浅基础项目柱下独立基础

浅基础项目10土木（2）班第一组小组成员：袁园夏胜男王本通王全彭晶晶沈阳设计资料荷载及场地条件北京城市近郊某地质条件简单的场地，拟建设普通六层民用建筑（采暖），地基土为弱冻胀土，框架结构，其中某柱子尺寸300mm×400mm，上部结构传至地表标高处的荷载为Fk＝（900+C×10+N×10）kN，Mk＝80kN﹒m。土层自地表起分布如下：第一层为杂填土，厚度1.0m，γ=16.5kN/m3；第二层为粘土，厚度2.0m，γ=18kN/m3，e=0.85,IL=0.75，fak=190kPa，ES=15MPa；第三层为淤泥质土，厚度3.0m，γ=18.5kN/m3，fak=75kPa，ES=3MPa；以下为厚度大于6m的中砂，地下水埋深1.5m。注：1、荷载中C为班级号（10土木1班取1，以此类推），N为组号。2、不考虑变形验算。3、荷载基本组合值取标准组合值的1.35倍。1结构、地基勘察资料1.1地基基础设计等级：场地地质条件简单、普通六层民用建筑由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）表3.0.1可得地基基础设计等级为丙级。2基础结构类型、建筑材料2.1地基基础的类型：第一层为杂填土厚1m，第二层为粘土厚2m，第三层为淤泥质土厚度为3m第二层土性质良好，fak=190kPa120kPa选用天然地基浅基础选用粘土层作为持力层2.2基础结构类型为：钢筋混凝土扩展基础——柱下独立基础2.3选用建筑材料C20混凝土；HRB335钢筋3基础埋置深度的确定原则：在满足强度要求、地基稳定和变形条件的情况下尽量浅埋。3.1主要影响因素：3.1.1与建筑物有关的条件：拟建六层民用建筑（采暖），位于郊区。3.1.2工程地质条件：第二层的承载力最大，故选用第二层为持力层，基础的下卧层为淤泥质土，故应尽量浅埋。3.1.3水文地质条件：地下水埋深1.5m，考虑地下水对基础的诸多不利因素，故暂选基础埋深为1.5m。3.1.4地基冻融条件：弱冻胀土采用公式：dmin≥Zd-hmaxZ0为标准冻结深度由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）附录F中国季节性冻土标准冻深线图可得北京近郊的标准冻结深度为75cm。由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）可查得Ψzs、Ψzw、Ψze、hmax（1）由表5.1.7-2可得土的冻胀性对冻结深度的影响系数弱冻胀土的影响系数Ψzw为0.95（2）由表5.1.7-3可知环境对冻结深度的影响系数Ψze题设为城市近郊，故影响系数Ψze为0.95（3）由表5.1.7-1土的类别对冻结深度的影响系数可得Ψzs为1.0Zd=Z0·Ψzs·Ψzw·Ψze=0.75×1.0×0.95×0.95=0.677m（4）hmax可有规范附录G表G.0.2来确定影响hmax的因素有土的冻胀性（弱冻胀土）、基础形式（柱下独立基础）、采暖情况（采暖）、基底平均压力（取永久作用的标准组合值乘以0.9）注：由于基础底面尺寸尚未确定所以还不能确定基底平均压力，但是从表格其他三个条件已经可以定性地确定Zd≤hmax3.1.5场地环境条件：除岩石地基外，基础埋深不宜小于0.5m。为了保护基础，一般要求基础顶面低于设计地面至少0.1m。综上所述最终选取基础埋深为1.2m4地基承载力确定、荷载和基础初步尺寸4.1按规范承载力表确定地基承载力持力层e=0.85,IL=0.75由表5.2.4可得ηb=0,ηd=1.0持力层地基承载力特征值：fak=190kPa基础以上土的加权平均重度：修正：kPadbffmdbaka725.2015.02.175.160.101905.033/75.162.12.01815.16mkNm4.2基础荷载kNFk9301020900mkNMK804.3基础底面尺寸的确定①试估计基础底面积深度修正后的持力层承载力特征值：kPadffmdaka725.2015.02.175.160.11905.0假定A=6m2,对于单独基础，取，以保证基础的侧向稳定。于是,取基础底面宽b=2m3m，故不需要修正。基础底面长L=nb=3m。则基础底面积A=6m2。2337765212072520193041114111m.~....~.dγfF.