基础工程柱下独立基础课程设计

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1、文档一、课程设计的目的根底工程课程设计是土木工程专业教育的一个重要教学环节，是全面检验和巩固根底工程课程学习效果的一个有效方式。通过本次课程设计使学生能够运用已学过根底工程设计理论和方法进展一般形式的根底的设计，进一步理解根底工程设计的根本原理。设置课程设计的目的是加强学生对本课程与相关课程知识的理解，培养学生综合分析问题的能力和运用根底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根底，也有助于学生毕业后能尽早进入“工程角色。多年来的教学实践反映了课程设计这一教学环节对学生能力的培养起到了一定的作用。二、课程设计的容1、设计资料1、地形拟建建筑场地平整2、工程地质条件自上而下土层依次如

2、下：j号土层：杂填土，层厚约，含局部建筑垃圾k号土层：粉质黏土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值fak=130kPa。l号土层：黏土，层厚，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180kPa。m号土层：细砂，层厚，中密，承载力特征值fak=240kPa。n号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值fak=300kPa。3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表所示。表1.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度(kN/m3)孔隙比e液性指数IL黏聚力c(kPa)摩擦角压缩模量sMPa标准贯入锤击数N承载力特征值fakkPaj杂填土18k粉质黏土2034136130l黏土252311180m

3、细砂213016240n强风化砂质泥岩2218223004、水文地质条件1拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。5、上部结构资料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室外高差450mm。柱网布置如图1.1所示。图1.1 柱网平面图 6、上部结构作用上部结-构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2所示，上部结构作用在柱底的荷载效应根本组合值如表1.3所示。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197515481187140100198464844210321615125216412522155605

4、731150181513702101750271717367412181873143323519329780837451282188314962572183258690836133919701560284242355969589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11268201215441831302586062582134221002627214163288727867314962360178227422835393958841584243518633062513861041089651667244819453342844231121171

5、0861741256220283693154621251241167、材料混凝土强度等级为C25C30，钢筋采用HPB300、HRB335级。2、设计分组根据以上所给设计资料与学生人数，将学生划分为6组。分组示意如下：第1组，共8人，根底持力层选用l号土层，设计A轴柱下独立根底。第2组，共8人，根底持力层选用m号土层，设计A轴柱下独立根底。第3组，共8人，根底持力层选用l号土层，设计B轴柱下独立根底。第4组，共7人，根底持力层选用m号土层，设计B轴柱下独立根底。第5组，共7人，根底持力层选用l号土层，设计C轴柱下独立根底。第6组，共7人，根底持力层选用m号土层，设计C轴柱下独立根底。超过42人

6、的，合到第6组。3、设计要求每人根据所在组号和题号，完成指定轴线的柱下独立根底设计。对于另外两根轴线的根底，只要求根据所给荷载确定根底底面尺寸，以便画出根底平面图。要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书面报告的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。4、设计容1设计柱下独立根底，包括确定根底埋置深度、根底底面尺寸，对根底进展结构力分析、强度计算，确定根底高度，进展配筋计算并满足构造设计要求，地基沉降计算，编写设计计算书。2绘制根底施工图，包括根底平面布置图、独立根底大样图，并提出必要的技术说明。5、设计成果1、设计计算书设计计算书包括以下容：1确定地基持力层和根底埋深度。2确定根底底面尺寸，验算地

7、基承载力3对根底进展抗冲承载力验算，确定根底高度。4对根底进展正截面受弯承载力验算，确定根底底板配筋。5地基沉降计算2、设计图纸设计图纸包括以下容：1根底平面布置图。2独立根底大样图。3设计说明。三、课程设计参考资料(1)建筑结构荷载规(GB 50009-2010)，(2)建筑地基根底设计规(GB 50007-2011),(3)建筑桩基技术规(JGJ 94-2008),(4)混凝土结构设计规(GB 50010-2010),(5根底工程第2版周景星 广信 虞石民 王洪瑾 编著 清华大学19 / 19一、本组设计资料：组B轴柱底荷载柱底荷载效应标准组合值FK=1815KN MK=175KN.M V

