目录1 基本条件的确定 (2)2 确定基础埋深 (2)2.1设计冻深 (2)2.2选择基础埋深 (2)3 确定基础类型及材料 (2)4 确定基础底面尺寸 (2)4.1确定B柱基底尺寸 (2)4.2确定C柱基底尺寸 (3)5 软弱下卧层验算 (3)5.1 B柱软弱下卧层验算 (3)5.2 C柱软弱下卧层验算 (4)6 计算柱基础沉降 (4)6.1计算B柱基础沉降 (4)6.2计算C柱基础沉降 (6)7 按允许沉降量调整基底尺寸 (7)8 基础高度验算 (8)8.1 B柱基础高度验算 (9)8.2 C柱基础高度验算 (10)9 配筋计算 (12)9.1 B柱配筋计算 (12)9.2 C柱配筋计算 (14)1 基本条件确定人工填土不能作为持力层,选用亚粘土作为持力层。
2 确定基础埋深2.1设计冻深⋅⋅⋅Z =Z zw zs o d ψψze ψ=2.01.000.950.90⨯⨯⨯1.71=m2.2选择基础埋深根据设计任务书中给出的数据,人工填土d 1.5m =,因持力层应选在亚粘土层处,故取0m .2d =3 确定基础类型及材料基础类型为:柱下独立基础基础材料:混凝土采用C25,钢筋采用HPB235。
4 确定基础底面尺寸根据亚粘土e=0.95,l I 0.65=,查表得0, 1.0b d ηη==。
因d=2.0m 。
基础底面以上土的加权平均重度:1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=⨯+⨯-=3/m KN 地基承载力特征值a f (先不考虑对基础宽度进行修正):11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+⋅-=+⨯⨯-=a KP 4.1 确定B 柱基底尺寸20240017.47.177.3820 2.0K a G F A m f d γ≥==--⨯由于偏心力矩不大,基础底面面积按20%增大,即A=1.20A =20.962m 。
一般l/b=1.2~2.0,初步选择基础底面尺寸:25.4 3.921.06m 3.9A l b b m =⋅=⨯==,虽然>m 3,但b η=0不需要对a f 进行修正。
4.1.1持力层承载力验算基础和回填土重:20 2.021.06842.4G G dA KN γ==⨯⨯= 偏心距:2100.0652400842.4k e m ==+<l 5.40.90m 66==基础底面处的平均压力值:2400842.4153.96177.3821.06K K K a F G P KPa f KPa A ++===<= 基础底面边缘的最大压力值:max 660.065(1)153.96(1)165.08KPa 1.2212.865.4K K k a F G e P f KPa A l +⨯=+=⨯+=<= 基础底面边缘的最小压力值:min 660.065(1)153.96(1)142.8405.4k k k F G e P KPa A l +⨯=-=⨯-=> 满足要求。
确定该柱基础底面长l=5.4m ,b=3.9m 。
4.2 确定C 柱基底尺20180013.10.177.3820 2.0K a G F A m f d γ≥==--⨯由于偏心力矩不大,基础底面面积按30%增大,即A=1.30A =17.032m 。
一般l/b=1.2~2.0,初步选择基础底面尺寸:25.2 3.317.16m , 3.33m,A l b b m =⋅=⨯==>虽然不需要对a f 进行修正。
4.2.1持力层承载力验算基础和回填土重:20 2.017.16686.4G G dA KN γ==⨯⨯= 偏心距:250l 5.20.1010.867m 1800686.466k e m ==<==+基础底面处的平均压力值: 1800686.4144.9177.3817.16K K K a F G P KPa f KPa A ++===<= 基础底面边缘的最大压力值:max 660.101(1)144.9(1)161.79 1.2212.865.2k k k a F G e P KPa f KPa A l +⨯=+=⨯+=<= 基础底面边缘的最小压力值:min 660.101(1)144.9(1)128.0105.2k k k F G e P KPa A l +⨯=-=⨯-=> 满足要求。
确定该柱基础底面长l=5.2m ,b=3.3m 。
5 软弱下卧层验算5.1 B 柱软弱下卧层顶面处自重应力:18.01.519.0 6.5150.5cz P KPa =⨯+⨯=软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度:22150.518.81/8.0m KN m γ== 由灰褐色淤泥质粉质粘土l e 1.10,I 1.0, 1.0 , 0.d b ηη====查表得:100 1.018.81(8.00.5)241.08az f KPa =+⨯⨯-=由12/5200/1000 5.2,/(8.0 2.0)/3.0 1.540.5,s s E E z b ===-=>以及查表得地基压力扩散角25.2θ=o软弱下卧层顶面处的附加压力:1() 5.4 3.9(153.9618.25 2.0)23.46(2tan )(2tan )(5.42 6.0tan 25.2)(3.92 6.0tan 25.2)K m Z lb P