《柱下钢筋混凝土独立基础设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《柱下钢筋混凝土独立基础设计.docx（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、柱下钢筋混凝土独立基础设计设计题目：某教学楼为多层现浇钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm。柱网布置如图所示。基础方案采用柱下钢筋混凝土独立基础。该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察，工程地质资料：自上而下依次为: 杂填土：厚约0.5m,含部分建筑垃圾；粉质粘土：厚1.2m,软塑，潮湿，承载力特征值fak=130KN/m 2;粘土：厚1.5m,可塑，稍湿，承载力特征值fak=210KN/m 2；全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值fak=230KN/m 2;强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值fak=300KN/m 2;中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载
2、力特征值fak=620KN/m 2;地基岩土物理力学参数表表1地层代号土名天然地基土重度(丫)孔隙比(e)凝聚力(c)内摩 擦角 ()压缩系数(a1-2)压缩模量(Es)抗压强度(frk)动力触探或标准贯入击数KN/m3KPa度MPa 1MPaMPa杂填土18粉质粘土200.6534130.2010.0粘土190.5825230.228.2全风化砂质泥岩2022300.8N=40强风化砂质泥岩2220253.0N63.5 = 15中风化砂质泥岩2415404.0N63.5 = 25水文资料为：地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位深度位于地表下1.5m。建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液
3、化土。设计参数：柱截面尺寸为500mme 500mm。上部结构作用在 B轴柱底的荷载标准值为Fk=1615 KN , Mk =125 KN?m , Vk =60 KN ;上部结构作用在 B轴柱底的荷载效应基本组合 设计值为 F =2100 KN , M =163 KN?m , V =78 KN。根据以上提供的设计资料，完成以下内容的设计：（一）确定基础埋置深度（二）确定地基承载力特征值（三）确定基础的底面尺寸（四）持力层强度及下卧层验算（五）确定基础的高度（六）基础底板配筋计算（七）绘制基础结构施工图（含平面图、详图） ，提出必要的技术说明（八）编制设计计算书柱下钢筋混凝土独立基础设计计算书1
4、.确定基础埋置深度地下水位于地表下1.5m且对混凝土结构无侵蚀性。而由于荷载值较大，故初步选定1d 2.2 2.2 0.452.425m2号土层为持力层。又取基础底面时最好取至持力层下0.5m,所以考虑取室外地坪到基础底面距离为 0.5+1.2+0.5=2.2m。2.确定地基承载力特征值号土层承载力特征值 fak=210KN/m 2；由于可塑号土层性质为可塑，则液限：b=0.3,d=1.6。基底以上土的加权平均重度为：0.25 Il 0.75 ,则查表可得，0.5 18 1 20 0.2 (20 10) 0.5 (19 10)m0.5 1.2 0.5故持力层承载力特征值fa (先不考虑对基础宽
5、度修正值)为：316.1KN /m。fafakd m(d 0.5) 210 1.6 16.1 (2.2 0.5) 253.8Kpa上式d按室外地面算起。3.确定基础的底面尺寸柱底荷载标准值为：Fk 1615KN ,Mk 125KN m,VK 60KN。基础剖面图如下：基础剖面简图则基础平均埋置深度为：采用矩形基础。令基础长宽比为 nl / b 1.25,则基础基底面积为 A bl_21.25b。基础荷载因有偏心，初定时，将面积增大20%,则:故得:因此,因b1.25b2 英fa Gd whw1.2 1615253.8 20 2.425 10 0.7b 2.70m,l 1.25b 3.38m取：
6、b 2.7m,l 3.4m, A bl 9.18m22.7m 3m ,故无需再对地基承载力特征值进行修正。4.持力层强度及下卧层验算基础自重和基础上的回填土重GkGdwhw A 20 2.425 10 0.7偏心距：e0MkFkGk125 60 2.21615 380.970.13m - 69.13m29.18 380.97KN0.57m, 满足要求。基底最大压应力:FkGk .pkmax16e0l1615 380.976 0.139.183.4267.2Kpa 1.2 fa 304.6Kpa基底最小压应力:FkGkpk min.1A6e0l1615 380.979.186 0.133.416
