基础工程课程设计s.doc

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1、土力学及地基基础课程设计轴柱下钢筋砼独立基础设计班级：土木1101班学号：姓名：专业：土木工程任务书一、设计目的根据本课程教学大纲的要求，学生应通过本设计掌握天然地基上的浅基础设计的原理与方法，培养学生的分析问题、实际运算和绘制简单施工图的能力，以巩固和加强对基础设计原理的理解。二、设计题目轴柱下钢筋砼独立基础设计三、设计分组成员申大为于季伟王东东苏崇斌四、设计资料（1）上部结构资料设计一多层现浇框架建筑物基础，按使用功能要求，上部结构的柱截面尺寸设计为500×500mm2，室外地坪为天然地面，室内地坪标高高于室外地坪0.45m。柱底荷载标准值如表1所示

2、，柱网分布如图1所示。表1Fk（kN）Mk（kN·m）Vk(kN)轴轴轴轴轴轴轴轴轴109017301312190150242626657图1柱网分布图（2）场地与地质条件资料建筑场地平整。自上而下的土层依次如下：1号土层，杂填土，层厚0.5m，重度γ=18kN/m3。2号土层，粘土，层厚2m，重度γ=19kN/m3，孔隙比e=0.68，液性指数为Il=0.78，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180kPa，压缩模量Es2为15Mpa。3号土层，淤泥土，重度γ=14kN/m3承载力特征值fak=94kPa压缩模量Es3为3Mpa。（3）水文地质条件地下水

3、位深度：位于地表以下2m处；地下水对混凝土结构无腐蚀性。五、设计指导1、选择基础材料2、确定地基持力层与基础埋深3、确定地基承载力特征值4、确定基础底面尺寸5、验算地基变形（需要验算沉降的验算沉降）6、确定基础高度h7、基础底板配筋计算书1、设计基本资料(1)土层结构：给定的场地条件如图2所示：图2土层结构(2)柱底荷载效应标准组合值:(3)持力层的选择：持力层在此选用2号土层，根据已知资料可知该土层为粘土，层厚2m，重度:，孔隙比:，液性指数为:，承载力特征值:,可塑，稍湿，压缩模量为15MPa。，柱截面尺寸为500mm×500mm，室外地坪标高高于室

4、外地坪0.45m。2、独立基础设计（1）选择基础材料基础采用C20混凝土，HPB300级钢筋（ft=1.10N/mm2，fy=270N/mm2）。垫层采用C10混凝土。（2）选择基础埋置深度根据设计要求，基础埋深应大于持力层下0.5m，取埋深1m，基础埋深d=0.5+1=1.5m。（3）求地基承载力特征值根据粘土孔隙比:，液性指数为:，查《基础工程》表2-5得，基底以上土的加权平均重度取：持力层承载力特征值（暂不考虑对基础宽度修正值）为：（4）初步选择基底尺寸柱底荷载标准值：计算基础和回填土重时的基础平均埋深为：故基础底面积最小需：考虑荷载偏心，基础底面

5、积按20%增大，即A=1.2A0=1.2×7.48=8.98m2取基底长短边之比n=l/b=2，则：故初步选定基底宽度b=2.5m基底长度，则基础底面，且不需要再对基底承载力特征值进行宽度修正。（5）验算荷载偏心距e取，则基础自重和基础上的土重为：基地处的总竖向力：基础处的总力矩：偏心距：可以（6）验算基底最大压力pkmax基底平均压力：可以基底最大压力：可以因此，基底尺寸5.0m×2.5m能够满足承载力要求。（7）软弱下卧层承载力的验算：由,，查《基础工程》表2-7经线性内插得，下卧层顶面的附加应力：下卧层顶面处的自重应力：下卧层承载能力特征值：验算：

6、经验算，基底尺寸及埋深满足要求。（8）计算基础边缘处基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值为柱底荷载标准值的1.35倍，则：所以：基底净反力设计值净偏心距（9）确定基础高度取h=850mm，h0=805mm，则因偏心受压，计算时Pj取Pjmax=172.99kPa，该式左边：该式右边：（可以）基础分两级，下阶h1=355mm，h01=450mm，取l1=2.6m，b1=1.3m变阶处截面b1+2h01=1.3+2×0.45=2.2m<2.5m冲切力抗冲切力符合要求。（10）配筋计算台阶的宽高比为且偏心距满足要求。计算基础长边方向的弯矩设计值，取I-I截面

7、（图4）：Ⅲ-Ⅲ截面：比较As1和As2，应按As1配筋，现于2.5m宽度范围内配1220@200，As=3770.4mm2计算基础短边方向的弯矩，取Ⅱ-Ⅱ截面。前已算得Pj=186.84Pa，按公式：Ⅳ-Ⅳ截面：按构造要求配358@136，As=1760.5mm2>1296.85mm2，经计算差距在以内，符合配筋要求。底板受力钢筋的长度取基础宽度的0.9倍，基础配筋施工图见图4。图3基础结构图图4基础施工图