柱下钢筋混凝土独立基础设计例题柱下钢筋混凝土独立基础设计例题.docVIP

设计题目 某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力N=1150KN，弯矩M=200KN·m，柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.0m,试设计此钢筋混凝土独立基础。 图1 底层平面布置 表1 各土层物理力学指标 土 层 序 号 土层名称 层底 埋深 （m） 容重 γ （KN/m3） 含水量 ω（%） 孔隙比 e 液性指数 I 粘聚力 （kpa） 内摩擦角 φ（°） 压缩模量 E （Mpa） ① 浅黄色粘土 5.0 19.4 27.8 0.79 0.23 33.0 18 11.9 ② 褐黄色粉质粘土 8.0 20.0 21.8 0.64 0.37 20.0 21.0 8.1 ③ 强风化泥质砂岩 15.0 25.0 68.0 25.0 24.9 主要内容 （1）确定基础埋置深度 （2）确定地基承载力特征值 （3）确定基础地面尺寸 （4）确定基础的高度 （5）基础底板的配筋计算 （6）绘制施工图（平面图，详图） 具体要求 （1）结构设计必须依据必威体育精装版出版的有关技术规范或教程，设计图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。 （2）设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，可采用手工抄写或电脑打印。 （3）必须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作违纪处理。 完成后应上交的材料 （1）基础平面布置图（1:100） （2）基础详图（底板配筋图、平面图、剖面图）（1:50） （3）设计说明书 参考文献 （1）《基础工程》，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。 （2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社。 （3）《土力学》（陈仲颐、周景星、王洪瑾 编著，清华大学出版社）。 指导教师 签名日期 年 月 日 系 主 任 审核日期 年 月 日 设计过程： 一、确定基础埋置深度 由《建筑地基基础设计规范》（GB500007-2002）（下称《规范》）可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下水位以上。故取基础埋深为h=1.0m。则持力层为浅黄色粘土层。 二、确定地基承载力特征值 《土力学》（陈仲颐、周景星、王洪瑾 编著，清华大学出版社）表8-6 ，由浅黄色粘土力学指标e和I查得浅黄色粘土的承载力基本值f=245kPa. 由于埋深大于0.5m，需要对地基承载力进行修正（此处暂时忽略基础宽度的修正）： f= f+ηγ（d-0.5）=245+1.6*19.4*（1.0-0.5）=261kPa η=1.6，查《基础工程》承载力修正系数表得知 三、确定基础底面尺寸 计算基础及其上土的重力G的基础埋置深度为： d=（1.0+1.0）/2=1.0m 由于埋深范围内没有地下水，h=0，初步基础底面面积为： A=F/( f-γd)=1150/(261-20*1)=4.772㎡ 考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，得： A=1.2 A=1.2*4.772=5.726㎡ 取基底长短边之比n=l/d=1.4，于是： b===2.02，取b=2.0m 则l=1.4b=2.8m 因b=2.0m3.0m，故f无需作宽度修正。 验算荷载偏心距e： 基底处的总竖向力：F+ G=1150+20*2.8*2*1=1262kN 基底处的总力矩：M=200kN·m 偏心距：e= M/（F+ G）=200/1262=0.16ml/6=0.47m 故可以。 验算基底最大压力P P= （F+ G）（1+6e/l）/bl= 1262*（1+6*0.16/2.8）/2.8*2=303kN1.2 f=313kN 可行，不需要调整底面尺寸。 四、确定基础的高度 采用C20混凝土，HPB235级钢筋，查得f=1.10N/mm，f=210N/mm。 垫层用C10混凝土，厚度100mm，各边伸出基础底面100mm。 计算基底净反力设计值： P=F/bl=1150/(2*2.8)=205.4kPa 净偏心距： e=M/F=200/1150=0.174m 基底最大和最小净反力设计值： P=F(1+6e/l)/bl=205.4*(1+6*0.174/2.8)=282kPa P=F(1+6e/l)/bl=205.4*(1-6*0.174/2.8)=129kPa 基础高度 ①柱边截面 取