8、K=73KN柱底荷载效应根本组合值 F=2360KN M=228KN.M V=95KN持力层为土层承载力特征值 fak=180kg框架柱截面尺寸 500mm*500mm室外地坪标高同自然地面，室外高差450mm二根底设计：1选择根底材料根底采用C252. 选择根底埋置深度根据任务书要求和工程地质资料 号土层：杂填土，层厚约0.5m，含局部建筑垃圾。 号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值fak=130kPa。 号土层：粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特征值fak=180kPa。取根底底面高时最好取至持力层下0.5m,本设计取土层为持力层，所以考虑取室外地坪到根底底面为0.5+

9、1.2+0.5=2.2m,根底剖向示意图如下：a根据土层为粘土，查表2.6得 ，基地以上土的加权平均重度：持力层承载力特征值先不考虑对根底宽度修正上式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=1815KN，MK=175KNm，VK=73KN计算根底和回填土重时的根底埋深：根底底面积为:考虑偏心荷载的影响，根底面积加大围为10%-40%此处按20%增大面积0=m22初步选定根底底面面积A=lb=43=12m2,且b=3m不需要再对进展修正。5. 验算持力层地基承载力根底和回填土重为：偏心距： ，满足。基底最大压力：安全所以，最后确定根底底面面积长，宽。取柱底荷载效应根本组合设计

10、值：F=2360KN，M=228KNm，V=95KN。净偏心距 根底边缘处的最大和最小净反力7. 根底高度(采用阶梯形根底)柱边根底截面抗冲切验算见如下图图2 冲切验算简图a柱下冲切；b变阶处冲切l=4m，b=3m，。初步选定根底高度，分两个台阶，每个台阶均为400mm。=800-40+10=750mm有垫层，如此，取因此，可得：因偏心受压，取冲切力：抗冲切力：，满足，取冲切力：=抗冲切力：，满足选用的HPB235 级钢筋，（1） 1根底长边方向，对于-截面柱边，柱边净反力为悬臂局部净反力平均值：弯矩： 对于截面-变阶处，有比拟和，应按配筋，实际配如此钢筋根数：，,所以配21根。（2） 根底短

11、边方向因为该根底受单向偏心荷载作用，所以，在根底短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取对于II-II截面柱边对于V-V截面变阶处弯矩为比拟和,应按配筋，实际配如此钢筋根数：，,所以配21根。10. 根底配筋大样图：见施工图11. 确定A、C轴柱子根底底面尺寸由柱下独立根底课程设计任务书得：6号题A、C两柱子基底荷载分别如下。A轴：FK=1150KN，MK=210KNm，VK=71KN。C轴：FK=1370KN，MK=271KNm，VK=67KN。由前面计算得持力层承载力特征值计算根底和回填土重A轴根底底面积为根底底面积按20增大，即：初步选定根底地面面积为，且b3m，不需要再对进展修正。C轴根

12、底底面面积为根底底面积按20%增大，即初步选定根底地面面积为，且b=3m，不需要再对进展修正。取准永久荷载组合值为1815KN,根底底面平均附加应力：计算深度：，初定Zn=7当Z=0， Z=1m， Z=2m， Z=3m， Z=4m， Z=5m， Z=6m， Z=7m， Z=8m，因层为与其下土层为细砂，所以算至1.5m。粘土层压缩模量由此查表得在0.655-0.91之间，取=0.85.，查表得根底平面图根底大样图三、课程设计参考资料(1)建筑结构荷载规(GB 50009-2010)，(2)建筑地基根底设计规(GB 50007-2011),(3)建筑桩基技术规(JGJ 94-2008),(4)混凝土结构设计规(GB 50010-2010),(5根底工程第2版周景星 广信 虞石民 王洪瑾 编著 清华大学