~.AGak5.1blnmnAb25.165验算承载力、变形和稳定5.1计算基底压力kNAhAdGWWGK14402.1620kNFk9301020900kPaAFGPKKk17961449305.2持力层承载力验算①为保证基础不致过分倾斜需验算偏心距:②Pk=179kPafa=201.725kPa5.06074.014493080LGFMekkkk③基底压力是否满足要求:故验算符合要求kPafkPalePPakkk1.242725.2012.12.15.2053074.06117961max,5.3软弱下卧层承载力验算由粘土ES1=15MPa,淤泥质土ES2=3MPa，，。查表5.2.7得，地基压力扩散角θ=25°由表5.2.4得，淤泥质土的地基承载力修正系数ηb=0,ηd=1.0。531531ssEE5.09.028.1bz⑴软弱下卧层顶面处的附加压力为：⑵软弱下卧层顶面处的自重压力为：kPahhdcz5.375.110185.0180.15.162'121kPazlzbplbcdkz42.55466.08.123466.08.1222.0180.15.1617923)tan2)(tan2()(⑶软弱下卧层顶面处的地基承载力修正特征值为：⑷软弱下卧层顶面处的现有应力为：σz+σcz=55.42+37.5=92.92kPafaz=106.25kPa满足要求kPadffmdakzaz25.1065.0335.110185.0180.15.160.1755.05.4地基变形验算要求：△——特征变形值，为预估值，对应于荷载准永久组合值地基基础设计为丙级，可不做地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围见表3.0.3故不必进行变形验算5.5地基稳定验算发生地基稳定破坏的情况：①承受很大水平力或倾覆力矩的建（构）筑物;②位于斜坡顶上的建（构）筑物；③地基中存在软弱土（或夹）层。本项目地质条件简单，承受的作用较小，位于城市近郊，故不会发生地基稳定性破坏。6基础的结构和构造设计6.1地基净反力计算①基底净反力设计值:②净偏心距:③基底净反力:kPablFpj25.2093293035.1086.035.193035.180FMeokPaWMblFpkPaWMblFpjj5.1553235.180625.20925.2633235.180625.2092min,2max,6.2确定基础高度考虑柱钢筋锚固段直线长度：30d+40≈700拟取基础高度h=700mm,初步拟定采用二级台阶型基础(1)柱边截面：h=700mm,h0=h-45=655mm，则mbhboc0.261.1655.023.02因偏心受压，按式（2-43）计算时pj取pjmax。公式左边：右边：基础分两级。下阶h1=350mm,h01=305mm,取l1=1.7m,b1=1.1m。kNhbbbhalApFcocLjl58.329655.023.0222655.024.02325.263222225.263220max,kNFkNhafLmthp58.32965.481655.0655.03.011000.17.07.00⑵变阶处界面：冲切力：抗冲切力：符合要求。mbhboc0.281.1305.02.121kNhbbbhllpoj11.176305.021.1222305.027.12325.26322222201111max,kNkNhhbfthp11.17696.329305.0305.01.111000.17.07.001011⑶配筋计算：计算基础长边方向的弯矩计算值，取Ⅰ-Ⅰ截面：mkNalbppbbppMcjjcjj35.3014.03225.20925.2633.02225.20925.263481248122max,max,1260117046553009.01035.3019.0mmhfMAySⅡ-Ⅱ截面：比较As1和As2，应按As1配筋，现于2m宽度范围内配Ф12@130。mkNllbppbbppMjjjj65.887.13225.20925.2631.12225.20925.2634812481221max,1max,2260210773053009.01065.889.0mmhfMAyS计算基础短边方向的弯矩，取Ⅲ-Ⅲ截面Ⅳ-Ⅳ截面：mkNbblppalppMcjjcjj82.1913.02325.20925.2634.03225.20925.263481248122max,max,2260221085)12655(3009.01082.1919.0mmhfMAySmkNbblppllppMjjjj13.641.12325.20925.2637.13225.20925.2634812481221max,1max,4比较As3和As4，应按As2配筋，现于3m宽度范围内配Ф12@200。26044779)12305(3009.01013.649.0mmhfMAySⅣⅣⅢⅢⅡⅡⅠⅠ截面示意图：Ⅰ-Ⅰ截面Ⅱ-Ⅱ截面Ⅲ-Ⅲ截面Ⅳ-Ⅳ截面小组活动照片：