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文檔簡介

1、實用標準文案精彩文檔柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計設計題目:某教學樓為多層現澆鋼筋混凝土框架結構,室外地坪標高同自然地面,室內外高差 450mm。柱網布置如圖所示。基礎方案采用柱下鋼筋混凝土獨立基礎。工程地質條件:該地區地勢平坦,無相鄰建筑物,經地質勘察,工程地質資料:自上而下依次為:雜填土:厚約 0.5m,含部分建筑垃圾;粉質粘土:厚1.2m,軟塑,潮濕,承載力特征值 fak=130KN/m 2;粘土:厚1.5m,可塑,稍濕,承載力特征值fak=210KN/m 2;全風化砂質泥巖:厚 2.7m,承載力特征值fak=230KN/m 2;強風化砂質泥巖:厚 3.0m,承載力特征值fak=300KN/

2、m 2;中風化砂質泥巖:厚 4.0m,承載力特征值fak=620KN/m 2;地基巖土物理力學參數表表1地層代號土名天然地基土重度(Y)孔隙比(e)凝聚力(c)內摩 擦角 ()壓縮系數(a1-2)壓縮模量(Es)抗壓強度(frk)動力觸探或標準貫入擊數KN/m3KPa度MPaMPaMPa雜填土18粉質粘土200.6534130.2010.0粘土190.5825230.228.2全風化砂質泥巖2022300.8N=40強風化砂質泥巖2220253.0N63.5= 15中風化砂質泥巖2415404.0N63.5 = 25水文資料為:地下水對混凝土無侵蝕性,地下水位深度位于地表下1.5m。建筑物所處

3、場地抗震設防烈度為7度,場地內無可液化土。設計參數:柱截面尺寸為500mme 500mm。上部結構作用在 B軸柱底的荷載標準值為Fk=1615 KN , Mk =125 KN?m , Vk =60 KN ;上部結構作用在 B軸柱底的荷載效應基本組合 設計值為 F =2100 KN , M =163 KN?m , V =78 KN。根據以上提供的設計資料,完成以下內容的設計:(一)確定基礎埋置深度(二)確定地基承載力特征值(三)確定基礎的底面尺寸(四)持力層強度及下臥層驗算(五)確定基礎的高度(六)基礎底板配筋計算(七)繪制基礎結構施工圖(含平面圖、詳圖) ,提出必要的技術說明(八)編制設計計算

4、書柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計計算書1 .確定基礎埋置深度地下水位于地表下1.5m且對混凝土結構無侵蝕性。而由于荷載值較大,故初步選定號土層為持力層。又取基礎底面時最好取至持力層下0.5m,所以考慮取室外地坪到基礎底面距離為 0.5+1.2+0.5=2.2m。2 .確定地基承載力特征值號土層承載力特征值fak=210KN/m 2;由于可塑號土層性質為可塑,則液限:0. 25 IL < 0.7,5則查表可得, 1V0.3, 4=1.6。基底以上土的加權平均重度為:3= 16.1KN /m。0.5 18 1 20 0.2 (20 -10) 0.5 (19 -10)0.5 1.2 0.5故持力層

5、承載力特征值 fa (先不考慮對基礎寬度修正值)為:fa - fakd m(d -0.5)-210 1.6 16.1 (2.2 - 0.5) = 253.8Kpa上式d按室外地面算起。3 .確定基礎的底面尺寸柱底荷載標準值為:Fk =1615KN,Mk =125KN m,VK =60KN o基礎剖面圖如下:基礎剖面簡圖則基礎平均埋置深度為:d = 1 2.2 2.2 0.45 1 - 2.425m2采用矩形基礎。令基礎長寬比為基礎荷載因有偏心,初定時,將面積增大n = l / b = 1.25 ,則基礎基底面積為 A = bl = 1.25b2。20%,則:1.25b:. 和1.2 1615f

6、a - Gdwhw253.8 -20 2.425 10 0.7=9.13m2故得:b ,2.70m,l -1.25b _ 3.38m因此,取:b =2.7m,l =3.4m , A = bl =9.18m2因b =2.7m <3m ,故無需再對地基承載力特征值進行修正。4.持力層強度及下臥層驗算基礎自重和基礎上的回填土重 :Gk = Gd - whw A= 20 2.425-10 0.7 9.18 = 380.97KN” Mk 125 60 2 2l-,偏心距:e0=-125 60 2.2 = 0.13m "= 0.57m,滿足要求。Fk Gk 1615 380.976基底最大

