柱下独立基础课程设计.docx
《柱下独立基础课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柱下独立基础课程设计.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
柱下独立基础课程设计
徐州工程学院
课程设计说明书
课程名称：
基础工程课程设计
设计题目：
柱下独立基础设计
专业：
道路、桥梁、隧道工程
班级：
09道桥隧
学生姓名：
李涛
学号:
20090710149
指导教师：
李文广
徐州工程学院土木工程学院
2011年12月16日
、设计资料
、独立基础设计
1、
选择基础材料
2、
选择基础埋置深度
3、
计算地基承载力特征值
4、
初步选择基底尺寸
5、
验算持力层的地基承载力
6、
计算基底净反力
7、
验算基础高度
8、
基础咼度（米用阶梯形基础）
9、
变阶处抗冲切验算
10、
配筋计算
11、
基础配筋大详图
12、
确定A、B两轴柱子基础底面尺寸
13、
设计图纸（附图纸）
三、设计技术说明及主要参考文献
柱下独立基础课程设计
一、设计资料
3号题包轴柱底荷载：
（1柱底荷载效应标准组合值：
Fk=1720KN，Mk=150KNm，Vk=66KN。
（2［柱底荷载效应基本组合值：
F=2250KN,M=195KNm,V=86KN。
持力层选用1号土层，承载力特征值fak=240kPa，框架柱截面尺寸为500mmX
500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
二、独立基础设计
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。
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。
1号土层：
杂填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾。
2号土层：
粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值fak=130kPa。
3号土层：
粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特征值fak=180kPa。
4号土层：
细砂，层厚3.0m，中密，承载力特征值fak=240kPa。
5号土层：
强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值fak=300kPa。
拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位深度：
位于地表下1.5m。
取基础地面高时最好至持力层下0.5m，本设计取1号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础地面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。
由此得到基础剖面示意图
如下图所示
基础剖面简图
3.求地基承载力特征值fa
根据细沙e=0.62，查表得b=2.0，d=3.0。
基地以上土的加权平均重度为
180.5201（20-10）0.29.41.5110.5“3
m=13.68KNm
3.7
持力层承载力特征值fa（先不考虑对基础宽度修正）为
fafak+mn（d-0.5）=240+3.0X13.68X（3.7-0.5）=371.33KPa
上式d按室外地面算起。
4.初步选择基础尺寸
取柱底荷载标准值：
Fk=1720KN,Mk=150KNm,Vk=66KN。
计算基础和回填土Gk时的基础埋置深度为
1
d=?
（3.74.15）=3.925m
基础底面积为
由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即
A=1.2A0=1.2X5.46=6.56m2
初步选定基础地面面积Alb2.82.46.72m2，且b=2.4m<3m不需要再对fa进行修正。
5•验算持力层地基承载力
基础和回填土重为
GkGdA（2.5101.72520）6.56390.32KN
偏心距为
202.8l
0.096m<0.47m
2110.326
Pkmin>0,满足要求基地最大压力：
厂FkGk“6ek、1720390.32“60.096、
Pkmaxkk（1k）
（1）387.95kPa<1.2fa
AI6.562.8
（=445.60kPa）
所以，最后确定基础底面长2.8m，宽2.4m。
6.计算基地净反力
取柱底荷载效应基本组合值：
F=2250KN，M=195KNm，V=86KN。
净偏心距为
基础边缘处的最大和最小净反力为
7.基础高度（采用阶梯型基础）
柱边基础截面抗冲切验算（如下图）
冲切验算简图（柱下冲切）
冲切验算简图（变阶处冲切）
则abat2h00.51.52m因偏心受压，Pn取Pnmax=421.87kPa，所以冲切力为
388.12KN
抗冲切力为
0.7hPftamh00.7X1X1.25X103X1.25X0.75=820.31KN>323.44KN
满足要求
8.变阶处抗冲切验算
由于有
40050350mm
atQ1.2m,a11.4m,h01
所以
冲切力为
抗冲切力为
满足要求。
9.配筋计算
必丁必＞丁必n必丁必丁么丁
选用HPB235级钢筋，fy210Nmm。
（1）基础长边方向。
对于I-I截面（柱边），柱边净反力为
1
悬臂部分净反力平均值为寸©max
PnI）
£（421.87350.36）386.12kPa
弯矩为
mi24（^=^）（1ac）2（2b*）
对于截面川-rn（变阶处），有
247.7728口174.1
5.6
448.66kPa
1/PnmaxPnIII2
Miii（）（laj（2bbj
242
448.66421.872
1.46.0223.08KNm
242
比较Asi和Asm，应按Asi配筋，实际配16©16@135
（2）按基础短边方向。
因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方
向的基底反力可按均匀分布计算，取
丄（P
nmax
2
Mii24（bbc）2（2lac）
334.822
（2.41.5）2（5.60.5）
307.21KNm
AMii307.211062
AsIIu2167.3mm
0.9fyh。
0.9210750
对于IV-
IV截面（变阶处）
弯矩为
AsIV
比较AsII和Aiv，应按AsII
Miv曇（b
334.82（2.424
140.62KNm
Miv
b1）2（2lc）
1.2）2（5.6
140.62106
O.9fyh010.9210350
1.4）
2
2125.8mm
配筋，实际配11©16@200
As=2212.1mm2>2167.3mm2
10.基础配筋大样图
基础配筋大样图如下图所示
±0.000
-0.450
2①8
-3.350
-4.150
2
B-B
预留插筋同柱配筋图
ii.确定aa、（Q由柱子基础底面尺寸
由柱下独立基础课程设计任务书得：
3号题、©两柱子基底荷载分别如下。
A轴：
Fk=1090KN,Mk=190KNm,Vk=62KN。
、轴：
Fk=1:
312KN,Mk=242KNm,Vk=57KN。
由前面计算得持力层承载力特征值fa371.33kPa,计算基础和回填土重Gk时的基础埋深d=3.925m,（、轴基础底面积为
AFk
faGd
1090
371.332.2101.72520
2
3.46m
基础底面积按20%增大，即
A1.2A01.23.464.15m
初步选定基础地面面积为Alb2.42.04.8m2（大于4.15m2）,且b<3m,
不需要再对fa进行修正。
A0
G轴基础底面面积为
Gd
1312
371.332.2101.72520
4.17m2
基础底面积按20%增大，即
2
A1.2人1.24.175.00m
初步选定基础地面面积为Alb2.62.25.72m2（大于5.00m2）,且b<3m,
不需要再对fa进行修正
12.（A、©两轴持力层地基承载力验算
A轴，基础和回填土重为
偏心距为
所以，最后确定基础地面长2.4m，宽2.0m。
G轴，基础和回填土重为
GkGdA（2.2101.17520）5.72323.18KN
Pkmin>0,满足要求。
基础最大压力:
所以，最后确定基础地面长2.6m，宽2.2m13.设计图纸
根据以上的计算，可以绘制出基础平面布置图和B轴柱子基础大样图，如下图所示。
基础平面图
i
±0.000
-0.450
预留插筋
同柱配筋图
2①8
C10昆凝土垫层
B-B
-3.350
-4.150
设计说明：
1、0.000相当于绝对标高建筑图。
2、本工程持力层选4号土层，地基承载力特征值fak240kPa。
3、基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽，符合要求后方可施工垫层。
4、材料：
混凝土C25，钢筋HPB235.
5、保护层40mm。
6、垫层做法：
混凝土C10.厚100mm，出基础边100mm。
7、未尽事宜，请按现行相关规范执行。
主要参考文献：
（要求按国标GB7714—87《文后参考文献著录规则》书写）
[1]赵明华.土力学与基础工程.第3版.武汉：
武汉理工大学出版社，2009
[2]周景星.基础工程.第2版.北京：
清华大学出版社，2007
[3]吴培明.混凝土结构（上）.第2版.武汉：
武汉理工大学出版社，2003
[4]《建筑结构荷载规范》（GB50009——2001）.中国建筑工业出版社，2002
[5]《建筑地基基础设计规范》（GB50007——2002）.中国建筑工业出版社
2002
[6]《混凝土结构设计规范》（GB50010――2001）.中国建筑工业出版社，
2002
[7]程小川，周莉莉.土木工程专业土力学与地基基础课程设计指南.第1版.北京：
中国水利水电出版社，2009
[8]将隆敏，刘锡军.混泥土结构设计原理.第1版.长沙：
中南大学出版附
录
最后感谢李老师的指导
1（421.87247.77）
2
334.82kPa
对于I-I截面（柱边）
弯矩为
升级会员 