1、根底工程課程設(shè)計(jì) 課程名稱：?根底工程? 設(shè)計(jì)題目：柱下獨(dú)立根底課程設(shè)計(jì) 院系：土木工程學(xué)院 專業(yè)：道路、橋梁、隧道工程 年級：2021級 姓名：姓濤 學(xué)號：149 指導(dǎo)教師：李文廣 徐州工程學(xué)院土木工程學(xué)院 2021年12月15日 1、柱下獨(dú)立根底設(shè)計(jì)資料 2、柱下獨(dú)立根底設(shè)計(jì) 基石山設(shè)計(jì)材裝, 根底埋置深度選擇 地基承載力特征值 根底底面尺寸確實(shí)定 驗(yàn)算持力層地基承載力 基底凈反力的計(jì)算 根底高度確實(shí)定 抗剪驗(yàn)算 抗沖切驗(yàn)算 地基沉降計(jì)算 配筋計(jì)算 3軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 4?標(biāo)準(zhǔn)?法計(jì)算沮降吊 5地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 5參考文獻(xiàn) 6設(shè)計(jì)說明 附錄根底施工圖 、根底設(shè)計(jì)資料 2 號題 B 軸柱底

2、荷載： 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：Fk1615KN,Mk125KNm,Vk60KN； 柱底荷載效應(yīng)根本組合值：F2099.5KN,M162.5KNm,V78KN. 持力層選用 4 號粘土層,承載力特征值fak240kPa,框架柱截面尺寸為 500X500mm, 室外地坪標(biāo)高同自然地面,室內(nèi)外高差 450mm. 二、獨(dú)立根底設(shè)計(jì) 1 .選擇根底材料：C25 混凝土,HPB235 鋼筋,預(yù)估根底高度m. 2 .根底埋深選擇：根據(jù)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料, 第一層土：雜填土,厚m,含局部建筑垃圾； 第二層土：粉質(zhì)粘土,厚m,軟塑,潮濕,承載力特征值fak=130kPa 第三層土：粘土,厚m,可塑,稍濕

3、,承載力特征值fak=180kPa 第四層土：全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖,厚m,承載力特征值fak=240kPa 地下水對混凝土無侵蝕性,地下水位于地表下m. 取根底底面高時最好取至持力層下m,本設(shè)計(jì)取第三層土為持力層,所以考慮取室外 地坪到根底底面為0.51.20.51.53.7m.由此得根底剖面示意圖如下：根底底面積：A0 Fk 1615 fa Gd384.292.2101.72520 4.926m2 0.000 根底剖面示意圖 3 .求地基承載力特征值fa 根據(jù)粘土e0.62,II0.78,查表得b2,d3 基底以上土的加權(quán)平均重度 180.520120100.29.40.5210.53 rm15.

4、03KN/m 3.7 持力層承載力特征值fa先不考慮對根底寬度修正 fafakdm(d0.5)240315.03(3.70.5) 384.29KPa 上式 d 按室外地面算起 4 .初步選擇基底尺寸 取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：Fk1615KN,Mk125KNm,Vk60KN 1ccc 3.73.70.453.925m 2 F=1339KNM=284KNVk=94KN 計(jì)算根底和回填土重Gk時的根底埋深d -0.450 由于偏心不大,根底底面積按 20%增大,即: A1.2A01.24,9265.911m2 2 初步選TE根底底面面積Alb326m,且b2,m3m不需要再對a進(jìn)仃 修正. 5 .驗(yàn)算持力

5、層地基承載力 回填土和根底重: 398.99KN 389.37KPa1.2fa(461.15KPa) 6 .計(jì)算基底凈反力 根底邊緣處的最大和最小凈反力 424.79kFa 275.03kPa 7 .根底高度采用階梯形根底 柱邊根底截面抗沖切驗(yàn)算見下列圖 GkGdA (2.2101.72520)5,911 偏心距：ek Fk Mk Gk 125600.8 1615 398.99 0.08m l 0.5m,6 Pkmin0,滿足 基底最大壓力: Pkmax FkGk A 1615 398.99d 1 6 60.08 3 所以,最后確定根底底面面積長3m, 寬2m. 取柱底荷載效應(yīng)根本組合設(shè)計(jì)值:

6、 F2099.5KN,M162.5KN m,V78KN. 凈偏心距 M162.5 en,0飛 780.8 0.107m 2099.5 n,maxF6en0 Pn,min值(1丁) 2099.560.107 (1) 323 因偏心受壓,Pn取Pn,max424.79KPa 沖切力: 424.79KN 抗沖切力:(.) (b) 沖切驗(yàn)算簡圖 (a)柱下沖切；(b)變階處沖切 l3m,b2m,at bc0.5m,ac0.5m.初步選定根底高度h800mm, 分兩個臺階,每階高度均為 400mm的.h0800(4010)750mm(有墊層). abat2h0 0.520.752mb2m,取ab2m a

7、tab 5002000 2 1250mm Fl h0b bc 2 2 h0 424.79 30.5 22 0.75 0.5 2 2 0.75 8.變階處抗沖切驗(yàn)算 at bi ab at at 3 0.7hpftamh00.71.01.271031.25 833.44KN424.79KN,滿足 2h01 沖切力：Fl 抗沖切力: 9.配筋計(jì)算 a1 1.5m,h01400 20.351.7m 1.7 Pn,max =424.79 1.35m a1 372.75KN 50350mm 取ab h01 1.5 0.35 0.7hpftamh010.71.01.27 420.65KN 選用的 HPB2

