柱下独立基础课程设计汇本例题

1 柱下独立基础课程设计

1.1设计资料

1.1.1地形

拟建建筑地形平整

1.1.2工程地质条件

自上而下土层依次如下：

①号土层：杂填土，层厚0.5m 含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质粘土，层厚1.2m ，软塑，潮湿，承载力特征值ak f 130KPa =。 ③号土层：黏土，层厚1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值180ak f KPa =。 ④号土层：细砂，层厚2.7m ，中密，承载力特征值k 240Kpa a f =。 ⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值300ak f KPa =。

1.1.3岩土设计参数

表1.1 地基岩土物理学参数

④细砂21 0.62 -- -- 30 11.6 16 240

⑤强风化砂

22 -- -- -- -- 18 22 300

质泥岩

1.1.4水文地质条件

1)拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

2)地下水位深度：位于地表下1.5m。

1.1.5上部结构材料

拟建建筑物为多层全现浇框架结构，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。柱网布置图如图1.1所示：Array

1.1.6材料

HPB、HPB335级。

混凝土强度等级为2530

-，钢筋采用235

C C

1.1.7本人设计资料

本人分组情况为第二组第七个，根据分组要求及参考书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⑦题号B 轴柱底荷载.

①柱底荷载效应标准组合值:k K K F 1970KN M 242KN.m,V 95KN ===， 。 ②柱底荷载效应基本组合值:k K K F 2562KN M 315KN.m,V 124KN ===，. 持力层选用④号土层，承载力特征值k F 240KPa =，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。你、 拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.5m 。

取基础底面高时最好取至持力层下0.5m ，本设计取④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+1.5+0.5=3.7m 。由此得基础剖面示意图，如图1.2所示。

基础剖面示意图

1.2.3求地基承载力特征值a f

根据细砂e=0.62.，l I =0.78，查表得b η=2.0，d η=3.0。 基底以上土的加权平均重度为：

3180.5201(2010)0.2(19.410) 1.5(2110)0.5

13.683.7

m KN m 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

(0.5)240 3.013.68(3.70.5)371.328a ak d m f f d KPa ηγ=+-=+⨯⨯-=

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：K 1970,242.,95KN K K F KN M KN m V ===。 计算基础和回填土重K G 时的基础埋置深度为

1

d= 3.7 4.15m 2

+（）=3.925 基础底面积为

2K 0F 1970

A 6.24371.33 2.210 1.67520

a G m f d γ=

==--⨯-⨯

由于偏心不大，基础底面积按0200

增大，即

201.2 1.2 6.247.488A A m ==⨯=

初步选定基础底面积22.88 2.67.488A lb m ==⨯=，且b=2.6m ≤3m 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

K G dA= 2.210+1.67520KN G γ=⨯⨯⨯（）7.488=415.58

偏心距

K K K K M 242L

e 0.1010.48F G 1970

415.586

=

==<=++

K min P 0>，满足要求。

基底最大压力：

K K F G 61970415.5860.101

Pmax=

1)(1)385.62 1.2(445.593)A 10.08 2.88

K a e Kpa f KPa L ++⨯+=⨯+=<=（1.2.6计算基底反力

取柱底荷载效应基本组合设计值：

2562,315.,124F KN M KN m V KN ===。

静偏心距为

3151240.8

e 0.162562

no M m N +⨯=

== 基础边缘处的最大和最小净反力为

max

min 16256260.16

()(1)456.2(228.12.88 2.6 2.88

n no n e F p Kpa Kpa lb l ±⨯=

=⨯±=⨯）

1.2.7基础高度

柱边基础截面抗冲切验算（见图1.3）

（a ）

（b ）