柱下独立基础课程设计.docx
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柱下独立基础课程设计
1柱下独立基础课程设计
1.1设计资料
1.1.1地形
拟建建筑地形平整
1.1.2工程地质条件
自上而下土层依次如下：
2土层：
杂填土，层厚0.5m含部分建筑垃圾。
2号土层：
粉质黏土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值fak110kPa
3号土层：
黏土，层厚1.5m,可塑，稍湿，承载力特征值fak160kPa。
4号土层：
细砂，层厚2.7m,中密，承载力特征值fak220kPa。
5号土层：
强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值fak320kPa。
1.1.3岩土设计参数
表1地基岩土物理学参数
土层
编号
土的
名称
重度
kN/m3
孔隙
比e
液性指
数Il
粘聚力c
kPa
内摩擦
角（°）
压缩
模量
EsMPa
①
杂填土
18
--
--
--
--
--
②
粉质
粘土
20
0.65
0.84
34
13
7.5
③
黏土
19.4
0.58
0.78
25
23
8.2
④
细砂
21
0.62
--
--
30
11.6
⑤
强风化砂质
泥岩
22
--
--
--
--
18
1.1.4水文地质条件
1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
2）地下水位深度：
位于地表下1.2m。
1.1.5上部结构材料
拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm室外地坪
标高同自然地面，室内外高差450mm柱网布置图如图1所示:
图1柱网平面图
&2村底t'-'r5说应标准组合值
巩（kN>
.Vfk（kNm
K（kN）
A轴
R轴
C轴
AUh
R舸
C输
A轴
H轴
C轴
1422
2047
1648
231
266
397
122
134
13呂
館二魁
2235
1757
3呑3
309
428
135
B7
134
第三俎
L5SR
2235
1717
355
Tl9
43«
140
127
104
表3柱底荷载嵌、基本组合值
^（kN）
U（kNm）
r（kN）
A轴
C釉
A轴
B轴
c$ih
A轴
C軸
1843
2644
2M4
435
393
525
170
142
156
第二型
2U6S
2X66
2225
431
430
554
162
155
157
-.m
LH33
2644
2IS4
361
326
471
153
146
I3R
1.1.6材料
混凝土强度等级为C20C30，钢筋采用HPB235HRB33级
1.1.7本人设计资料
本人1501530107分组情况为第一组第九个，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用第一组C轴柱底荷载。
1）底荷载效应标准组合值：
Fk1648kN，Mk397kNgm，VK138kN。
2）柱底荷载效应基本组合值：
F2134kN,M525kNgm，V156kN。
持力层选用③号土层，承载力特征值Fk160kPa。
框架柱截面尺寸为
500mm500mm室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm
设计C轴柱下独立基础。
1.2独立基础设计
1.2.1选择基础材料
基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m。
1.2.2选择基础埋置深度
根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。
拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.2m。
取基础底面高时最好取至持力层下0.5m,本设计取③号土层为持力层，所以考
虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m。
由此得基础剖面示意图，如图2所示。
图2基础剖面示意图
123求地基承载力特征值fa
根据黏土e=0.58,h=0.78，查表得b=0.3,d=1.6
基底以上土的加权平均重度为：
2.2
m18052007（2010）05（19.410）0.514.86kN.m3
持力层承载力特征值fa（先不考虑对基础宽度修正值）为
akdm（d0.5）1601.614.86（2.20.5）200.42kPa
上式d按室外地面算起。
1.2.4初步选择基底尺寸
取柱底荷载标准值:
Fk1648kN，Mk397kNgm，VK138kN。
基础底面积为
1
d=-（2.22.65）=2.425m
2
由于偏心不大，基础底面积按2000增大，即
行修正。
1.2.5验算持力层地基承载力
基础和回填土重为
偏心距
PKmin0,满足要求。
基底最大压力：
240.504kPa）
FkGk6eK1648485.1060.186
Pmax二」K（1K）—―;"—（1—）214.277kPa1.2fa（
