柱下独立基础设计66.docx
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柱下独立基础设计66
1.引言
2.柱下独立基础课程设计
2.1设计资料
2.2独立基础设计
2.2.1选择基础材料
2.2.2选择基础埋置深度
2.2.3求地基承载力特征值
2.2.4初步选择基地尺寸
2.2.5验算持力层地基承载力
2.2.6计算基地净反力
2.2.7基础高度
2.2.8变阶处抗冲切计算
2.2.9配筋计算
2.2.10基础配筋大详图
2.2.11确定
、
两轴柱子基础底面尺寸
2.2.12
、
两轴持力层地基承载力验算
2.2.13设计图纸
3.参考文献
4.施工图
1引言
课程设计是土木工程专业十分重要的实践性教学环节,是将课程基本理念转化为课程实践活动的“桥梁”。
课程设计的目的是加强学生对本课程及相关知识的理解,培养学生综合分析问题的能力和运用基础理论知识解决实际工程问题的能力,为毕业设计打下坚实的基础,也有助于学生毕业后能尽早进入“工程角色”。
作为建筑类院校专业课的一种实践性教学环节,课程设计是教学计划中的一个有机组成部分;是培养学生综合运用所学各门课程的基本理论、基本知识和基本技能,以分析解决实际工程问题能力的重要步骤;是学生稳固并灵活运用所学专业知识的一种比较好的手段;也是锻炼学生理论联系实际能力和提高学生工程设计能力的必经之路。
课程设计的目的主要表达在稳固与运用基本概念与基础知识、掌握方法以及培养各种能力等诸多方面。
2柱下独立基础课程设计
2.1地形
拟建建筑地形平整
自上而下土层依次如下:
①号土层:
杂填土,层厚0.5m含部分建筑垃圾。
②号土层:
粉质粘土,层厚1.2m,软塑,潮湿,承载力特征值
。
③号土层:
黏土,层厚1.5m,可塑,稍湿,承载力特征值
。
④号土层:
细砂,层厚2.7m,中密,承载力特征值
。
⑤号土层:
强风化砂质泥岩,厚度未揭露,承载力特征值
。
表1.1地基岩土物理学参数
土层编号
土的名称
重度
孔隙比e
液性指数
粘聚力c
内摩擦角
压缩模量
标准贯入锤击数N
承载力特征值
①
杂填土
18
--
--
--
--
--
--
--
②
粉质粘土
20
34
13
6
130
③
黏土
25
23
11
180
④
细砂
21
--
--
30
16
240
⑤
强风化砂质泥岩
22
--
--
--
--
18
22
300
拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
。
拟建建筑物为多层全现浇框架结构,框架柱截面尺寸为500mm
500mm。
室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
柱网布置图如图1所示:
图1柱网平面布置图
混凝土强度等级为
,钢筋采用HPB235,HPB335级。
本人分组情况为第二组第5个,根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用5题号B轴柱底荷载.
