2010李渊珉基础工程课程设计

2024-11-06

2010李渊珉基础工程课程设计

2010李渊珉基础工程课程设计篇1

基础工程课程设计

题

目：柱下独立基础课程设计指导教师：赵菊梅

学生：李渊珉

班级：土木铁工专宜宾1班学号：201010002

西南交通大峨眉校区土木工程系

2012年11月31日

独立基础课程设计

取任务书中题号3B轴荷载作为实例，说明独立基础的设计方法。

一、设计资料

3号题 B轴柱底荷载：

① 柱底荷载效应标准组合值：Fk1730KN，Mk150KNm，Vk66KN； ② 柱底荷载效应基本组合值：F2250KN，M195KNm，V86KN。持力层选用③号粘土层，承载力特征值

fak180kPa，框架柱截面尺寸为500×500 mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

二、独立基础设计

1.选择基础材料：C25混凝土，HPB235钢筋，预估基础高度0.8m。2.基础埋深选择：根据任务书要求和工程地质资料，第一层土：杂填土，厚0.5m,含部分建筑垃圾；

第二层土：粉质粘土，厚1.2m, 软塑，潮湿，承载力特征值第三层土：粘土，厚1.5m, 可塑，稍湿，承载力特征值第四层土：全风化砂质泥岩，厚2.7m,承载力特征值

fak = 130kPa

fak = 180kPa

fak = 240kPa 地下水对混凝土无侵蚀性，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，本设计取第三层土为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.51.20.52.2m。由此得基础剖面示意图如下：

图1基础剖面示意图 3.求地基承载力特征值fa

IL0.78，查表2.6得 b0.3，d1.6 根据粘土e0.58，基底以上土的加权平均重度

rm180.5201(2010)0.29.40.516.23KN/m32.2

持力层承载力特征值

fa（先不考虑对基础宽度修正）

fafakdm(d0.5)1801.616.23(2.20.5)224.15KPa

（上式d按室外地面算起）

4.初步选择基底尺寸

取柱底荷载标准值：Fk1730KN，Mk150KNm，Vk66KN

计算基础和回填土重基础底面积：A0Gk时的基础埋深

d12.22.652.425m2

Fk17309.47m2

faGd224.150.7101.72520由于偏心不大，基础底面积按20％增大，即：

A1.2A01.29.4711.37m2

2初步选定基础底面面积Alb3.8311.4m，且b3m不需要再对

fa进行修正。

5.验算持力层地基承载力

回填土和基础重：

GkGdA(0.7101.72520)11.4

473.1KN 偏心距：

ekMk150660.8l0.092m0.63m，FkGk1730473.16Pkmin0，满足。

基底最大压力： PkmaxFkGk6ek1730473.160.09211

Al11.43.8221.3KPa1.2fa(268.97KPa)所以，最后确定基础底面面积长3.8m，宽3.0m。6.计算基底净反力

取柱底荷载效应基本组合设计值：F2250KN，M195KNm，V86KN。

2.833m净偏心距

en,0M195860.80.12m N2250基础边缘处的最大和最小净反力

pn,maxn,minF16en,0225060.12()(1)lbl3.83.03.8234.76kPa159.97kPa 7.基础高度(采用阶梯形基础)柱边基础截面抗冲切验算（见图2）

图2 冲切验算简图

（a）柱下冲切；（b）变阶处冲切

l3.8m，b3.0m，atbc0.5m，ac0.5m。初步选定基础高度h800mm，分两个台阶，每阶高度均为400mm的。h0800(4010)750mm（有垫层）。

abat2h00.520.752mb3.0m，取ab2m

amatab50020001250mm 22因偏心受压，pn取pn,max234.76KPa

冲切力：

2lacbbcFlPn,maxh0bh0

222223.80.53.00.5234.760.753.00.75

2222575.162KN

抗冲切力：

0.7hpftamh00.71.01.271031.250.75

833.44KN575.162KN，满足

8.变阶处抗冲切验算

atb11.5m，a11.9m，h0140050350mm

abat2h011.520.352.2mb3.0m，取ab2.2m

amatab1.52.21.85m 222la1bb1h01bh01 冲切力：FlPn,max222223.81.93.01.50.353.00.35 =234.762222385.0064KN

抗冲切力：

0.7hpftamh010.71.01.271031.850.35

575.6275KN385.0064KN，满足

9.配筋计算

选用的HPB235 级钢筋，fy210N/mm（1）基础长边方向 І-І截面（柱边）

柱边净反力：PnⅠ,Pnmin2lacPn,maxPn,min 2l3.80.5234.76159,97

23.8159.97202.29KPa

悬臂部分净反力平均值：

11Pn,maxPnⅠ234.76202.29218.525KPa ,22弯矩： MⅠ1Pn,maxPn,I24222bbc lac1218.525(3.80.5)2(23.00.5)24=644.51KN.M

6.3KNmAs,IMⅠ644.511064546.8mm2 0.9fyh00.9210750Ⅲ-Ⅲ 截面（变阶处）

Pn,ⅢPnminla1Pn,maxPn,min 2l3.81.9234.76159.97

23.8159.97216.06KPa

MⅢ1Pn,maxPn,Ⅲ24222bb1 la11234.76216.06(3.81.9)2(23.01.5)242=254.29KN.M As,ⅢMⅢ254.291063844.2mm2 0.9fyh010.9210350比较AS,1和AS,Ⅲ，应按AS,1配筋，实际配1818@170 则钢筋根数：n3000118.6，As254.34184578.12mm24546.8mm2 170（2）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：Pn1Pn.maxPn.min1234.76159.97197.365KPa 22与长边方向的配筋计算方法相同，可得Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）的计算配筋值AS,Ⅱ2936.98mm2，Ⅳ-Ⅳ 截面（变阶处）的计算配筋值AS2657.27mm2。因此按AS,Ⅱ在短边方向配筋，实际配14@190。

则钢

筋

根

数

n3800121190，As153.86213231.06mm22936.98mm2 10.基础配筋大样图：见施工图

11.确定B、C两轴柱子基础底面尺寸

由任务书得：9号题B、C两柱子基底荷载分别为：

B轴：Fk1090KN，Mk190KNm，Vk62KN； C轴：Fk1312KN，Mk242KNm，Vk57KN；由前面计算得持力层承载力特征值fa224.15KPa 计算基础和回填土重Gk时的基础埋深d2.425m B轴基础底面积：A0Fk10905.97m2

faGd224.150.7101.72520基础底面积按20％增大，即：

A1.2A01.25.977.164m2

初步选定基础底面面积Alb3.02.47.2m2(7.164m2)，且b2.4m3m，不需要再对fa进行修正。

C轴基础底面积：A0Fk13127.18m2