土木工程畢業(yè)論文工程設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)(八)

1、第十二章獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用柱下獨(dú)立階梯基礎(chǔ)，下面對(duì)軸線邊柱的基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)。12.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料房屋震害調(diào)查統(tǒng)計(jì)資料表明，建造于一般土質(zhì)天然地基上的房屋，遭遇地震時(shí)。極少 有因地基承載力不足或較大沉陷導(dǎo)致上部結(jié)構(gòu)破壞。因此，我國(guó)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，下述建筑可不進(jìn)行天然地基及基礎(chǔ)的抗震承載力驗(yàn)算： 砌體房屋； 地基主要受力層范圍內(nèi)不存在軟弱粘性土層的一般廠房、單層空曠房屋和8層、高度25m以下的一般民用框架房屋，以及與其基礎(chǔ)荷載相當(dāng)?shù)亩鄬涌蚣軓S房。 規(guī)范中規(guī)定可不進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算的建筑。本設(shè)計(jì)為5層框架結(jié)構(gòu)，建筑高度為19.5m，屬于第二中類別，故不進(jìn)行基礎(chǔ)抗震承載 力驗(yàn)算.2 2基礎(chǔ)混

2、凝土為 C30, fc 16.7 N/mm2， ft 1.57N /mm ；墊層混凝土為 C15, 100厚，兩側(cè)各伸出100mm；鋼筋采用 HRB335級(jí)，fy 300N /mm2，鋼筋混凝土保護(hù)層為50mm 厚。12.2基礎(chǔ)設(shè)計(jì)確定基礎(chǔ)埋深基礎(chǔ)埋置深度是指設(shè)計(jì)室外地坪至基礎(chǔ)底面的距離，且基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)在冰凍線以下200 mm。本設(shè)計(jì)所在的場(chǎng)地的土層條件，地下水位在自然地面以下9.55-11m, 土壤凍結(jié)深度在室外地坪以下 1.3m。綜上所述，則基礎(chǔ)埋置深度d=1.75m。確定地基承載力和基礎(chǔ)尺寸一地基承載力的確定選取邊柱計(jì)算柱底一組最不利內(nèi)力組合：Mk 16.26 6.03 22.29kN

3、 mNk 1718.27 373.23 2091.5kNVk (16.26 6.03 32.51 12.06).4.9 13.64kN基礎(chǔ)梁尺寸：b h 300mm 400mm則，縱向傳給基礎(chǔ)的豎向力為：2.35N縱0.3 0.49.0 0.6259.0 0.64.9 0.68 0.42.7 2.4 2+ 2.7 2.4 2 0.475.33kN橫向傳給基礎(chǔ)的豎向力為：6.8 0.6N 橫=4.9 0.65 0.41.89 22.56kN橫2根據(jù)建筑地基規(guī)范，當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于 3.0m或埋深大于0.5m時(shí)，地基承載力特征值 按下式進(jìn)行修正。(先不考慮對(duì)基礎(chǔ)寬度進(jìn)行修正)式中:fafakb (b

4、3) d m(d 0.5)fa修正后的地基承載力特征值(kPa )；fak地基承載力特征值(kPa)；b、 d分別為基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別，查表b =2.0， d =3.0 ；地基持力層土的重度，地下水位以下取浮重度(kN.fmm3)；m 基礎(chǔ)底面以上埋深范圍內(nèi)土的加權(quán)平均重度，一般取20kN；'mm3 ；b 基礎(chǔ)底面寬度(m),當(dāng)bv 3m時(shí)按3m取值，b > 6m時(shí)按6m取值； d 基礎(chǔ)埋置深度，當(dāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起，d=1.75+0.45=2.20m ;fa 260 3 20 (2.20 0.5) 362kPa基礎(chǔ)尺

5、寸的確定1.按軸心受壓初估基礎(chǔ)底面積計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重 Gk時(shí)的基礎(chǔ)平均埋深 d=1.75+0.45/2=1.975 m?；A(chǔ)頂面軸力總值：Fk 2019.5 97.89 2189.39kN，則A0faGd2189.39362 20 1.9756.79m2考慮偏心影響，將 A增大10%40%。由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20%增大，即A 1.2A)1.2 6.798.15m2初步選擇基礎(chǔ)面積為： b l 3 39 m2基礎(chǔ)和回填土重： Gkd A 20 1.975 9 355.5kN0.15m。初步確定基礎(chǔ)梁尺寸：300mm 400mm，基礎(chǔ)梁頂面至室外地坪的距離為偏心距：eMkFkGk22.2

