土力学独立基础条形基础

柱下独立基础课程设计

一、 设计资料

1、地形

拟建建筑场地平整。 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，粉质黏土，层厚1.2m ，软塑，潮湿，承载力特征值kPa f ak 130=。 ③号土层，黏土，层厚1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值kPa f ak 180=。 ④号土层，细砂，层厚2.7m ，中密，承载力特征值kPa f ak 240=。 ⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值kPa f ak 300=。 3、岩土设计技术参数

地基岩土物理力学参数如下表所示。

地基岩土物理力学参数

强风化

⑤

221822300砂质泥岩

4、水文地质条件

（1）拟建场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。

5、上部结构资料

拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为mm

500 。室外地

mm500

坪标高同自然地面，室内外高差mm

450。柱网布置如下图所示。

柱网平面图

6、上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值：F K=1873KN，M K=193KN·m，

V K=83KN，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值：F=2435KN，

M=251KN·m，V=108KN

7、混凝土的强度等级C25~C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。

8、设计分组

第10组，共12人，选择题号1~12，基础持力层选用④号土层，设计○B轴柱下独立基础。

9、设计要求

每人根据所在组号和题号，完成指定轴线的独立基础设计。对于另外两根轴线的基础，只要根据所给荷载确定基础底面尺寸，以便画出基础平面图。要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。

10、设计内容

1、确定基础埋深；

2、按持力层承载力特征值确定基础底面尺寸；

3、计算地基变形值，验算地基变形特征值；

4、基础结构设计：拟定基础剖面尺寸，进行地基梁正截面和斜截面设计及底板抗剪验算和配筋设计，并满足构造设计要求。

5、绘制基础施工图，包括基础平面布置图、独立基础大样图，并提出必要的技术说明。

参考资料

1．《土力学》（第2版）东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社，2009。2．《基础工程》（第2版）华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社，2009。

3.《土力学与基础工程》赵明华主编.武汉工业大学出版社，2003。

4.《建筑结构荷载规范》（GB50009—2001），中国建筑工业出版社，2002。

5.《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2008），中国建筑工业出版社，2008。6．《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），中国建筑工业出版社，2002。

二、独立基础设计

1.选择基础材料

基础采用C30混凝土，HPB335级钢筋，预估基础高度0.8m。

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。

①号土层：杂填土，层厚约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f ak=130kPa。

③号土层：粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特征值f ak=180kPa。

④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值f ak=240kPa。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值f ak=300kPa。

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1.5m。取基础地面高时最好至持力层下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地面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。

由此得到基础剖面示意图如

下图所示。

基础剖面简图

3.求地基承载力特征值fa

根据细沙e=0.62，查表得b η=2.0，d η=3.0。 基地以上土的加权平均重度为

7

.35

.0115.14.92.010-201205.018⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

）（m γ=13.683m KN

持力层承载力特征值f a （先不考虑对基础宽度修正）为

ak a f f =+m γηd （d-0.5)=240+3.0×13.68×(3.7-0.5)=371.33KPa

上式d 按室外地面算起。 4.初步选择基础尺寸

取柱底荷载标准值：F K =1873KN ，M K =193KN ·m ，V K =83KN 。 计算基础和回填土G K 时的基础埋置深度为

d=)15.47.3(2

1

+=3.925m 基础底面积为

A 0=

296.520

725.1102.233.3711873

m d f F G a k =⨯-⨯-=-γ

由于偏心不大，基础底面积按30%增大，即

A=1.3A 0=1.3×5.96=7.7m 2

初步选定基础地面面积25.95.28.3m lb A =⨯==，且b =2.5m<3m 不需要再对f a 进行修正。

5.验算持力层地基承载力 基础和回填土重为

()KN dA r G G K 75.5365.920725.1102.2=⨯⨯+⨯==

偏心距为

m G F M e k k k k 106.075.24094.25975.53618738.083193==+⨯+=+=

6.06

=

因此min k p >0，满足要求 基地最大压力：

kPa l e A G F P k k k k 61.255)8

.3106.061(5.925.5361873)61(max =⨯++=++=

<1.2f a =445.60kPa 22min max /33.371/66.2342

7

.21361.2552M KN f M KN p p p a k k k =<=+=+=

满足要求

因此最后确定基础底面长3.8m ，宽2.5m 。

6.地基变形验算

求基低压力和基底附加压力

kpa A G F p 16.2495

.923678.35.22.28.35.2105.18.35.2201873==⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+=+=

基础底面处土的自重应力