柱下钢筋混凝土独立基础1

目录1 柱下独立基础课程设计.............................. 错误!未定义书签。

1.1设计资料..................................... 错误!未定义书签。

1.1.1地形................................... 错误!未定义书签。

1.1.2工程地质资料........................... 错误!未定义书签。

1.1.3水文资料............................... 错误!未定义书签。

1.1.4上部结构材料 (1)1.1.5材料 (3)1.1.6设计要求 (3)1.1.7本人设计资料........................... 错误!未定义书签。

1.2独立基础设计 (4)1.2.1选择基础材料 (4)1.2.2选择基础埋置深度 (5)f................... 错误!未定义书签。

1.2.3求地基承载力特征值a1.2.4初步选择基底尺寸 (6)1.2.5验算持力层地基承载力 (6)1.2.7基础高度............................... 错误!未定义书签。

1.2.8变阶处抗冲剪验算....................... 错误!未定义书签。

1.2.9配筋计算 (10)1.2.10基础配筋大样图 (10)1.2.11确定A、C两轴柱子基础底面尺寸......... 错误!未定义书签。

1.2.12 设计图纸.............................. 错误!未定义书签。

题目：柱下钢筋混凝土独立基础1.1设计资料1.1.1地形：拟建建筑场地平整1.1.2工程地质资料：自上而下依次为：①杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；②粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f=130kPa；ak③粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值f=180kPa；ak④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值f=240kPaak⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值f=300kPaak⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值f=620kPaak1.1.3水文资料为：地下水对混凝土无侵蚀性。

地下水位深度：位于地表下1.5m。

1.1.4上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室外高差450mm。

柱网布置见下图：上部结构作用在柱底的荷载标准值见表2：上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合设计值见表3：1.1.5材料：混凝土等级Ｃ25~C30，钢筋Ⅰ、Ⅱ级。

1.1.6设计要求：每班分为3个组。

第1组共十八人，基础持力层选用③土层，设计 A 轴柱下独立基础； 第2组共十八人，基础持力层选用④土层，设计 B 轴柱下独立基础； 第3组共十八人，基础持力层选用③土层，设计 C 轴柱下独立基础； 每人根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线基础设计。

对另外两根轴线的基础，只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸。

1.1.7本人设计资料本人分组情况为第一组第十个，根据分组要求及参考柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用⑩题号A 轴柱底荷载.⑴柱底荷载效应标准组合值：KN V m KN M KN F k k k 120,365,1598=⋅== ⑵柱底荷载效应基本组合值：KN V m KN M KN F 156,455,2078=⋅==。

持力层选用③号土层，承载力特征值ak f =180kPa ；，框架柱截面尺寸为500mm ⨯500mm ，室外地坪标高同自然地面，室外高差450mm 。

1.2独立基础设计1.2.1选择基础材料基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m 。

1.2.2选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取，地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.5m 。

取基础底面高时取至持力层下0.5m ，本设计取③号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m 。

由此得基础剖面示意图，如图1.1所示图1.1 基础示意图1.2.3求地基承载力特征值a f根据e=0.58，查表得b η=0.3，d η=1.6。

基底以上土的加权平均重度为：()mKN m/227.162.25.0104.192.0101205.018=⨯-+⨯+⨯+⨯=γ持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度修正值）为()()KPad mdakaff137.2245.02.2227.166.11805.0=-⨯⨯+=-+=γη上式d 按室外地面算起。

1.2.4初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值KN V m KN M KN F k k k 120,365,1598=⋅==计算基础和回填土重K G 时的基础埋置深度为基础底面积为由于偏心不大，基础底面积按0200增大，即205.1075.82.12.1m A A =⨯==初步选定基础底面积28.100.36.3m b l A =⨯=⨯=，且b=3.0m ≤3.0m 不需要再对a f 进行修正。

1.2.5验算持力层地基承载力基础和回填土重为()KN dA G G k 2.4488.107.010725.120=⨯⨯+⨯==γ偏心距基底最大压力：KPa f KPa P P P a k k k 137.224463.1892512.260414.1182max ,min ,=<=+=+=所以m b m l 0.3,6.3== ，满足设计要求。

