柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計計算

1、目 錄柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計21.1、設(shè)計資料21.1.1、地形21.1.2、工程地質(zhì)條件21.1.3、巖土設(shè)計參數(shù)21.1.4水文地質(zhì)條件31.1.5上部結(jié)構(gòu)資料31.1.6設(shè)計要求31.1.7設(shè)計內(nèi)容41. 1. 8參考資料41.2獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計41.2.1選擇基礎(chǔ)材料41.2.2選擇基礎(chǔ)埋置深度51.2.3求地基承載力特征值fa51.2.4初步選擇基底尺寸51.2.5驗算持力層地基承載力61.2.6計算基底反力61.2.7柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算71.2.8變階處抗沖剪驗驗81.2.9配筋計算91.2.10基礎(chǔ)配筋大樣圖101. 2. 11計算基礎(chǔ)沉降量111.2.12設(shè)計圖紙17選題一、柱下

2、獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計（一）設(shè)計資料1、地形擬建建筑場地平整。2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次如下：號土層，雜填土，層厚0.6m，含部分建筑垃圾。號土層，粉質(zhì)黏土，層厚1.5m，軟塑，潮濕，承載力特征值。號土層，黏土，層厚1.8m，可塑，稍濕，承載力特征值。號土層，細(xì)砂，層厚2.0m，中密，承載力特征值。號土層，強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭露，承載力特征值。3、巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1.1所示。表1.1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土層編號土的名稱重度孔隙比液性指數(shù)粘聚力內(nèi)摩擦角壓縮模量標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N承載力特征值雜填土17.8粉質(zhì)黏土19.50.650.8435147.56150黏土18.90.

3、580.7825258.211190細(xì)砂20.50.623011.616240強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2218223104、水文地質(zhì)條件（1）擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)有腐蝕性。（2）地下水位深度：位于地表下1.5m。5、上部結(jié)構(gòu)資料擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為。室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差。柱網(wǎng)布置如圖1.1所示。圖1.1 柱網(wǎng)平面圖6、上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如表1.2所示。表1.2 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值題號A軸B軸C軸D軸A軸B軸C軸D軸A軸B軸C軸D軸1103216151252136216412522116055605256210901730131212

4、081901502421856266576431150181513701170210175271192717367724121818731433128123519329722880837482512821883149613592572183252468690838861339197015601679284242355275969589947140220571618150231126637722610210498100815342140167714873352884023041091131061129159822051727164536530942835512011711411810165922

5、6817781560405329446286130121132106111720233018311458448351468269142125150102近似取荷載效應(yīng)基本組合值為標(biāo)準(zhǔn)組合值的1.35倍，荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合值為標(biāo)準(zhǔn)組合值的0.8倍。7、混凝土的強(qiáng)度等級C25C30，鋼筋采用HPB235、HRB335級。（二）設(shè)計分組根據(jù)以上所給資料及題號，每個班級只容許一個10-11人的小組選此題目，每人一個題號（111）。兩個班級選取不同的柱距：土木18-2（橫向柱列間距4800，縱向柱列間距：5600,2100,5600）；土木18-4（橫向柱列間距5400，縱向柱列間距：6000,2400

6、,6000）； （三）設(shè)計要求每人根據(jù)所在組號和題號，完成指定軸線的獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計。對于另外3根軸線的基礎(chǔ)，只要根據(jù)所給荷載確定基礎(chǔ)底面尺寸，以便畫出基礎(chǔ)平面圖。要求分析過程詳細(xì)，計算步驟完整，設(shè)計說明書的編寫應(yīng)具有條理性，圖紙整潔清晰。（四）設(shè)計內(nèi)容1、確定基礎(chǔ)埋深；2、按持力層承載力特征值確定基礎(chǔ)底面尺寸；3、計算地基變形值，驗算地基變形特征值； 4、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計：擬定基礎(chǔ)剖面尺寸，進(jìn)行地基梁正截面和斜截面設(shè)計及底板抗剪驗算和配筋設(shè)計，并滿足構(gòu)造設(shè)計要求。5、繪制基礎(chǔ)施工圖，包括基礎(chǔ)平面布置圖、獨(dú)立基礎(chǔ)大樣圖，并提出必要的技術(shù)說明。（五）設(shè)計成果1、設(shè)計計算書設(shè)計計算書包括以下內(nèi)容：（1）

