《地基基础》柱下钢筋混凝土独立基础设计例题

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1、设计题目某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力W1150KN,弯矩M二200KN・叫柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.Om,试设计此钢筋混凝土独立基础。EA图1底层平面布置表1各土层物理力学指标土层序号土层名称层底埋深(m)容重Y(KN/m3)含水量3(%)孔隙比e液性指数-粘聚力(kpa)内摩擦角4)(°)压缩模量E(Mpa)①浅黄色粘土5.019.427.80.790.2333.01811.9②

2、褐黄色粉质粘土8.020.021.80.640.3720.021.08.1③强风化泥质砂岩15.025.06&025.024.9二、主要内容(1)确定基础埋置深度(1)确定地基承载力特征值(2)确定基础地面尺寸(3)确定基础的高度(4)基础底板的配筋计算(5)绘制施工图(平面图，详图)三、具体要求(1)结构设讣必须依据最新出版的有关技术规范或教程，设讣图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。(2)设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，对采用手工抄写或电脑打印。(3)必

3、须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作违纪处理。四、完成后应上交的材料(1)基础平面布置图(1:100)(2)基础详图(底板配筋图、平面图、剖面图)(1:50)(3)设计说明书五、参考文献(1)《基础工程》，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。(2)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)中国建筑工业出版社。(3)《土力学》(陈仲颐、周景星、王洪瑾编著，清华大学出版社)。指导教师签名日期年—月—日系主

4、任审核日期年—月—日设计过程：一、确定基础埋置深度Ftl《建筑地基基础设计规范》(GB500007-2002)(下称《规范》)可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下水位以上。故取基础埋深为h=l.0m。则持力层为浅黄色粘土层。二、确定地基承载力特征值《土力学》(陈仲颐、周景星、王洪瑾编著，清华大学出版社)表8-6,由浅黄色粘土力学指标e和I查得浅黄色粘土的承载力基本值frt,=245kPa.由于埋深大于0.5m,需要对地基承载力进行修正(此处暂时忽略基础宽度

5、的修正)：fa=5+ndy小(d-0.5)=245+1.6*19.4*(1.0-0.5)=261kPa二1.6,查《基础工程》承载力修正系数表得知三、确定基础底面尺寸计算基础及其上土的重力G,的基础埋置深度为：d=(1.0+1.0)/2=1.Om由于埋深范围内没有地下水，匚厂0,初步基础底面面积为：A0=FI/(f“_Yc<1)=1150/(261-20*1)=4.772m2考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%,得：A=1.2A0=1.2*4.772=5.726m2収基底长短边Z比n=l/d二1.4,于是：b=y

6、/A/n=J5.726/1.4=2.02,取b=2.Om则1=1.4b=2.8m因b=2.0m<3.Om,故鶴无需作宽度修正。验算荷载偏心距e：基底处的总竖向力：兀+Gk=1150+20*2.8*2*l=1262kN基底处的总力矩:叽=200kN・m偏心距：e=MJ(Fa+Ga)=200/1262=0.16m

7、基础的高度采用C20混凝土，HPB235级钢筋，查得f,=1.10N/mm2,fy=210N/mm2o垫层用CIO混凝土,厚度100mm,各边伸出基础底面100mm。计算基底净反力设计值：Py=F/bl=1150/(2*2.8)=205.4kPa净偏心距：e()=M/F=200/1150=0.174m基底最人和戢小净反力设计值：P.a=F(l+6en/l)/bl=205.4*(1+6*0.174/2.8)=282kPajmaxvP>min=F(l+6eo/l)/bl=2O5.4*(1-6*0.174/2.8)=12

8、9kPa基础高度①柱边截面取h=800mm,由于基础下面有垫层，混凝土保护层的厚度収45mm,故h0=755mm,则b(+2h0=0.6+2*0.755=2.llm>b=2.0m故用公式Pymax(l/2-ac/2-h0)b^O.70/jpf/[(bc+h0)h0-(bc/2+h0-b/2)2]进行验算。式子左边：Pz(l/2-a./2-hn)b=282*(