基础工程课程设计柱下独立基础文件编码(008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256)柱下独立基础课程设计姓名:班级:学号:指导老师:罗晓辉目录一、设计任务书采用柱下独立基础方案。
材料采用C25,基底设置C15、厚度100mm 的混凝土垫层;配筋采用Ⅱ级普通圆钢筋。
承受轴心荷载的基础底板一般采用正方形,若偏心荷载则采用矩形底板,其长宽比采用。
设计计算内容:(1)在不考虑地基处理和角、边柱的影响时,中柱按地基承载力确定的基础底面积是否满足沉降要求(2)若通过地基处理(地基处理深度从基础底面以下内),使得地基承载力设计值达到160kPa ,进行如下设计计算:1)根据地基强度确定中柱、角与边柱的(角与边柱需考虑100kN·m 的力矩荷载。
力矩作用方向根据右手螺旋法则确定,且指向柱网平面惯性轴)柱下基础底面尺寸;2)基础配筋、冲切验算;3)完成有关计算部分的计算简图、基础配筋图等。
二、不考虑地基处理和角边柱影响中柱的沉降验算不考虑地基处理和角、边柱的影响时,中柱按地基承载力确定的基底面积是否满足沉降要求(1)按承载力确定基础尺寸由勘察报告可知,基础的埋深为,持力层为粘土层。
地基承载力kPa f k 100 。
对埋深进行修正:设杂填土的重度为3/18m kN基础底面以上土的重度:3/194.2)4.024218(m kN m =⨯+⨯=γ 中柱承受轴心荷载,基础底板采用正方形。
m b d f F b A G a k 198.4,4.22054.15018072≥⨯-=-≥=γ,取b=,(2)基底压力的计算基底压力:kPa A G F p 64.1452.42.44.22.42.4181807=⨯⨯⨯⨯+=+=基础以上土的平均重度:3/194.2244.0182m kN m =⨯+⨯=γ基底平均附加应力:kPa p p ch 04.1004.21964.1450=⨯-=-=σm b b z n 89.9)2.4ln 4.05.2(2.4)ln 4.05.2(=⨯-⨯=-=,取10m 。
表1 分层总和法计算沉降量(3)基础的最终沉降量:由《规范》,体型简单的高层建筑基础的平均沉降量为200mm, 不满足要求。
三、边柱J-1基础设计给各个柱按荷载的不同编号如下图: (1)地基承载力的修正假设b<3m, kPa d f f m d k a 54.210)5.04.2(194.1160)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη (2)确定基础底面积采用矩形截面。
基础有偏心,初定面积增大10%。
l/b=取b=,m l 12.36.22.1=⨯=,取m l 2.3=,b<3m ,不需进行地基承载力宽度修正。
063.170)61(min >=-+=kPa leA G F p k k k 满足要求。
基底净反力: (3)确定基础高度:基础选用C25混凝土,MPa f t 27.1=,II 级普通钢筋,2/300mm N f y = 初选,560,6000mm h mm h ==mm h 800<,所以1=hp β,mm b mm mm h b c 26001620)5602500(20=<=⨯+=+,冲切力为: 抗冲切力:kN kN 67.27252756.0)56.05.0(127017.0>=⨯+⨯⨯⨯满足。
基础分二阶,下阶mm h 3501=,mm h 2502=,mm h 31001=,取m b 3.11=,m l 6.11=。
(4)计算变阶截面因 m b m h b 6.292.131.023.12011=<=⨯+=+ 冲切力为 抗冲切力为kN kN kN 61.19070.44331.0)31.03.1(12707.0>=⨯+⨯⨯满足要求。
(5)基础底板配筋 1)kPa lp p l l p p j j c j j 23.1482.32)21.12893.161)(6.02.3(21.1282))((min max min 1=⨯-++=-++=在II-II 截面处,2)在短边III-III 截面处 在IV-IV 变截面处 3)底板配筋在长边:2601119945603009.0104.3019.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==在短边:2603312355603009.0106.1869.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==在长边:1812φ,22036mm A s = 在短边:1610φ,21257mm A s =(6)施工图如图:四、地基处理后边柱J-2的设计(1)地基承载力的修正假设b<3m, kPa d f f m d k a 54.210)5.04.2(194.1160)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη (2)确定基础底面积采用矩形截面。
基础有偏心,初定面积增大10%,2.1=b l取b=,m l 36.38.22.1=⨯=,取m l 4.3=,b<3m ,不需进行地基承载力宽度修正。
01.177)4.3054.061(8.195)61(>=⨯-=-+=kPa l e A G F p k k k 满足要求。
