南昌大学基础工程课程设计模板.docx
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南昌大学基础工程课程设计模板
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:
姓名:
指导教师:
南昌大学
2013年1月4日
独立柱基设计
第一部分课程设计任务书
(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:
①杂填土:
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
题号
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
1
8
46
48
44
2
1
60
52
3
1
6
57
4
1
21
67
5
1218
193
297
80
83
74
6
1282
2
7
6
95
89
8
14
104
98
9
7
335
288
4
1
7
365
3
114
柱底荷载效应基本组合设计值表3
题号
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
2
2
7
214
163
288
72
78
67
3
14
48
195
315
81
86
74
4
1496
236
353
93
95
88
5
3
306
25
6
6
1667
2448
1945
334
284
423
112
117
108
7
1741
2562
2
2
125
124
116
8
4
39
36
128
9
1995
2783
2181
425
375
523
142
147
138
1
45
455
4
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,基础持力层选用③土层,设计A轴柱下独立基础;
第2组,基础持力层选用④土层,设计B轴柱下独立基础;
第3组,基础持力层选用③土层,设计C轴柱下独立基础;
(三)设计要求:
每人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。
(四)设计内容
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。
第二部分课程设计计算书
(一)B2柱设计资料
B2柱:
柱底荷载标准值:
柱底荷载效应基本组合设计值:
持力层:
④全风化砂质泥岩(厚2.7m,)
水文资料:
地下水对混凝土没有侵蚀性
地下水位深度:
位于地表下1.5m
室内外高差:
450mm
图1基础大样图
(二)基础埋深及地层情况
考虑持力层④承载力特征值,⑤层强风化砂质泥岩,所以初拟基础埋深(0.5+1.2+1.5+0.3),地层情况及荷载如图1。
(三)地基承载力的确定
由《地基规范》推荐方法:
基础底面以上土的加权平均重度:
查表3-4知:
(吴兴序,《基础工程》,西南交通大学)
基础宽度初拟(因为<3m,所以此处计算取3m)
即
(四)基础底面尺寸
基础、土等的平均重度:
自重计算高度:
基底面面积为:
考虑偏心不大,取。
初拟基础底面,由于最小尺寸为2.6m,所以前面计算得到的不需要再进行宽度修正。
(<3m)
(五)承载力及偏心距验算
竖向力:
弯矩:
满足要求。
满足要求。
因此,基底尺寸2.8m×2.6m能够满足承载力要求。
(六)计算基底净反力
(七)确定基础高度
初步拟定基础高度,按《地基规范》要求,铺设垫层时保护层厚度不小于40mm,因此假设钢筋重心到混凝土外表面的距离为50mm,故钢筋的有效高度。
柱截面(500mm×500mm),所以:
故
近似取,得
由于,所以,基础混凝土采用C25,
故能够满足抗冲切承载力的要求。
图2控制截面
(八)内力计算
如图2所示,台阶的宽高比为且偏心距(已得),按照以下公式计算弯矩:
其中,
因此
(九)配筋计算
采用级钢筋,其。
1)长边方向
由,,宽度2600mm,按梁进行配筋:
选用()。
则
长边配筋满足要求。
2)短边方向
由,宽度2800mm
选用()
则
(十)基础施工图
受力钢筋的长度取边长的0.9倍,沿短边方向的钢筋布置在长边钢筋之上,交错布置。
图3基础施工图
(十一)A2、C2柱基础底面尺寸计算
A2柱:
柱底荷载标准值:
柱底荷载效应基本组合设计值:
因此,
取
基础底面,最小尺寸为1.8m,不需要对进行修正。
C2柱:
柱底荷载标准值:
柱底荷载效应基本组合设计值:
取
基础底面,最小尺寸为2.1m,不需要对进行修正。
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