基础工程课程的设计柱下独立基础的设计.doc

《基础工程》课程设计 姓名： 班级： 学号： 东莞理工学院 2012年5月 1 设计题目 柱下独立基础设计 2 设计任务 本课程设计的任务是完成单柱下的独立基础的设计与验算。通过本次设计使学生能够运用已学过的扩展基础设计理论和方法，理解基础设计的基本原理，掌握基础设计的步骤和方法。 3 设计资料 （1）上部结构资料 某教学实验楼，上部结构为六层钢筋混凝土框架体系，其框架、主梁、次梁均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。 （2）建筑场地资料 地基与基础设计等级为乙级设计规范设计0.00，室外地面标高为-0.30m，，柱底标高-0.8m。 柱网图见图1 柱截面尺寸：500mm×500mm 柱底荷载标准组合值： A轴F?=1706KN M?=298KN/m V?=100KN B轴F?=1520KN M?=242KN/m V?=109KN C轴F?=1315KN M?=221KN/m V?=102KN 其中弯矩Mk和水平力Vk均为横向。 表1 地基土物理力学性质指标 土层 序号 土层名称 层厚 （m） （kN/m3） w （%） 孔隙比 （e） 液性指数 （IL） 抗剪强度 压缩模量Es1-2 （MPa） 地基承载力特征值fak （kPa） ck （/kPa） φk （°） ① 杂填土 0.5 17.5 ② 黄色粉质粘土 0.8 18.4 27.8 0.81 0.88 30 25.5 6.4 160 ③ 褐色粉质粘土 4.0 18.5 35.4 1.02 0.70 16 22.5 11.8 150 ④ 灰-绿色粉质粘土 6.4 19.7 26.0 0.90 0.46 36.8 26.5 8.6 210 ⑤ 细砂 4.0 21 0.62 30 11.6 240 注：地下水位距地表2.5m。 4 独立基础设计 （1） 选择基础材料 基础采用C30混凝土，HPB300级钢筋，预估计基础高度1m （2）选择基础埋深 取室外地面到基础底面为h=0.5+1=1.5m （3）求地基承载力特征值fa 根据粘土e=1.02，IL=0.7，查表得ηb=0.3，ηd=1.6。 基底以上土的加权平均中毒为 ==18.11KN/m 持力层承载力特征值fa (先不考虑对基础宽度修正)为 = 上式d按室外地面算起。 5.初步选择基底尺寸 取A轴柱底荷载标准值：。 计算基础和回填土重时速度基础埋置深度为 d=1/2(1.5+1.8)=1.65m 基础底面积为 由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即 A=1.2A0=1.2×11.69=14.02m2 初步选定基础底面面积A=lb=4.7×3=14.1m2，且b≤3m不需要再对进行修正。 6.验算持力层地基承载力 基础和回填土重为 偏心距为 ，满足要求。 基底最大压力：所以，最后确定基础地面面积长4.7m，宽3m。 7.地基变形验算 （1）计算基础A的基底平均附加压力如下： 基础及其上回填土的总重 基底平均压力 基地处的土中自重应力 基底平均附加应力 （2）计算，,取深度z=0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，10m各计算点，相应的z/b=0，0.7，1.3，2，2.7，3.3，4，4.7，5.3，6，6.7 点 z（m） (kPa) 0 1.6 0 0 0.250 130 1 1.6 1 0.7 0.224 116 2 1.6 2 1.3 0.167 87 3 1.6 3 2 0.110 57 4 1.6 4 2.7 0.075 39 5 1.6 5 3.3 0.056 29 6 1.6 6 4 0.040 21 7 1.6 7 4.7 0.031 16 8 1.6 8 5.3 0.025 13 9 1.6 9 6 0.020 10 10 1.6 10 6.7 0.018 9 （3）计算基础A的中心点O下由两相邻基础的荷载引起的，可视O点为两个相等矩形面（oafy）和另四个相等矩形面Ⅱ（oaed）的公共角点。 其长宽比分别为9.7/2.35=4.8和5.7/2.35=2.4 点 z z/b Ⅰ Ⅱ 0 9.7/2.35=4.8 5.7/2.35=2.4 0 0 0.250 0.250 0 1 1 0.3 0.239 0.239 0 2 2 0.7 0.227 0.225 1 3 3 1 0.204 0.201 1.6 4 4 1.3 0.181 0.176 2.6 5 5 1.7 0.154 0.145 4.7 6