7、7.6Kpa 0,满足要求。PkmaxPkminpk2一F =2100 KN,M =163 KN?m , V =78 KN。267.21676_ 217.4Kpa fa 253.8Kpa ,满足要求。由于不存在软弱下卧层，故无需对下卧层进行验算。计算基底净反力：柱底荷载效应基本组合设计值为:净偏心距为:则:ek0Pjlb163 78 2.2 0.16m21002100Kpa 228.8Kpa3.4 2.7基础边缘处的最大和最小净反力为:pjminx pj 1 6eko228.8 1 6 30416293.3 Kpa164.35.确定基础的高度1 ：柱边截面柱边截面冲切验算简图如下:柱边截面冲切
8、验算简图基础选用 C20 混凝土，HRB400 级钢筋，查得 ft 1.10N / mm2, fy 360N / mm2垫层采用 C10混凝土。初步选定基础高度h=800mm,分两个台阶，每阶段高度均为400mm。. 一 20则：h0800 40 一 mm 750mm, bc 500mm, 1c 500mm。2因为：h 800mm,所以 hp 1.0。 pb+2h0= 500 2 750 mm=2000mm b 2700mm c 0因偏心受压，故计算时 Pj取Pjmax。2则冲切力:p j maxbbc2 2293.33.40.50.752.72.7收 0.75518.41KN抗冲切力：0.7
9、 hpft bc+h0 h00.7 1.0 1100 0.5 0.75 0.75721.88KN 518.41KN ,满足要求。2:变阶处截面变阶处截面冲切验算简图如下:3G0 8bO 8S0 3SC一3九1变阶处截面冲切验算简图. 一_ 20-对下阶：h| 400mm,h01400 40 一 mm 350mm2取：111.7m,b11.35m,则匕+2廿 1.35 20.35 m=2.05m b 2.7m则冲切力:pj maxb12293.33.41.70.352.72.721.350.352364.98KN抗冲切力：0.7 hpft4+为1 h010.7 1.0 1100 1.35 0.3
10、5 0.35458.15KN 364.98KN ,满足要求。6.基础底板配筋计算选用 HRB40ca钢筋，fy 360N/mm2。计算简图如下图所示：IVII偏心荷载作用下的独立基础简图1:基础长边方向由于长边方向有偏心，故米用公式:一 1,2 ，M I p j max p jl l ac2bbc。48l a.对 I-I 截面。 力 pj min _2lp j max p j min3.4 0.5164.3 293.3 164.32 3.4238.3Kpa1.则：M IpjmaxpjIl481= 293.3 238.32ar 2b b cc23.4 0.52 2.7 0.548=549.5KN
11、 ?mAsMI0.9fyh0549.5 1062mm0.9 360 7502261mm2同理，对 III-III 截面： pjIII pjminl-l pjmax pjmin3 4 1 72 3.4164.3 293.3 164.3261.1Kpa皿12川：M IIIpjmax pjIIIl l12b bi4812=293,3 261.1 3.4 1.7 2 2.7 1.3548=225.3KN ?m4225.3 106 mm, 1987mm20.9fyho1 0.9 360 350比较Asi与Asm ,应按Asi配筋，现于2.7m宽度范围内配钢筋12140 ,，2700222根数 nzlrr
12、1 20 （根），As20 113.1mm22262mm22261mm21402：基础短边方向由于短边方向没有偏心,Mii故采用公式：1p j max p j min482bbc2lac 。设采用10钢筋，短边方向钢筋铺在长边方向钢筋之上,则:hii10800 40 12 一 2mm 733mm12 一对 ii-ii 截面，Mu Pj max Pjmin b bc2l %48293.3 164.3 2.7 0.5 2 2 3.4 0.548336.8KN ?mAsiiMii336.8 1060.9fyh0ii0.9 360 7332 mm1418mm212 对 iV-iV 截面，Miv Pjmax Pjmin b b121al48293.3 164.3 2.7 1,35 2 2 3.4 1.748147.7KN ?mAsiVMiV147.7 1060.9fyh0iV0.9 360 3332 mm21369mm比较Asii与Asiv ,应按Asii配筋，现于3.4m宽度范围内配钢筋10150 ,一,.3400222根数 n 1 23 （根），As 23 78.5mm1805mm1418mm150基础配筋大样图如下:基础配筋图B-B剖面配筋图如下:0.000-0.450乙中 8200-1.8504,-2.650B-B剖面配筋图7.绘制施工图施工图如下所示: