柱下独立基础课程设计.docx

1、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

2、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=150KN m，Vk=66KN 。(2柱底荷载效应基本组合值：F=2250KN , M=195KN m , 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500mm X500mm，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

3、，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

4、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18 0.5 20 1 (20-10)0.2 9.4 1.5 11 0.5 “ 3m =13.68 KN m3.7持力层承载力特征值fa (先不考虑对基础宽度修正)为fa fak+ m n (d-0.5)=240+3.0 X13.68 X(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=150KN m , Vk=66KN。计算基础和回填土 Gk时的基础埋置深度为1d= ?(3.7 4.15) =3.925m基础底面积为由于偏心不大，基

5、础底面积按 20%增大，即A=1.2A 0=1.2 X5.46=6.56m 2初步选定基础地面面积A lb 2.8 2.4 6.72m2，且b=2.4m3m 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Gk GdA (2.5 10 1.725 20) 6.56 390.32KN偏心距为202.8 l0.096m 0 ,满足要求 基地最大压力：厂 Fk Gk “ 6ek、1720 390.32“ 6 0.096、Pkmax k k (1 k) (1 ) 387.95kPa1.2 faA I 6.56 2.8(=445.60kPa)所以，最后确定基础底面长 2.8m，宽2.4m

6、。6.计算基地净反力取柱底荷载效应基本组合值： F=2250KN ，M=195KN m，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 ab at 2h0 0.5 1.5 2m 323.44KN满足要求8.变阶处抗冲切验算由于有400 50 350mmat Q 1.2m , a1 1.4m , 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，fy 210 N mm。 (1)基础长边方向。对于I -I截面(柱边)，柱边净

7、反力为1悬臂部分净反力平均值为寸maxPnI)(421.87 350.36) 386.12kPa弯矩为mi 24(=)(1 ac)2(2b *)对于截面川-rn（变阶处），有247.7728 口 174.15.6448.66kPa1 / Pnmax PnIII 2M iii ( )(l aj (2b bj24 2448.66 421.87 21.4 6.0 223.08KN m24 2比较Asi 和 Asm，应按Asi配筋，实际配16 16135（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(Pn max2Mii 24 (b bc)2(

8、2l ac)334.82 2(2.4 1.5)2 (5.6 0.5)307.21KN mA Mii 307.21 106 2AsII u 2167.3mm0.9 fyh。 0.9 210 750对于I V-I V截面（变阶处）弯矩为AsIV比较AsII和Aiv，应按AsIIMiv 曇(b334.82 (2.4 24140.62KN mMivb1)2(2l c)1.2)2 (5.6140.62 106O.9fyh01 0.9 210 3501.4)22125.8mm配筋，实际配11 16200As=2212.1mm 22167.3mm 210.基础配筋大样图基础配筋大样图如下图所示 0.000-

9、0.45028-3.350-4.1502B-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=190KN m , Vk=62KN。、轴：Fk=1:312KN , M k=242KN m , Vk=57KN。由前面计算得持力层承载力特征值 fa 371.33kPa ,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A Fkfa Gd1090371.33 2.2 10 1.725 2023.46m基础底面积按20%增大，即A 1.2A0 1.2 3.46 4.15

10、m初步选定基础地面面积为 A lb 2.4 2.0 4.8m2 （大于4.15m 2）,且b3m ,不需要再对fa进行修正。A0G轴基础底面面积为Gd1312371.33 2.2 10 1.725 204.17m2基础底面积按20%增大，即2A 1.2人 1.2 4.17 5.00m初步选定基础地面面积为 A lb 2.6 2.2 5.72m2 （大于5.00m 2）,且b0 ,满足要求。基础最大压力:所以，最后确定基础地面长 2.6m，宽2.2m 13.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

11、28C10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fak 240kPa。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GB 7714 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，20092周景星.基础工程.第2版.北京：清华大学出版社，20

12、073吴培明.混凝土结构(上).第2版.武汉：武汉理工大学出版社，20034建筑结构荷载规范(GB 50009 2001 ).中国建筑工业出版社，20025建筑地基基础设计规范(GB 50007 2002 ).中国建筑工业出版社20026混凝土结构设计规范(GB 50010 2001 ).中国建筑工业出版社，20027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，20098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 (421.87 247.77)2334.82kPa对于I - I截面（柱边）弯矩为