柱下独立基础设计计算

目录柱下独立基础课程设计............................................................................21.1、设计资料.....................................................................................21.1.1、地形....................................................................................21.1.2、工程地质条件....................................................................21.1.3、岩土设计参数....................................................................21.1.4水文地质条件.......................................................................31.1.5上部结构资料.....................................................................31.1.6设计要求.............................................................................31.1.7设计内容.............................................................................41.1.8参考资料.............................................................................41.2独立基础设计...............................................................................41.2.1选择基础材料.....................................................................41.2.2选择基础埋置深度.............................................................51.2.3求地基承载力特征值fa....................................................51.2.4初步选择基底尺寸.............................................................51.2.5验算持力层地基承载力.....................................................61.2.6计算基底反力.....................................................................61.2.7柱边基础截面抗冲切验算.................................................71.2.8变阶处抗冲剪验验.............................................................81.2.9配筋计算.............................................................................91.2.10基础配筋大样图.............................................................101.2.11计算基础沉降量..............................................................111.2.12设计图纸.........................................................................16柱下独立基础课程设计1.1、设计资料1.1.1、地形拟建建筑场地平整。1.1.2、工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层，杂填土，层厚0.6m，含部分建筑垃圾。②号土层，粉质黏土，层厚1.5m，软塑，潮湿，承载力特征值kPafak150。③号土层，黏土，层厚1.8m，可塑，稍湿，承载力特征值kPafak190。④号土层，细砂，层厚2.0m，中密，承载力特征值kPafak240。⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值kPafak310。1.1.3、岩土设计参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。表1.1地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度)/(3mkN孔隙比e液性指数LI粘聚力c)(kPa内摩擦角)(压缩模量SE)(MPa标准贯入锤击数N承载力特征值akf)(kPa①杂填土17.8②粉质黏土19.50.650.8435147.56150③黏土18.90.580.7825258.211190④细砂20.50.623011.616240⑤强风化砂质泥岩2218223101.1.4水文地质条件（1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。（2）地下水位深度：位于地表下1.5m。1.1.5上部结构资料拟建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为mmmm400400。室外地坪标高同自然地面，室内外高差mm350。柱网布置如图1.1所示。上部结构作用在柱底的荷载标准组合值如表1.2所示表1.2柱底荷载效应标准组合值题号kF)(kNkM)(mkN)(kNVkA轴B轴C轴D轴A轴B轴C轴D轴A轴B轴C轴D轴192014321082104210894178104414340422975154811871200140100198130464844473103216151252136216412522116055605256近似取荷载效应基本组合值为标准组合值的1.35倍，荷载效应准永久组合值为标准组合值的0.8倍。1.1.6设计要求根据以上所给资料及学生人数，分组示意如下：第1组，共13人，选择题号2,础持力层选用③号土层，设计A轴柱下独立基础。每人根据所在组号和题号，完成指定轴线的独立基础设计。对于另外3根轴线的基础，只要根据所给荷载确定基础底面尺寸，以便画出基础平面图。要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。1.1.7设计内容1、确定基础埋深；2、按持力层承载力特征值确定基础底面尺寸；3、计算地基变形值，验算地基变形特征值；4、基础结构设计：拟定基础剖面尺寸，进行地基梁正截面和斜截面设计及底板抗剪验算和配筋设计，并满足构造设计要求。5、绘制基础施工图，包括基础平面布置图、独立基础大样图，并提出必要的技术说明。1.1.8参考资料1．《土力学》（第2版）东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社，2009。2．《基础工程》（第2版）华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社，2009。3.《土力学与基础工程》赵明华主编.武汉工业大学出版社，2003。4.《建筑结构荷载规范》（GB50009—2012），中国建筑工业出版社，2002。5.《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2008），中国建筑工业出版社，2008。6．《混凝土结构设计规范》（GB50010—2010），中国建筑工业出版社，2002。1.2独立基础设计1.2.1选择基础材料基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m。1.2.2选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取，地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.5m。取基础底面高时取至持力层下0.6m，本设计取③号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.6+1.5+0.6=2.7m。由此得基础剖面示意图，如图1.11.2.3求地基承载力特征值fa根据e=0.58，查表得b=0.3，d=1.6。基底以上土的加权平均重度为：mKNm/544.147.26.0109.186.05.99.05.196.08.17持力层承载力特征值af（先不考虑对基础宽度修正值）为KPandmdakaff2.2415.07.2544.146.11905.0上式d按室外地面算起。1.2.4初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值KNVmKNMKNFkkk46,140,975计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为基础底面积为：由于偏心不大，基础底面积按50％增大，即205.755.15.1mAA初步选定基础底面积28.72060.3mblA，且b=3.0m3.0m不需要再对af进行修正。1.2.5验算持力层地基承载力基础和回填土重为KNdAGGk9.3548.72.110675.120偏心距基底最大压力：AGFPkkk／)(（215.853+125.147）／7.8=174.067KPa所以3.0,2.6lmbm，满足设计要求。1.2.6计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：KNVmKNMKNF63,190,1317。静偏心距为基础边缘处的最大和最小净反力为md875.205.32.22120.52.110875.2202.241975mAGakfFmlmGFMekkkk5.06133.09.3549758.046140,max,min6975354.960.133215.853117.83125.147kkkkkFGeKPalblPmFMen183.013178.0631900,KPalelbFnnnP048.107644.2303183.0618.71317610,max,min,KPafKPaPak44.2892.1853.215max,基础底板厚度的确定（采用阶梯形基础）因为b=3m，所以特征值不必进行宽度修正。1.2.7柱边基础截面抗冲切验算图1.2﹙a﹚柱下冲切mbmhaatb0.3100.275.024.020，取mab100.2因偏心受压，KPaPPnn644.230max,取。冲切力：12502tbmaaammKNhbbbhalPFccnl6.30175.024.026.26.275.024.023644.23022222200max,抗冲切力00.70.71.012701.250.75833.4301.6hptmfahKNKN满足要求。1.2.8变阶处抗冲剪验验图1.3冲切力：抗冲切力：KNKNhafmthp47.19508.6404.08.112700.17.07.001因此满足要求。1101011.3,1.5,4505040021.320.42.13.0,2.11.52.11.822ttbtbmabmamhmmahmbmamaaam取KNhbbbhalPFnl47.1954.023.126.20.34.025.123877.281222222011011max,