1、柱下钢筋混凝土独立根底设计柱下钢筋混凝土独立根底设计 一、课程设计任务书 （一）设计题目 柱下钢筋混凝土独立根底设计 （二）工程概况 某五层两跨钢筋混凝土框架结构车间，柱网平面布置见附图1-1，柱截面尺寸bcac=400600mm，各柱相应于荷载效应标准组合、根本组合及准永久组合时作用于根底顶面荷载，见表1-1。表1-1 柱底荷载效应标准组合值 题号 Fk(kN) Mk (kNm) Vk (kN) A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 1 975 1548 1187 140 100 198 46 48 44 2 1032 1615 1252 164 125 221 55 60
2、52 3 1090 1730 1312 190 150 242 62 66 57 4 1150 1815 1370 210 175 271 71 73 67 5 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 74 6 1282 1883 1496 257 218 325 86 90 83 7 1339 1970 1560 284 242 355 96 95 89 8 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 98 9 1534 2140 1677 335 288 402 109 113 106 10 1598 2205 1727 365 309
3、428 120 117 114 注：弯矩作用于跨度方向，且各轴线弯矩的作用方向相同。可近似的取荷载效应根本组合的设计值为标准组合的1.35倍，荷载效应准永久组合的设计值为标准组合的0.8倍。（三）工程地质资料 1 土层分布（自上而下）（1）人工填土，稍湿，松散，含煤灰，厚1.5 m，天然容重=19.2kN/m3；（2）粉质粘土，呈黄褐色，可塑，厚5.0 m，天然容重=18.8kN/m3，压缩模量ES=5.1Mpa，地基承载力特征值fak=230kN/m2；（3）淤泥质粉质粘土，厚5.5 m，孔隙比e=1.1，天然容重=18 kN/m3，天然含水量=36%，液性指数IL=1.0，压缩模量ES=3
4、 Mpa，地基承载力特征值fak=88kN/m2。（4）细砂，黄色，稍湿，中密，厚7.0 m。2 地下水：地下水不具侵蚀性，地下水位面与细砂层底面平齐。（四）设计要求 1. 计算书要求: 分析过程详细，计算步骤完整。数字准确、图文并茂。2. 制图要求: 所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸要求内容完整、绘制清晰、布局清楚，用A4纸打印。3. 设计时间: 一周。4. （点名册序号尾数是1的同学选作题号1，尾数是2的同学选作题号2，依此类推。110、3140、6170、91100、121130、号设计A轴，1120、4150、7180、101110、131140、号设计B轴，21
5、30、5160、8190、111120、141144、号设计C轴）（五）设计内容及成果 1.设计计算书 （1）确定地基持力层和根底埋置深度；（2）确定根底底面尺寸，验算地基承载力；进行必要的地基变形及稳定性验算。（3）对根底进行抗冲切承载力验算，确定根底高度；（4）对根底进行正截面受弯承载力验算，给根底底板配筋；2. 设计图纸 （1）根底平面布置图 （2）独立根底大样图 （3）设计说明 附图1-1 柱网布置图 二：柱下独立根底课程设计计算书 一、设计资料 2号题C轴柱底荷载：柱底荷载效应标准组合值：FK=1252KN，MK=221KNm，VK=52KN。柱底荷载效应根本组合值：F=1690KN
6、，M=298KNm，V=70KN。持力层选用号土层，承载力特征值fak=230kPa，柱截面尺寸为400mm600mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。二、 独立根底设计 1. 选择根底材料 根底采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估根底高度0.8m。2. 选择根底埋置深度 根据柱下独立根底课程设计任务书要求和工程地质资料选取。1号土层：人工填土，稍湿，松散，含煤灰，厚1.5 m，天然容重=19.2 ；2号土层：粉质粘土，呈黄褐色，可塑，厚5.0 m，天然容重=18.8 ，压缩模量ES=5.1Mpa，地基承载力特征值fak=230 ；3号土层：淤泥质粉质粘土，厚5.5 m，孔
7、隙比e=1.1，天然容重=18 ，天然含水量=36%，液性指数IL=1.0，压缩模量ES=3 Mpa，地基承载力特征值fak=88 。4号土层：细砂，黄色，稍湿，中密，厚7.0 m。拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位深度：位于地表下19.0m。取根底地面高时最好至持力层下0.5m，本设计取号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到根底地面为1.5+0.5=2.0m。由此得到根底剖面示意图如以下列图所示。根底剖面简图 3.求地基承载力特征值fa 查表得= 0.3，=1.6。基地以上土的加权平均重度为 = 持力层承载力特征值fa（先不考虑对根底宽度修正）为 +d（d-0.5)=230+1.61
8、9.1(2-0.5)=260.25KPa 上式d按室外地面算起。4.初步选择根底尺寸 取柱底荷载标准值：Fk=1252KN，Mk=221KNm，Vk=52KN。计算根底和回填土Gk 时的根底埋置深度为 d=m 考虑偏心荷载，将基底面积初步增大20 Ao=7 初步选定根底地面面积A=2.52.8=7，且b=2.5m3m不需要再对fa 进行修正。5.验算持力层地基承载力 根底和回填土重为 2072.225=311.5 KN 偏心距为 =0.168m （可以）基底平均压力：=223.36Kpafa=260.25Kpa（可以）基底最大压力：=223.36=303.77KPa0.5,由表推算可得=21.
9、7。tan=0.398。下卧层顶面处附加应力：= =35.2 Kpa 下卧层顶面处自重应力：=1.519.2+518.8=122.8Kpa 下卧层承载力特征值：=18.89 =88+1.618.89（6.50.5）=269.334Kpa 验算：+=35.2+122.8=158Kpa=269.334Kpa(可以) 经验算，根底底面尺寸及埋深满足要求。7. 基底净反力 取柱底荷载效应根本组合值：F=1690KN，M=298KNm，V=70KN。净偏心距为 =0.21m 根底边缘处的最大和最小净反力为 8.根底高度（采用阶梯型根底）柱边根底截面抗冲切验算（如以下列图）冲切验算简图（柱下冲切）冲切验算
10、简图（变阶处冲切）l=2.8m，b=2.5m，。初步选定根底高度h=800mm，分两个台阶，每个台阶均为400mm。=800-（40+10）=750mm（有垫层），那么274.8KN 满足要求。9.变阶处抗冲切验算 由于有 ， 所以 279.83KN 满足要求。所以根底高度取0.8m 10配筋计算 选用HPB235级钢筋，。（1）根底长边方向。对于-截面（柱边），柱边净反力为 悬臂局部净反力平均值为 弯矩为 对于截面-（变阶处），有 比拟和,应按配筋，实际配1316160 As=2620.8mm22491.6mm2 （2）按根底短边方向。因为该根底受单向偏心荷载作用，所以，在根底短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取 对于-截面（柱边）弯矩为 对于V-V截面（变阶处）弯矩为 比拟和,应按配筋，实际配1016210 As=2023mm21940.4mm2 三：设计图纸 设计说明：1、 0.000相当于绝对标高建筑图。2、 本工程持力层选2号土层，地基承载力特征值。3、 基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽，符合要求前方可施工垫层。4、 材料：混凝土C25，钢筋HPB235. 5、 保护层40mm。6、 垫层做法：混凝土C10.厚100mm，出根底边100mm。7、 未尽事宜，请按现行相关标准执行。仅供参考