Al12.64.2
fa满足要求。
1.2.6软弱下卧层的验算
比较
③土层：
黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak160kPa和
③土层：
细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值fak220kPa
发现④号土层比③号土层承载力更高，故无需进行软弱下卧层验算。
1.2.7计算基底反力
取柱底荷载效应基本组合设计值：
M525kNgm，V156kN
F2134kN，
静偏心距为
M
e。
N
基础边缘处的最大和最小净反力为
Pj^£（1号）421340（160304）242.87kPa（95.86kPa）
lbl4.23.04.2
1.2.8基础高度
初步选定基础高度h=800mm锥形基础。
有效高度h0800（4010）750mm（有垫层）
由于b3.0mbc2h00.520.752.0m
验算短边一侧抗冲切能力即可。
国3中心受压柱基础底板焊度的确定
L=4.2m,b=3.0m,btbc0.5m,ac0.5m。
bbbc2h00.520.752.03.0m
取bb=2.0m。
因此，可得
因偏心受压，pj取pjmax242.87kPa,所以冲切为
抗冲切力为
0.7hpftamh00.71.01.271031.250.75833.4kN740.75kN
因此满足要求
129配筋计算
图4锥形基础庇板配筋计算
（1）柱边（I-I截面），基础长边方向，柱边净反力为
4205
95.86（242.8795.86）
24.2
178.16kPa
弯矩设计值为
112
M|^4[~（PjIPjmax）]（lac）（2bbe）
112（95.86242.87）（4.20.5）2（23.00.5）
242
627.97kNgm
Asi
耳627.971064430^mm2
0.9fyh00.9210750
实际配18@180，则钢筋根数为
30001
180
18
22
As|254.46184580.28mm4430.13mm
（2）柱边（U-U截面），基础短边方向，取
11
Pj-（PjmaxPjmin）（242.8795.86）169.37kPa
弯矩设计值为
Pj2
Mii一（bbj（21ac）
24
12
169.37（3.00.5）2（24.20.5）
24
392.55kNgm
6
AMII392.5510
Asli
0.9fyh00.9210750
实际配12@180，则钢筋根数为
4200,
n1
180
2
AsII113.10252827.50mm
2769.31mm2
25。
2
2769.31mm
1.2.10A轴和B轴基础底面尺寸
A轴：
取柱底荷载标准值：
Fk1422kN,Mk231kNgm,V122kN。
1d=-（2.22.65）=2.425m
2
基础底面积为
由于偏心不大，基础底面积按2000增大，即
2
A1.2A01.28.78210.538m2
初步选定基础底面积Alb3.63.010.8m2，且b=3.0m3m不需要再对fa进行修正。
B轴：
取柱底荷载标准值：
Fk2047kN，Mk266kNgm，VK134kN。
计算基础和回填土重Gk时的基础埋置深度为
1
d=-（2.22.65）=2.425m
2
基础底面积为
Gd+
whw
2047
200.42202.425101.0
2
12.642m
由于偏心不大，基础底面积按2000增大，即
A1.2A,1.212.64215.170m
初步选疋基础底面积
Alb
4.0
4.0
16.0m2，且b=4.0m
3m需要再对fa
进行
修正
fafakb（b3）
dm（d
0.5）
160
0.39.4（4.03）
1.614.86（2.2
0.5）203.24kPa
2
Fk
2
A。
Gd+
2047
203.24202.425101.0
12.426m
由于偏心不大，基础底面积按200°增大，即
A1.2A01.212.42614.911m216.0m2
满足要求
®④⑤⑥
0
—
■-
eoQO
600（1
测id
F.I
■Ml.l
訓[[i
fauiQ
30&JO
基础平面iIjHE
B-A
n
—oa
三
n-n
锥形狛立基础大样區
设计说明
1.本工程采用独立基础，持力层为黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak110kPa°2.室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
3.混凝土等级：
C25。
4.钢筋采用：
HPB235。
5.混凝土保护层厚度为40mm。
6.垫层厚度为100mm。
7.对施工完毕的基础应对其质量和承载力进行检验鉴定，可由设计单位会同甲方及质检部门指定方法进行鉴定，经验收合格后，方能继续施工。
8.检测按照《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）第十章要求进行。
9.未尽事宜，按国家规范、规定，及有关文件的规定执行。
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