d P KPal z b z γθθ-⨯⨯-⨯===+++⨯⨯+⨯o o 验算:23.46150.5173.96241.08.az Z CZ P P KPa f KPa +=+=<=(满足) 5.2 C 柱软弱下卧层顶面处自重应力:18.01.519.0 6.5150.5cz P KPa =⨯+⨯= 软弱下卧层顶面处的附加压力:1() 5.2 3.3(144.918.25 2.0)19.17(2tan )(2tan )(5.22 6.0tan 25.2)(3.32 6.0tan 25.2)K m Z lb P d P KPal z b z γθθ-⨯⨯-⨯===+++⨯⨯+⨯⨯o o 验算:19.17150.5169.67241.08.az Z CZ P P KPa f KPa +=+=<=(满足)6 计算柱基础沉降6.1 B 柱基础底面处的自重应力:118.25 2.036.5cz m d KPa σγ=⋅=⨯= 基底压力:2280842.4148.9720.96F G P KPa A ++=== 基底附加压力:0148.9736.5112.47CZ P P KPa σ=-=-= 6.1.1 确定基础沉降计算深度n Z因为不存在相邻荷载的影响,可按下式估算基础沉降计算深度n Z :(2.50.4ln ) 3.9(2.50.4ln 3.0)7.637.6n Z b b m m =-=⨯-=≈因 2b=3.94<≤,故 z 0.6m ∆=。
按该深度,沉降量计算至淤泥质亚粘土层。
6.1.2 沉降计算沉降计算见表。
其中α应用 “角点法”,即将基础分为4块相同的小面积,查表时按2,22b zb l b l =查,查得的平均应力系数应乘以4。
表 B 柱基础最终沉降量计算6.1.3 n Z 校核根据规范规定,0.6,z m ∆=计算出0.569,n s mm ∆=并除以∑∆i s (179.29mm ),得0.00318<0.0250,表明所取n Z =10.6m 符合要求。
11.4.1.4 确定沉降经验系数s ψ压缩层范围内土层压缩模量的平均植:()011011()()/4176.40.60380.98590.005062618.8 2.62ii i i i s isi i i i i si AP z z E AE P z z E KPa MPaαααα-----==⎡⎤-⎣⎦=++==∑∑∑∑0112.47KPa 0.750.75150112.5ak P f KPa =<=⨯=,查表得s ψ=1.09则基础最终沉降量:1.09179.29105.43s i S s mm ψ=∆=⨯=∑6.2 C 柱基础底面处的自重应力:118.25 2.036.5cz m d KPa σγ=⋅=⨯= 基底压力:1620686.4134.4117.16F G P KPa A ++=== 基底附加压力:0134.4136.5097.91CZ P P KPa σ=-=-= 6.2.1 确定基础沉降计算深度n Z因为不存在相邻荷载的影响,可按下式估算基础沉降计算深度n Z :(2.50.4ln ) 3.3(2.50.4ln 3.3) 6.67 6.7n Z b b m m =-=⨯-=取因 4b 2≤<,故 6m .0z =∆。
按该深度,沉降量计算至淤泥质亚粘土层。
6.2.2 沉降计算沉降见表。
其中α应用 “角点法”,即将基础分为4块相同的小面积,查表时按2,22b zb l b l =查,查得的平均应力系数应乘以4。
表 C 柱基础最终沉降量计算6.2.3 n Z 校核根据规范规定,,6.0m z =∆计算出0.046,n s mm ∆=并除以∑∆i s 91.656mm ),得0.0005<0.0250,表明所取n Z =6.7 m 符合要求。
6.2.4 确定沉降经验系数s ψ()011011()()/3318.380.936483541.57 3.54ii i i i s isi i i i i si AP z z E AE P z z E KPa MPaαααα-----==⎡⎤-⎣⎦===∑∑∑∑097.910.750.75150112.5ak P f KPa =<=⨯=,查表得s ψ=1.0307则基础最终量:1.030791.65694.47s i S s mm ψ=∆=⨯=∑7 按允许沉降量调整基底尺寸由于B 柱=s E 1.069MPa ,C 柱=s E 0.8387MPa ,由于小于4MPa ,属于高压缩土 ,B C s s s 105.4394.4710.96mm ∆=-=-=0.003l 0.003650019.5mm <=⨯=。
符合要求。
8 基础高度验算8.1 B 柱基础高度验算 8.1.1 计算基底反力偏心距:284b 3.90.0880.65324066n o M e m m F ⋅===<== 基础边缘处的最大和最小净反力:max0min 6324060.088168.89(1)(1)5.4 3.9 5.4138.8n n n e F KPaP lb l KPa⋅⋅⋅⨯=±=±=⨯ 8.1.2基础高度(选用阶梯形基础)柱边基础截面抗冲切验算(见图1)5.4, 3.9,b 0.4,a 0.6t c c l m b m a m m =====,初步选择基础高度h=1000㎜,从下至上分300㎜,300㎜,400㎜三个台阶,950501000h o =-=㎜(有垫层),789.0=hp β 。