底荷载效应标准组合值:
。
底荷载效应基本组合值:
持力层选用④号土层,承载力特征值,框架柱截面尺寸为500mm
500mm,室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
基础采用C25混凝土,HPB235级钢筋,预估基础高度0.8m。
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。
拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性,地下水位于地表下1.5m。
取基础底面高时最好取至持力层下0.5m,本设计取④号土层为持力层,所以考虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。
由此得基础剖面示意图,如以下图所示。
根据细砂e=0.62.,查表得
=2.0,
=3.0。
基底以上土的加权平均重度为:
持力层承载力特征值〔先不考虑对基础宽度修正值〕为
上式d按室外地面算起。
取柱底荷载标准值:
计算基础和回填土重
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20%增大,即
初步选定基础底面积,,且不需要再对
进行修正。
基础和回填土重为
偏心距
,满足要求。
基底最大压力:
所以,最后确定基础底面积长3m,宽2.4m。
取柱底荷载效应基本组合设计值:
静偏心距为
基础边缘处的最大和最小净反力为
〔采用阶梯形基础〕
柱边基础截面抗冲切验算〔见图〕
冲切验算简图
〔左〕柱下冲切〔右〕变阶处冲切
初步选定基础高度,
分两个台阶,每阶段高度均为400mm。
,(因为有垫层)则取
取
=2m因此,可得
因偏心受压,取所以冲切力为
抗冲切力为
因此满足要求。
由于有
所以
取因此,得
冲切力为
抗冲切力为
因此满足要求。
配筋计算,如图以下图所示
选用HPB235级钢筋,
基础长边方向。
对于Ⅰ-Ⅰ截面,柱边净反力为
悬臂部分净反力平均值为
弯矩为
对于Ⅲ-Ⅲ截面〔变阶处〕,有
比较和,应取配筋,实际配则钢筋,根数为
基础短边方向。
因为该基础受单向偏心荷载作用,所以,在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算,取
对于Ⅱ-Ⅱ截面〔柱边〕,弯矩为
Ⅳ-Ⅳ截面〔变阶处〕
比较和,应按在短边方向配筋,实际配,则钢筋根数为
基础配筋大样图如下图
2.2.11确定A、C两轴柱子基础底面尺寸
由柱下独立基础课程设计任务书得:
5号题A、C两柱子基底荷载分布如下。
A轴:
C轴:
由前面计算得持力层承载力特征值,计算回填土重时的基础埋
置深度
A轴基础底面积为
基础底面积按30%增大,即
初步选定基础底面面积,且
不需要再对进行修正。
基础和回填土重为
偏心距
,满足要求。
基底最大压力:
所以,最后确定基础底面积长2.5m,宽2m。
C轴基础底面积为
基础底面积按20%增大,即
初步选定基础底面面积,
且不需要再对进行修正。
基础和回填土重为
偏心距
,满足要求。
基底最大压力:
所以,最后确定基础底面积长2.7m,宽2.1m。
2.2.12设计图纸
根据以上计算,可以绘制出基础平面布置图B轴柱子基础大样图
设计说明:
1.±0.000相当于绝对标高见建筑图。
4号土层,地基承载力特征值
=240kPa。
3.基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽,符合要求后方可施工垫层。
4.材料:
混凝土C25,钢筋HPB235。
5.保护层:
40mm。
6.垫层做法:
混凝土C10,厚100mm,出基础边100mm。
普通钢筋截面面积、重量表
公称
直径
〔mm〕
在以下钢筋根数时的截面面积〔
〕
重量
Kg/m
带肋钢筋
1
2
3
4
5
6
7
8
9
计算直径〔mm〕
外径
〔mm〕
6
57
85
113
141
170
198
226
254
6
8
101
151
201
251
302
352
402
452
8
10
157
236
314
393
471
550
628
707
10
12
226
339
452
566
679
792
905
1018
12
14
308
462
616
770
924
1078
1232
1385
14
16
402
603
804
1005
1206
1407
1608
1810
16
18
509
763
1018
1272
1527
1781
2036
2290
18
20
628
942
1256
1570
1884
2200
2513
2827
20
22
760
1140
1520
1900
2281
2661
3041
3421
22
25
982
1473
1964
2454
2945
3436
3927
4418
25
28
1232
1847
2463
3079
3695
4310
4926
5542
28
32
1608
2413
3217
4021
4826
5630
6434
7238
32
参考文献:
[1].第3版.武汉:
武汉理工大学出版社,2009
[2]周景星.基础工程.第2版.北京:
清华大学出版社,2007
[3]吴培明.混凝土结构(上).第2版.武汉:
武汉理工大学出版社,2003
[4]《建筑结构荷载标准》〔GB50009——2001〕.中国建筑工业出版社,2002
[5]《建筑地基基础设计标准》〔GB50007——2002〕.中国建筑工业出版社,2002
[6]《混凝土结构设计标准》〔GB50010——2001〕.中国建筑工业出版社,2002
[7]程小川,周莉莉.土木工程专业土力学与地基基础课程设计指南.第1版.北京:
中国水利水电出版社,2009
柱下独立基础设计
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