基底净反力:(3)确定基础高度:基础选用C25混凝土,MPa f t 27.1=,II 级普通钢筋,2/300mm N f y = 初选,560,6000mm h mm h w ==mm h 800<,所以1=hp β,mm b mm mm h b c 28001620)5602500(20=<=⨯+=+,冲切力为: 抗冲切力:kN kN 4.32452756.0)56.05.0(127017.0>=⨯+⨯⨯⨯满足。
基础二阶,下阶mm h 3501=,mm h 2502=,mm h 31001=,取m b 4.11=,m l 7.11=。
(4)计算变阶截面因 m b m h b 6.202.231.024.12011=<=⨯+=+ 冲切力为 抗冲切力为kN kN kN 2.2203.47131.0)31.04.1(12707.0>=⨯+⨯⨯满足要求。
(5)基础底板配筋 1)kPa lp p l l p p j j c j j 3.1504.32)7.1339.161)(6.04.3(7.1332))((min max min 1=⨯-++=-++=在II-II 截面处,2)在短边III-III 截面处 在变截面IV-IV 处 3)底板配筋在长边:2601120575603009.0101.3119.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==在短边:2603315945603009.0101.241)(9.0mm d h f M A y s =⨯⨯⨯=-=在长边:1912φ,22149mm A s = 在短边:1512φ,21696mm A s = (6)施工图如图:五、地基处理后角柱J-3的设计(1)地基承载力的修正假设b<3m, kPa d f f m d k a 54.210)5.04.2(194.1160)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη (2)确定基础底面积采用矩形截面。
基础有偏心,初定面积增大10%,2.1=b l取b=,m l 88.24.22.1=⨯=,取m l 9.2=,b<3m ,不需进行地基承载力宽度修正。
08.162)9.2075.061(11.192)61(min >=⨯-=-+=kPa l e A G F p k k k 满足要求。
基底净反力: (3)确定基础高度:基础选用C25混凝土,MPa f t 27.1=,II 级普通钢筋,2/300mm N f y = 初选,560,6000mm h mm h ==mm h 800<,所以1=hp β,mm b mm mm h b c 28001620)5602500(20=<=⨯+=+,冲切力为: 抗冲切力:kN kN 3.21152756.0)56.05.0(127017.0>=⨯+⨯⨯⨯满足。
基础二阶,下阶mm h 3501=,mm h 2502=,mm h 31001=,取m b 2.11=,m l 5.11=。
(4)计算变阶截面因 m b m h b 6.282.131.022.12011=<=⨯+=+冲切力为 抗冲切力为kN kN kN 4.20082.49831.0)31.05.1(12707.0>=⨯+⨯⨯满足要求。
(5)基础底板配筋 1)kPa lp p l l p p j j c j j 4.1499.22)2.1222.167)(6.09.2(2.1222))((min max min 1=⨯-++=-++=在II-II 截面处,2)在短边III-III 截面处 在IV-IV 变截面处 3)底板配筋在长边:2601112235603009.0109.1849.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==在短边:260339215603009.0103.1399.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==在长边:1610φ,21256mm A s = 在短边:1410φ,21099mm A s = (6)施工图如图:六、地基处理后中柱J-4的设计(1)地基承载力的修正中柱④为轴心受压柱,kN F k 1607,=,kPa f a 54.210=,中柱为轴心受压,采用正方形基础底板。
(2)确定基础底面积取b=,对地基承载力进行宽度修正)3(-+=b f f b ak a γη,查表知对淤泥质土0=b η,kPa f a 54.210=满足要求。
基底净反力: (3)确定基础高度:基础选用C25混凝土,MPa f t 27.1=,II 级普通钢筋,2/300mm N f y = 初选,560,6000mm h mm h ==mm h 800<,所以1=hp β,mm b mm mm h b c 32001620)5602500(20=<=⨯+=+,冲切力为: 抗冲切力:kN kN 6.27352756.0)56.05.0(127017.0>=⨯+⨯⨯⨯满足。
基础二阶,下阶mm h 3501=,mm h 2502=,mm h 31001=,取m b 6.11=,m l 6.11=。
计算变阶截面因 m b m h b 2.322.231.026.12011=<=⨯+=+ 冲切力为 抗冲切力为 满足要求。
(4)基础底板配筋 1)计算弯矩对轴心受压基础,基础底面验算处弯矩为(2)在变阶截面处2)底板配筋在长边:2012φ,22260mm A s =在短边:1812φ,22034mm A s =(5)施工图如图:七、地基处理后中柱J-5的设计(1)地基承载力的修正轴心压力为kN F k 1807=, kPa f a 54.210=,中柱为轴心受压,采用正方形基础底板。