1.2.6计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：()m d 425.265.22.221=+=275.87.010425.220137.2241598m A GakfF=⨯+⨯-=-=γmlm G F M e k k k k 6.06225.02.44815988.0120365=<=+⨯+=+=KPa l e b l G F k k k k k P 414.118512.2606.3225.0618.102.448159861max,min ,=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛±⨯+=KPaf KPa P a k 964.268137.2242.12.1512.260max ,=⨯=<=KN V m KN M KN F 156,455,2078=⋅==。

静偏心距为基础边缘处的最大和最小净反力为1）基础底板厚度的确定（采用阶梯形基础） 因为b=3m ，所以特征值不必进行宽度修正。

基底净反力2/1270,5.0,5.0,0.1m KN f m a m b a t c c t hp =====β基础有效高度基础底板厚度mm h h 68740647400=+=+=设计采用基础底板厚度h=800mm ，分两级台阶，每级台阶高度均为400mm 。

实际有效高度()mm h 75010408000=+-=（有垫层）。

1.2.7柱边基础截面抗冲切验算 m F M e n 279.020788.01564550,=⨯+==KPa l e lb F n n n P 938.102877.2816.3279.0618.102078610,max,min ,=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±=()()()()97.2877.28112700.17.015.00.35.06.30.327.01222=⨯⨯+---⨯⨯=+---=nt hpt t P f b b a l b c βKPa P P n s 877.281max ,==()mm m c b b h t t 647647.097.25.05.02121220==++-⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=图1.2﹙a ﹚ 柱下冲切m b m h a a t b 0.300.275.025.020=<=⨯+=+=，取m a b 00.2=因偏心受压，KPa P P n n 877.281max ,=取。

冲切力：抗冲切力KN KN h a f m t hp 036.606438.83375.025.112700.17.07.00>=⨯⨯⨯⨯=β因此满足要求。

mm a a a bt m 1250220005002=+=+=KNh b b b h a l P F cc n l 036.60675.025.020.30.375.025.026.3877.28122222200max ,=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--=1.2.8变阶处抗冲剪验算图1.3冲切力：ma a a m a mb m h a mmh m a m b a b t m b t t 85.122.25.122.2,0.32.235.025.1235050400,8.1,5.1010111=+=+===<=⨯+=+=-====取KNh b b b h a l P F n l 00.42035.025.120.30.335.028.126.3877.281222222011011max ,=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--=抗冲切力：KN KN h a f m t hp 00.420283.48235.055.112700.17.07.001>=⨯⨯⨯⨯=β 因此满足要求。

1.2.9配筋计算选用HPB235钢筋，2/210mm N f y =。

基础长边方向。

对于Ⅰ-Ⅰ截面，柱边净反力为悬臂部分净反力平均值为弯矩为对于Ⅲ-Ⅲ截面（变阶处），有弯矩为()()KPa P P l a l P P n n cn n 834.204938.102877.2816.325.06.3938.1022min ,max ,min,Ⅰ,=-⨯⨯++=-++=()()KPa P P n n 356.243834.204877.2812121Ⅰ,max ,=+=+()()()()260ⅠⅠ,22Ⅰ,max ,Ⅰ324.44687502109.010385.6339.0385.6335.00.325.06.3356.24324122241mm h f M A mKN b b a l P P M y s c c n n =⨯⨯⨯==⋅=+⨯⨯-⨯⨯=+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=()()KPaP P la l P P n n n n 142.237938.102877.2816.328.16.3938.1022min ,max ,1min,Ⅲ,=-⨯⨯++=-++=()()()()2601ⅢⅢ,2121Ⅲ,max ,Ⅲ078.39723502109.010753.2629.0753.2625.10.328.16.32142.237877.28124122241mm h f M A m KN b b a l P P M y s n n =⨯⨯⨯==⋅=+⨯⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=比较Ⅰ,s A 和Ⅲ,s A ，应取Ⅰ,s A 配筋，实际配130@1624φ22324.44684641mm mm A s >=基础短边方向。