柱下独立基础设计计算.doc

目 录柱下独立根底课程设计21.1、设计资料21.1.1、地形21.1.2、工程地质条件21.1.3、岩土设计参数21.1.4水文地质条件31.1.5上部构造资料31.1.6设计要求31.1.7设计容41. 1. 8参考资料41.2独立根底设计41.2.1选择根底材料41.2.2选择根底埋置深度51.2.3求地基承载力特征值fa51.2.4初步选择基底尺寸51.2.5验算持力层地基承载力61.2.6计算基底反力61.2.7柱边根底截面抗冲切验算71.2.8变阶处抗冲剪验验81.2.9配筋计算91.2.10根底配筋大样图101.2.11计算根底沉降量111.2.12设计图纸17选题一、柱下独立根底设计〔一〕设计资料1、地形拟建建筑场地平整2、工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层，杂填土，层厚0.6m，含局部建筑垃圾②号土层，粉质黏土，层厚1.5m，软塑，潮湿，承载力特征值③号土层，黏土，层厚1.8m，可塑，稍湿，承载力特征值④号土层，细砂，层厚2.0m，中密，承载力特征值⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示表1.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度孔隙比液性指数粘聚力摩擦角压缩模量标准贯入锤击数N承载力特征值①杂填土17.8②粉质黏土19.50.650.8435147.56150③黏土18.90.580.7825258.211190④细砂20.50.623011.616240⑤强风化砂质泥岩2218223104、水文地质条件〔1〕拟建场区地下水对混凝土构造有腐蚀性。

〔2〕地下水位深度：位于地表下1.5m5、上部构造资料拟建建筑物为多层全现浇框架构造，框架柱截面尺寸为室外地坪标高同自然地面，室外高差柱网布置如图1.1所示图1.1 柱网平面图6、上部构造作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2所示表1.2 柱底荷载效应标准组合值题号A轴B轴C轴D轴A轴B轴C轴D轴A轴B轴C轴D轴11032161512521362164125221160556052562109017301312120819015024218562665764311501815137011702101752711927173677241218187314331281235193297228808374825128218831496135925721832524686908388613391970156016792842423552759695899471402205716181502311266377226102104981008153421401677148733528840230410911310611291598220517271645365309428355120117114118101659226817781560405329446286130121132106111720233018311458448351468269142125150102近似取荷载效应根本组合值为标准组合值的1.35倍，荷载效应准永久组合值为标准组合值的0.8倍。

7、混凝土的强度等级C25~C30，钢筋采用HPB235、HRB335级〔二〕设计分组根据以上所给资料及题号，每个班级只容许一个10-11人的小组选此题目，每人一个题号〔1~11〕两个班级选取不同的柱距：土木18-2〔横向柱列间距4800，纵向柱列间距：5600,2100,5600〕；土木18-4〔横向柱列间距5400，纵向柱列间距：6000,2400,6000〕； 〔三〕设计要求每人根据所在组号和题号，完成指定轴线的独立根底设计对于另外3根轴线的根底，只要根据所给荷载确定根底底面尺寸，以便画出根底平面图要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰〔四〕设计容1、确定根底埋深；2、按持力层承载力特征值确定根底底面尺寸；3、计算地基变形值，验算地基变形特征值； 4、根底构造设计：拟定根底剖面尺寸，进展地基梁正截面和斜截面设计及底板抗剪验算和配筋设计，并满足构造设计要求5、绘制根底施工图，包括根底平面布置图、独立根底大样图，并提出必要的技术说明〔五〕设计成果1、设计计算书设计计算书包括以下容：（1） 确定地基持力层和根底埋深2） 确定根底底面尺寸，验算地基承载力。

