柱下钢筋混凝土独立基础课程设计.docx
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柱下钢筋混凝土独立基础课程设计
课程名称:
《基础工程》
设计题目:
柱下钢筋混凝土独立基础
院系:
土木工程系
专业:
年级:
学号:
XXXXX
姓名:
XXX
指导教师:
XXX年4月30日
课程设计任务书
专业姓名学号
开题日期:
20XX年4月6日完成日期:
20XX年4月30日
一、设计的目的
通过本次设计,让学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体的计算过程。
培养从事基础工程浅基础的设计能力
二、设计的内容
每人按照本班学习委员的安排,根据所在组号和题号,完成各自要求的轴线基础设计。
对另外两根轴线的基础,只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸。
1、柱下独立基础的设计及设计依据;
2、柱下独立基础的计算;
3、柱下独立基础的配筋;
4、绘制相应的基础平面图、立面图、剖面图;
三、设计要求:
1、设计柱下独立基础,包括确定基础埋深、基础底面尺寸,对基础进行结构的内力分析、强度计算,确定基础高度、进行配筋计算,并满足构造设计要求,编写设计计算书。
2、绘制基础施工图,包括基础平面布置图、基础大样图,并提出必要的技术说明,提出施工方法的建议。
三、指导教师评语
四、成绩
指导教师(签章)
年月日
第一部分课程设计资料
(一)设计题目:
柱下钢筋混凝土独立基础
(二)设计资料:
1、地形:
拟建建筑场地平整
2、工程地质资料:
自上而下依次为:
2填土:
厚约0.5m,含部分建筑垃圾;
②粉质粘土:
厚1.2m,软塑,潮湿,承载力特征值fak=130KN/m2;
③粘土:
厚1.5m,可塑,稍湿,承载力特征值fak=180KN/m2;
④全风化砂质泥岩:
厚2.7m,承载力特征值fak=240KN/m2;
⑤强风化砂质泥岩:
厚3.0m,承载力特征值fak=300KN/m2;
⑥中风化砂质泥岩:
厚4.0m,承载力特征值fak=620KN/m2;
地基岩土物理力学参数表表2.1
地
层
代
号
土
名
天然地基土
重度(γ)
孔隙比
(e)
凝聚力
(c)
内摩
擦角
(Φ)
压缩
系数
(a1-2)
压缩
模量
(Es)
抗压
强度
(frk)
承载力特征值
(fak)
KN/m³
度
①
杂填土
18
②
粉质粘土
20
0.65
34
13
0.20
10.0
130
③
粘土
19.4
0.58
25
23
0.22
8.2
180
④
全风化砂质泥岩
21
22
30
0.8
240
⑤
强风化砂质泥岩
22
20
25
3.0
300
⑥
中风化砂质泥岩
24
15
40
4.0
620
3、水文资料为:
地下水对混凝土无侵蚀性。
地下水位深度:
位于地表下1.5m。
4、上部结构资料:
上部结构为多层全现浇框架结构,室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
柱网布置见下图,图中仅画出了1-6列柱子,其余7-10列柱子和3-1列柱子对称。
图2-1柱网平面图
上部结构作用在柱底的荷载标准值见表2:
上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合设计值见表3:
柱底荷载标准值表2
柱号
Fk(KN)
Mk(KN•m)
Vk(KN)
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
1
975
1548
1187
140
100
198
46
48
44
2
1032
1615
1252
164
125
221
55
60
52
3
1090
1730
1312
190
150
242
62
66
57
4
1150
1815
1370
210
175
271
71
73
67
5
1218
1873
1433
235
193
297
80
83
74
6
1282
1883
1496
257
218
325
86
90
83
7
1339
1970
1560
284
242
355
96
95
89
8
1402
2057
1618
231
266
377
102
104
98
9
1534