7、壓應力:pk maxFk Gk 1 R1615 380.97 1 69.183.4= 267.2Kpa : 1.2fa =304.6Kpa基底最小壓應力:pk min1.阻= 1615 380.97 1 .9.186 0.133.4= 167.6Kpa >0 ,滿足要求。_ pkmaxpkminPk=2267.2 167.6= 217.4Kpa < fa =253.8Kpa ,滿足要求。則:M ek0 = NF pjmnx =pj 1.6eo= 228.8 1 -6 0.16293.33.4164.3Kpa由于不存在軟弱下臥層,故無需對下臥層進行驗算。計算基底凈反力:柱底荷載效應基

8、本組合設計值為:F =2100 KN , M =163 KN?m , V =78 KN。凈偏心距為:163 78 2.2 =0.16m21002100Kpa = 228.8Kpa3.4 2.7基礎邊緣處的最大和最小凈反力為:5 .確定基礎的高度1 :柱邊截面柱邊截面沖切驗算簡圖如下:柱邊截面沖切驗算簡圖基礎選用 C20 混凝土,HRB400 級鋼筋,查得 ft =1.10N / mm2, fy =360N / mm2墊層采用 C10混凝土。初步選定基礎高度h=800mm,分兩個臺階,每階段高度均為400mm。則:h0 = 800 -40-20 mm = 750mm , bc = 500 mm

9、, lc=500mm。0.2cc因為:h <800mm,所以 Php =1.0 o pbc+2h0= 500 2 750 mm=2000mm :二 b-2700mm因偏心受壓,故計算時 pj取pjmax。則沖切力:*P-:。-%)=293.3父色050.751父2.7空050.75 J心22)122)j= 518.41KN抗沖切力:0.7)pft bc+h0 h0 =0.7 1.0 1100 0.5 0.75 0.75 = 721.88KN A518.41KN ,滿足要求。2:變階處截面變階處截面沖切驗算簡圖如下:3G0 8bO 8S0 3SC1 3九1變階處截面沖切驗算簡圖對下階:h|

10、 =400mm,h01 = 400 - 40 - § mm = 350mm取:li =1.7m,bi =1.35m,則 b+2h=(1.35+ 2乂0.35 )m=2.05m<b = 2.7m則沖切力:pjmax J 一; 一3 b 一;9一一 3 nzgsa/3417 一0.35卜2.7一1 紅一1350.35 JI 22 J 122 J j=364.98KN抗沖切力: 0.7加1bl+h0i h0i=0.7 1.0 1100 1.35 0.35 0.35= 458.15KN >364.98KN ,滿足要求。6 .基礎底板配筋計算選用 HRB40ca鋼筋,fy =360

11、N / mm2。計算簡圖如下圖所示:偏心荷載作用下的獨立基礎簡圖1:基礎長邊方向IVII由于長邊方向有偏心,故米用公式:對I-I截面:MiPjl1,2= K(Pjmax Pji 川a。)(2b+。 48_ l acPj min -2|Pj max p j min彳 3.4 0.5門= 164.3 293.3-164.32 3.4= 238.3Kpa1.2則:MiPjmax , Pjl l -ac2b bc48= (293.3 + 238.3 X 3.4 0.5 f (2父 2.7 十 0.5 ) 48Mi0.9fyhb=549.5KN *m2=2261mm549.5 1062mm0.9 360

12、 750.一l L同理,對 III-III 截面: p.1u = p. . +( p. p.)pjIIIpjmin2ipjmaxpjmin34 17 = 164.3 293.3-164.32 3.4= 261.1Kpa則:MiH12pjmax Pjiii 111 -l12b bi481c_,2 cc, c=293.3261.13.4-1.7 22.71.35=225.3KNAsmMiii0.9fyh0i些 106 mrm mmm?0.9 360 350比較Asi與Asm ,應按Asi配筋,現于2.7m寬度范圍內配鋼筋 G12140,,2700222根數 n=+1=20 (根),As =20 x

13、 113.1mm2 = 2262mm2 > 2261mm2 1402:基礎短邊方向由于短邊方向沒有偏心,故采用公式:Mii £ pj2max Pjmin )8也)(21+%)。設采用例0鋼筋,短邊方向鋼筋鋪在長邊方向鋼筋之上,則:hoii 10cc=800 -40-12 - 一 mm = 733mm2對 II-II1. 2截面,MiiPjmax . Pjminb -。21%48=表(293.3 +164.3 X 2.7 0.5 2 (2 父 3.4 + 0.5)= 336.8KN,m對 IV-IVAsiiMii0.9fyh°ii336.8 10622mm = 1418mm 0.9 360 733截面,MIV=L( Pjmax + Pjmin )8一B f (2l )4812=293.3 +164.3 X 2.7 1.352 父 3.4 +1.748Asiv= 147.7KN mMiv0.9fyh0iV147.7 10622mm = 1369mm0.9

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