6、9 13.64 222189.39 355.5°021m * 160.5 m,Pk,minFkFg6eKl2189.39 355.5245.07kPa,滿足要求?；鬃畲髩毫?PK ,maxFkGkA6ek2189.39 355.5294.64 <1.2 fa =434.4kPaPk,maxPk,min294.64270.89282.77kPaa 362kPa，滿足要求。b=3m。最后確定該柱基礎(chǔ)尺寸為：l=3m，2.基礎(chǔ)底面抗沖切驗(yàn)算Fk-i 0.000VZ-1000XZ|i卩I皿a5§li UIIII1皿m/00,6004DD圖12.1獨(dú)立基礎(chǔ)平面、剖面圖在基底上

7、凈反力（即不考慮 Gk的作用），產(chǎn)生的剪力作用下，基礎(chǔ)可能發(fā)生沖切破壞,破壞面為大致沿 45°方向的錐形截面。破壞原因主要是由于混凝土斜截面上的主拉應(yīng)力超過(guò)應(yīng)進(jìn)行抗沖切承載力驗(yàn)算，了混凝土抗拉強(qiáng)度而引起的斜拉破壞。 為了防止沖切破壞的發(fā)生， 公式如下：F|0.7 hp ftamh0hp受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h 800時(shí)，hp取1.0; 當(dāng)h 2000時(shí)，hp取0.9;其間按線性內(nèi)差法取。ft混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；h?；A(chǔ)沖切破壞錐形的有效高度；am基礎(chǔ)沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度，am （at兔）/2F|相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在A上的地基凈反力設(shè)計(jì)值,F|PnA

8、 ；A沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積?；變舴戳τ?jì)算：N 2729.14 1.2 97.89 2846.61kNM 545.21kN基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力計(jì)算:lbI 232 364.5m3Ps,maxNM2846.61545.21437.45kPablW3 34.5R,minNM2846.61545.21195.13kPablW3 34.5I -1截面抗沖切驗(yàn)算：6a( ac 0.6m， Q 0.6m ；基礎(chǔ)高度1200mm，基礎(chǔ)三階，每階高分別為400mm， 400mm，400mm。?空 0.6 2.9 1.75m ；2 -因偏心受壓，所以沖切力為:F Pls,max(2acho)b

9、(bbcho)2437.450.61.152230.61.1564.52kN2 2抗沖切力：0.7 htamb0.70.97 1.571.75 1150 2145.39kN F 64.52 kN故I - I截面滿足要求。n -u截面抗沖切驗(yàn)算:at 比 1.4m,n -n臺(tái)階有效高度h0 800 50 750mm;b=3.0m,取 ab = 2.9m，貝Uab ac 2hg1.4 2 0.75 2.9ma 色 am21.4 2.9 2.15m2因偏心受壓,所以沖切力為:a1h01)b (bh01)2 =23.01.40.7564.52kN2 2抗沖切力：0.7 hpftamh0 0.7 1.0

10、 1.57 2.15 750 1772.14kNFl 64.52kN故n -n截面滿足要求。m -川截面抗沖切驗(yàn)算：FlPs,max (專437.451.40.752at b2 2.2m , a2 2.2m,川-川臺(tái)階有效高度h0 400 50 350mm;ab at 2h°2.2 2 0.35 2.9m 3.0m，取 ab = 2.9m，貝Uamat ab22.2 2.922.55m;因偏心受壓，所以沖切力為:FP(-Lls,maxa2h02)b (bb2h02)2 =222232.23.022.2437.450.3530.3564.52kN2222抗沖切力：0.7 hp ftam

11、h00.71.01.572.55350980.86kNFl 64.52kN ,故川-川截面滿足要求3.基礎(chǔ)配筋計(jì)算選用 HRB335 鋼筋，f y=300 N / mm2a .1 - I截面（柱邊）柱邊凈反力：Pn ,1Pn,minl 2ac (PP i )2ln,maxn,min )= 195.13 06 437.45 195.13340.52kPa2 3懸臂部分凈反力平均值:1 FS,max 巳,11437.45 340.52388.99kPa1 / Pn, max Pn,12M1=2；()(l ac)(2b bc)=丄 388.993 0.6 22 3 0.6616.16kN m2462

12、834mm2A M1616.16 10Asi O.9fyh00.9 300 1150b. n - n截面(變階處)柱邊凈反力：Pn,2Pn ,minl 2a1(Pn ,max2lPn,min )= 195.13 口 2 2 = 195.13437.45 195.13405.14kPa 2 3 437.45 195.13372.83kPa2 31 /Pn,maxPn,22M2= 24(2 )(laj (2b bj1.437.45 372.83、24 (2)23 1.42 3 1.4319.79kN mM10.9 fyh022256mmPn,2Pn ,minl 2a2(Pn ,maxPn,min )2l6319.79 100.9 300 750c .川-川截面（變階處）柱邊凈反力：1 z Pn, maxg=24(2Pn 32)(1 a2)2(2b b2)124437.45 372.83)2.2 22 3 2.292.12kN mM30.9fth092.12 1060.9 300 35021392