8、35 級鋼筋, fy 210N/mm2 (1)根底長邊方向 ?娥面(柱邊) 柱邊凈反力：PnI Pn ac min 2l Pn,max Pn,min 懸臂局部凈反力平均值: b1 1031.35 372.75KN 0.75 1.7m 275.029 30.5 424.79275.029 2 0.35 0.35 滿足 312.47KPa 1 2Pn,maxPi,I 424.79 312.47368.63KPa 彎矩：MiPmx 24 PLla 1ac 22bbcc 12 368.63(30.5)2(220.5) 431.99KNm m-m截面變階處 387.35KPa 二190.35106287

9、7.55mm2 0.9fyh010.9210350 比擬AS,I和AS,皿,應(yīng)按AS配筋,實(shí)際配15 那么鋼筋根數(shù)： n2800121,As201.115113.1123129.6mm23126.77mm2滿足140 2根底短邊方向 由于該根底受單向偏心荷載作用,所以,在根底短邊方向的基底反力可按均勻分 1 1 布計(jì)算,取：PnPn.maxPn.min250.4495.00172.72KPa 2 2 與長邊方向的配筋計(jì)算方法相同,可得n-n截面柱邊的計(jì)算配筋值 Asn2068.02mm2,w-iv截面變階處白計(jì)算配筋值A(chǔ)S1673.13mm2.因此 按AS在短邊方向配筋,實(shí)際配1912200.

10、 那么鋼筋根數(shù)n600119,As113.1192148.9mm22068.02mm2200 10 .根底配筋大樣圖：見施工圖 As,i Mi 0.9fyho 431.99106 0.9210750 3047.55mm2 PnM Pnmin_2jPn,max Pn,min 275.029 31.5 23 424.79275.029 Mm 1Pn,maxPn,III 242 2- la12bb1 1424.79387.35 242 190.35KNm (31.5)2(221) As,m 16140和1112140 11 .確定 A、C 兩軸柱子根底底面尺寸 由任務(wù)書得：9 號題 A、C 兩柱子基

11、底荷載分別為: A 軸：Fk1032KN,Mk164KNm,Vk55KN； C 軸：Fk1252KN,Mk221KNm,Vk52KN； 根底底面積按 20%增大,即: 不需要再對fa進(jìn)行修正. 根底底面積按 20%增大,即: A1.2AO1.38.54 不需要再對fa進(jìn)行修正. 、C 兩軸持力層地基承載力驗(yàn)算(略) 三、軟弱下臥層承載力驗(yàn)算 -62.1. 重度m=19.41kN/m 3.2由前面計(jì)算得持力層承載力特征值fa 384.29KPa 計(jì)算根底和回填土重Gk時的根底埋深 d2.425m A 軸根底底面積：A0 fa Fk Gd 384.29 3.148m2 2.2101.72520 A

12、1.2A01.2 3.148 2 3.778m 初步選定根底底面面積 b4.83.0 14.4m2(3.778m2),且b3m, C 軸根底底面積：A0 fa Fk Gd 1252 384.292.2101.72520 初步選定根底底面面積Al b3.8 _22. 3.011.4m11.1m,且b 根據(jù)以上計(jì)算,可以繪制出根底平面布置圖和 B 軸柱子根底大樣圖.見根底平面布置圖. (1)軟弱下臥層埋深 d= (2)軟弱下臥層頂面處土的自重應(yīng)力 +kPa軟弱下臥層頂面處土的加權(quán)平均 查表得,全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖 (4)按深度修正后軟弱下臥層的承載力特征值 fafakdm(d0.5)240319.41(

13、3.20.5)391.227kPa 由Esi/Es28.2/11.20.7,Z=,查表得地基壓力擴(kuò)散角 9=23 cz+z=+=kPafa=kPa滿足 四、?標(biāo)準(zhǔn)?法計(jì)算沉降量 (2).確定沉降計(jì)算深度 根據(jù) b=查表得z=o相應(yīng)于向上取z 厚度范圍的土層計(jì)算沉降量為 滿足要求,故沉降計(jì)算深度可取為. (3).沉降計(jì)算如下表 點(diǎn)號 Zi(m) L/b z/b - -z ziizi1 i1Esi si si 0 0 0 4X= 0 1 4X= 2 4X= 3 4X= 18 4 4X= 18 lb(pkpc) z(b2ztan)(l2ztan) 3.62.8(17716.232.2) (2.823

14、.2tan23o)(3.623.2tan23o) 40.87kPa .窄底咨力1339203.62.82.2 基底附加壓力 3.62.8 P0Pd177 177(kPa) 180.5201.0100.29.40.5159kPa0.159MPa (4) .確定沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)少 s (5) .根底最終沉降量 ss.s1.049.5914849.6mm 五、地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 (1)在按地基承載力選擇和經(jīng)過必要的變形驗(yàn)算確定底面尺寸后,地基的穩(wěn)定性即得以滿 足. (2)由于是受豎向荷載作用下的軸心受壓的根底且偏心受壓根底滿足PhaxS其傾斜小于 允許值,故不需要再驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性. 六、參考資料 (1)?

15、土力學(xué)與根底工程?(第 2 版),趙明華主編,武漢理工大學(xué)出版社,2003 (2)?根底工程?(第 2 版),周景星主編,清華大學(xué)出版社,2007. (3)?混凝土結(jié)構(gòu)(上)?(第 2 版),吳培明主編,武漢理工大學(xué)出版社,2003 (4)?建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)?(GB50009-2001),中國建筑工業(yè)出版社,2002. (5)?建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GB50007-2002),中國建筑工業(yè)出版社,2002. 4 4X= 18 4X= 18 Es Ai Ai P0(ZiiZi1i1) P0(ZiiZi1ii)/Esi Esi 由于0./821356P?4P273.常榨M6垣.y31.44 498.21867.24273.76256.1