土木工程畢業(yè)論文工程設計框架結構(八)

1、第十二章獨立基礎設計本設計采用柱下獨立階梯基礎，下面對軸線邊柱的基礎進行設計。12.1基礎設計資料房屋震害調查統(tǒng)計資料表明，建造于一般土質天然地基上的房屋，遭遇地震時。極少 有因地基承載力不足或較大沉陷導致上部結構破壞。因此，我國建筑抗震設計規(guī)范規(guī)定，下述建筑可不進行天然地基及基礎的抗震承載力驗算： 砌體房屋； 地基主要受力層范圍內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，以及與其基礎荷載相當?shù)亩鄬涌蚣軓S房。 規(guī)范中規(guī)定可不進行上部結構抗震驗算的建筑。本設計為5層框架結構，建筑高度為19.5m，屬于第二中類別，故不進行基礎抗震承載 力驗算.2 2基礎混

2、凝土為 C30, fc 16.7 N/mm2， ft 1.57N /mm ；墊層混凝土為 C15, 100厚，兩側各伸出100mm；鋼筋采用 HRB335級，fy 300N /mm2，鋼筋混凝土保護層為50mm 厚。12.2基礎設計確定基礎埋深基礎埋置深度是指設計室外地坪至基礎底面的距離，且基礎埋置深度應在冰凍線以下200 mm。本設計所在的場地的土層條件，地下水位在自然地面以下9.55-11m, 土壤凍結深度在室外地坪以下 1.3m。綜上所述，則基礎埋置深度d=1.75m。確定地基承載力和基礎尺寸一地基承載力的確定選取邊柱計算柱底一組最不利內力組合：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基礎梁尺寸：b h 300mm 400mm則，縱向傳給基礎的豎向力為：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，當基礎寬度大于 3.0m或埋深大于0.5m時，地基承載力特征值 按下式進行修正。(先不考慮對基礎寬度進行修正)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 基礎底面以上埋深范圍內土的加權平均重度，一般取20kN；'mm3 ；b 基礎底面寬度(m),當bv 3m時按3m取值，b > 6m時按6m取值； d 基礎埋置深度，當采用獨立基礎或條形基礎時，應從室內地面標高算起，d=1.75+0.45=2.20m ;fa 260 3 20 (2.20 0.5) 362kPa基礎尺

5、寸的確定1.按軸心受壓初估基礎底面積計算基礎和回填土重 Gk時的基礎平均埋深 d=1.75+0.45/2=1.975 m?；A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，基礎底面積按20%增大，即A 1.2A)1.2 6.798.15m2初步選擇基礎面積為： b l 3 39 m2基礎和回填土重： Gkd A 20 1.975 9 355.5kN0.15m。初步確定基礎梁尺寸：300mm 400mm，基礎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。最后確定該柱基礎尺寸為：l=3m，2.基礎底面抗沖切驗算Fk-i 0.000VZ-1000XZ|i卩I皿a5§li UIIII1皿m/00,6004DD圖12.1獨立基礎平面、剖面圖在基底上

7、凈反力（即不考慮 Gk的作用），產生的剪力作用下，基礎可能發(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力超過應進行抗沖切承載力驗算，了混凝土抗拉強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h 800時，hp取1.0; 當h 2000時，hp取0.9;其間按線性內差法取。ft混凝土軸心抗拉強度設計值；h?；A沖切破壞錐形的有效高度；am基礎沖切破壞錐體最不利一側計算長度，am （at兔）/2F|相應于荷載效應基本組合時作用在A上的地基凈反力設計值,F|PnA

8、 ；A沖切驗算時取用的部分基底面積?；變舴戳τ嬎悖篘 2729.14 1.2 97.89 2846.61kNM 545.21kN基礎邊緣處的最大和最小凈反力計算:lbI 232 364.5m3Ps,maxNM2846.61545.21437.45kPablW3 34.5R,minNM2846.61545.21195.13kPablW3 34.5I -1截面抗沖切驗算：6a( ac 0.6m， Q 0.6m ；基礎高度1200mm，基礎三階，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截面抗沖切驗算:at 比 1.4m,n -n臺階有效高度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 -川截面抗沖切驗算：FlPs,max (專437.451.40.752at b2 2.2m , a2 2.2m,川-川臺階有效高度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.基礎配筋計算選用 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