2140
1677
335
288
402
109
113
106
10
1598
2205
1727
365
309
428
120
117
114
柱底荷载效应基本组合设计值表3
柱号
F(KN)
M(KN•m)
V(KN)
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
A轴
B轴
C轴
1
1268
2012
1544
183
130
258
60
62
58
2
1342
2100
1627
214
163
288
72
78
67
3
1418
2250
1706
248
195
315
81
86
74
4
1496
2360
1782
274
228
353
93
95
88
5
1584
2435
1863
306
251
386
104
108
96
6
1667
2448
1945
334
284
423
112
117
108
7
1741
2562
2028
369
315
462
125
124
116
8
1823
2674
2104
391
346
491
133
136
128
9
1995
2783
2181
425
375
523
142
147
138
10
2078
2866
2245
455
402
557
156
153
149
5、材料:
混凝土等级C25~C30,钢筋Ⅰ、Ⅱ级。
6、根据以上所给资料及学生人数,可划分为若干个组。
如:
第1组共十人,基础持力层选用③土层,设计A轴柱下独立基础;
第2组共十人,基础持力层选用④土层,设计B轴柱下独立基础;
第3组共十人,基础持力层选用③土层,设计C轴柱下独立基础;
基础及地层情况
一、A-6柱基础的设计
(1)确定基础埋深d、初拟地基尺寸b×l
①根据设计要求,基础持力层为土层③且为室内柱,故假定d=2500mm。
地基岩土物理力学参数表2.1:
e=0.58,可塑土:
0.25 仅对深度进行修正。 ② ,取 令 拟定地面尺寸, 计算基地荷载: (2)、持力层检算 承载力验算: 偏心距验算: 故持力层承载力满足要求 (3)基地净反力的计算 (4)确定基础高度 初拟基础高度h=700mm。 按照《地基规范》要求,铺设垫层时保护层厚度不小于40mm,因此可假设基础重心到混凝土外表面距离为50mm。 故钢筋的有效高度为h0=700-50=650mm。 式中,=700mm<800mm,故βhp=1.0,基础混凝土采用C25,ft=1.27MPa 故h=700mm时,能够满足抗冲切要求。 (5)、基础底板配筋计算 ①内力计算 偏心距: 台阶宽高比为<2.5 故可以按照公式(3-51)以及(3-52)计算弯矩。 ②根据《混凝土设计原理》,按照悬臂梁假设,对锥形地基进行配筋。 抗弯钢筋的配置。 采用HPB235级钢筋,其fy=210N/。 沿b边方向配筋: 由,,宽度3000mm,按照悬臂梁进行配筋。 假定受力钢筋按一排布置,则 ,,, 有公式得 查表可得 所需纵向受拉钢筋面积为 取,选用(钢筋总面积为)。 沿L边方向配筋: 采用HPB235级钢筋,其fy=210N/,,宽度3400mm。 按照悬臂梁进行配筋 假定受力钢筋按一排布置,则 ,,, 有公式得 查表可得 所需纵向受拉钢筋面积为 取,选用(钢筋总面积为)。 基础的施工图如下,其中基础长度超过了2500mm,其受力钢筋的长度取计算长度的0.9倍,并交错布置。 二、B-6柱基础的设计 (1)确定基础埋深d、初拟地基尺寸b×l ①根据设计要求,基础持力层为土层③且为室内柱,故假定d=3500mm。 地基岩土物理力学参数表2.1: φk=30°,Ck=22kpa,再查续表3-5得: Mb=1.90、Md=5.59、Mc=7.95。 : ② ,取 令 拟定地面尺寸, 计算基地荷载: (3)、持力层检算 承载力验算: 偏心距验算: 故持力层承载力满足要求 三、C-6柱基础的设计 (1)确定基础埋深d、初拟地基尺寸b×l ①根据设计要求,基础持力层为土层③且为室内柱,故假定d=2500mm。 地基岩土物理力学参数表2.1: e=0.58,可塑土: 0.25 仅对深度进行修正。 ② ,取 令 拟定地面尺寸, 计算基地荷载: (4)、持力层检算 承载力验算: 偏心距验算: 故持力层承载力满足要求
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