7、確定地基持力層和基礎(chǔ)埋深。（2） 確定基礎(chǔ)底面尺寸，驗算地基承載力。（3） 對基礎(chǔ)進(jìn)行抗沖切承載力驗算，確定基礎(chǔ)高度。（4） 對基礎(chǔ)進(jìn)行正截面受彎承載力驗算，確定基礎(chǔ)底板配筋。2、設(shè)計圖紙設(shè)計圖紙包括以下內(nèi)容：（1） 基礎(chǔ)平面布置圖。（2） 獨(dú)立基礎(chǔ)大樣圖。（3） 必要的設(shè)計說明。1.2獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計1.2.1選擇基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)采用C30混凝土，HRB335級鋼筋，預(yù)估基礎(chǔ)高度0.6m。1.2.2選擇基礎(chǔ)埋置深度地下水對混凝土結(jié)構(gòu)有腐蝕性，地下水位于地表下1.5m。取號土層為持力層，去室外地坪到基底的距離為3.9m即基礎(chǔ)埋深為3.9m，由此得基礎(chǔ)剖面示意圖，如圖1.1求地基承載力特征值fa根據(jù)e=

8、0.58，液性指數(shù)=0.78，均小于0.85，查表得=0.3，=1.6。基底以上土的加權(quán)平均重度為： 持力層承載力特征值（預(yù)計設(shè)基礎(chǔ)寬度不超過3m，不考慮對基礎(chǔ)寬度修正值）1.2.4初步選擇基底尺寸已知柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值按中心荷載初步估計基礎(chǔ)面積由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按50增大，即初步選定基礎(chǔ)底面積，且b=3.0m3.0m不需要再對進(jìn)行修正。1.2.5驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為偏心距基底最大壓力： （215.853+125.147）7.8=174.067KPa所以 ，滿足設(shè)計要求。1.2.6計算基底反力取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值：。靜偏心距為基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為基礎(chǔ)底板厚度

9、的確定（采用階梯形基礎(chǔ)）因為b=3m，所以特征值不必進(jìn)行寬度修正。1.2.7柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算 圖1.2 a 柱下沖切，取 因偏心受壓，。沖切力：抗沖切力滿足要求。1.2.8變階處抗沖剪驗驗 圖1.3 沖切力： 抗沖切力：因此滿足要求。1.2.9配筋計算選用HPB235鋼筋，。基礎(chǔ)長邊方向。對于-截面，柱邊凈反力為懸臂部分凈反力平均值為彎矩為對于-截面（變階處），有彎矩為比較和，應(yīng)取配筋，實際配 基礎(chǔ)短邊方向因為該基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用，所以，在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按均勻分布計算，取與長邊方向的配筋計算方法相同，對于-截面（柱邊）的計算對于-截面的計算因此按在短邊方向配筋，實際配1.2

10、.10基礎(chǔ)配筋大樣圖1.2.11 計算基礎(chǔ)沉降量地基分層：每層厚度按=0.96m，但是地下水位處、土層分界面處單獨(dú)劃分。地基豎向自重應(yīng)力的計算：0點（基地處） 1點 2點 3點 4點 地基豎向附加應(yīng)力的計算：基地壓力： 基地附加應(yīng)力： 利用角點法，根據(jù)，則附加應(yīng)力。1點：（） 矩形：，查表得=0.233， 矩形：，查表得=0.233， 三角形：，查表得=0.0623， 三角形：，查表得=0.0401， 2點：（） 矩形：，查表得=0.1915， 矩形：，查表得=0.1915， 三角形：，查表得=0.1239， 三角形：，查表得=0.07， 3點：（） 矩形：，查表得=0.1131， 矩形：，查

11、表得=0.1131， 三角形：，查表得=0.063， 三角形：，查表得=0.05， 4點：（） 矩形：，查表得=0.067， 矩形：，查表得=0.067， 三角形：，查表得=0.0353， 三角形：，查表得=0.0316， 地基分層自重應(yīng)力平均值和附加應(yīng)力平均值的計算： 自重應(yīng)力平均值：1點：（39.27+44.61）/ 2=41.94 2點：（44.61+49.95）/ 2=47.28 3點：（49.95+60.45）/ 2=55.2 4點：（60.45+70.95）/ 2=65.7 附加應(yīng)力平均值：1點：（134.8+31.4）/ 2=83.1 2點：（31.4+25.8）/ 2=28.6

12、 3點：(25.8+15.2）/ 2=20.5 4點：（15.2+9.2）/ 2=12.2地基沉降計算深度的確定：地基各分層沉降量的計算： 計算基礎(chǔ)總沉降量： 底尺寸B.C.D軸的計算B軸：取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算基礎(chǔ)和回填土重時的基礎(chǔ)埋置深度為基礎(chǔ)底面積為由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按40增大，即初步選定基礎(chǔ)底面積，且b=3.0m3.0m不需要再對進(jìn)行修正。驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為偏心距基底最大壓力：（205+165）11.1=185KPa所以 ，滿足設(shè)計要求。C軸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算基礎(chǔ)和回填土重時的基礎(chǔ)埋置深度為基礎(chǔ)底面積為由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按40增大，即初步選定基礎(chǔ)底面積，且b=3.0m3.0m不需要再對進(jìn)行修正。驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為偏心距基底最大壓力：（1