基础工程课程设计-柱下独立基础设计.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。拟建场地位于市区内,地势平坦。
建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。
建筑场地地下水为潜水,。
据已有资料分析,该场地地下水对混凝土无腐蚀性。建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见附表1。
(3)设计规范
建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)
混凝土结构设计规范(GB 50010--2002)
(4)设计荷载
建筑室内地面标高为±,室外地面标高为-,,柱底标高-。
柱网图见图1
柱截面尺寸:500mm×500mm
柱底荷载标准组合值:
A轴F₁=1706KN M₁=298KN/m V₁=100KN
B轴F₁=1520KN M₁=242KN/m V₁=109KN
C轴F₁=1315KN M₁=221KN/m V₁=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


②
黄色粉质粘土





30


160
③
褐色粉质粘土





16


150
④
灰-绿色粉质粘土








210
⑤
细砂
>
21

30

240
注:。
C
B
A
7200
6400
13600
1
2
3
4
5
6
6600
6600
6600
6600
6600
33000
图1 柱网平面图

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=+1=
(3)求地基承载力特征值fa
根据粘土e=,IL=,查表得ηb=,ηd=。
基底以上土的加权平均中毒为
==
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。

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(+)=
基础底面积为
由于偏心不大,基础底面积按20%增大,即
A==×=
初步选定基础底面面积A=lb=×3=,且b≤3m不需要再对进行修正。

基础和回填土重为
偏心距为
,满足要求。
基底最大压力:所以,,宽3m。

(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,,,2,,,4,,,6,
点
z(m)
(kPa)
0

0
0

130
1

1


116
2

2


87
3

3
2

57
4

4


39
5

5


29
6

6
4

21
7

7


16
8