3） 对根底进展抗冲切承载力验算，确定根底高度4） 对根底进展正截面受弯承载力验算，确定根底底板配筋2、设计图纸设计图纸包括以下容：（1） 根底平面布置图2） 独立根底大样图3） 必要的设计说明1.2独立根底设计1.2.1选择根底材料根底采用C30混凝土，HRB335级钢筋，预估根底高度0.6m1.2.2选择根底埋置深度地下水对混凝土构造有腐蚀性，地下水位于地表下1.5m取③号土层为持力层，去室外地坪到基底的距离为3.9m即根底埋深为3.9m，由此得根底剖面示意图，如图1.1求地基承载力特征值fa根据e=0.58，液性指数=0.78，均小于0.85，查表得=0.3，=1.6基底以上土的加权平均重度为：持力层承载力特征值〔预计设根底宽度不超过3m，不考虑对根底宽度修正值〕1.2.4初步选择基底尺寸柱底荷载标准值按中心荷载初步估计根底面积由于偏心不大，根底底面积按50％增大，即初步选定根底底面积，且b=3.0m3.0m不需要再对进展修正1.2.5验算持力层地基承载力根底和回填土重为偏心距基底最大压力：〔215.853+125.147〕／7.8=174.067KPa所以 ，满足设计要求1.2.6计算基底反力取柱底荷载效应根本组合设计值：。

静偏心距为根底边缘处的最大和最小净反力为根底底板厚度确实定〔采用阶梯形根底〕因为b=3m，所以特征值不必进展宽度修正1.2.7柱边根底截面抗冲切验算 图1.2 ﹙a﹚ 柱下冲切，取因偏心受压，冲切力：抗冲切力满足要求1.2.8变阶处抗冲剪验验 图1.3冲切力：抗冲切力：因此满足要求1.2.9配筋计算选用HPB235钢筋，根底长边方向对于Ⅰ-Ⅰ截面，柱边净反力为悬臂局部净反力平均值为弯矩为对于Ⅲ-Ⅲ截面〔变阶处〕，有弯矩为比拟和，应取配筋，实际配根底短边方向因为该根底受单向偏心荷载作用，所以，在根底短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取与长边方向的配筋计算方法一样，对于Ⅱ-Ⅱ截面〔柱边〕的计算对于Ⅱ-Ⅱ截面的计算因此按在短边方向配筋，实际配1.2.10根底配筋大样图1.2.11计算根底沉降量地基分层：每层厚度按=0.96m，但是地下水位处、土层分界面处单独划分地基竖向自重应力的计算：0点〔基地处〕 1点 2点 3点 4点 地基竖向附加应力的计算：基地压力：基地附加应力：利用角点法，根据，那么附加应力。

1点：〔〕 矩形Ⅰ：，查表得=0.233， 矩形Ⅱ：，查表得=0.233， 三角形Ⅲ：，查表得=0.0623， 三角形Ⅳ：，查表得=0.0401，2点：〔〕 矩形Ⅰ：，查表得=0.1915， 矩形Ⅱ：，查表得=0.1915， 三角形Ⅲ：，查表得=0.1239， 三角形Ⅳ：，查表得=0.07，3点：〔〕 矩形Ⅰ：，查表得=0.1131， 矩形Ⅱ：，查表得=0.1131， 三角形Ⅲ：，查表得=0.063， 三角形Ⅳ：，查表得=0.05，4点：〔〕 矩形Ⅰ：，查表得=0.067， 矩形Ⅱ：，查表得=0.067， 三角形Ⅲ：，查表得=0.0353， 三角形Ⅳ：，查表得=0.0316，地基分层自重应力平均值和附加应力平均值的计算： 自重应力平均值：1点：〔39.27+44.61〕/ 2=41.94 2点：〔44.61+49.95〕/ 2=47.28 3点：〔49.95+60.45〕/ 2=55.2 4点：〔60.45+70.95〕/ 2=65.7 附加应力平均值：1点：〔134.8+31.4〕/ 2=83.1 2点：〔31.4+25.8〕/ 2=28.6 3点：(25.8+15.2〕/ 2=20.5 4点：〔15.2+9.2〕/ 2=12.2地基沉降计算深度确实定：地基各分层沉降量的计算：计算根底总沉降量：底尺寸B.C.D轴的计算B轴：取柱底荷载标准值计算根底和回填土重时的根底埋置深度为根底底面积为由于偏心不大，根底底面积按40％增大，即初步选定根底底面积，且b=3.0m3.0m不需要再对进展修正。

验算持力层地基承载力根底和回填土重为偏心距基底最大压力：〔205+165〕／11.1=185KPa所以 ，满足设计要求C轴取柱底荷载标准值计算根底和回填土重时的根底埋置深度为根底底面积为由于偏心不大，根底底面积按40％增大，即初步选定根底。