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课程设计 doc

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课程名称:柱下独立基础设计

设计题目: 柱下独立基础设计 院 系: 土木工程系 专 业: 年 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:

基础工程课程设计

一 设计题目

某教学楼为四层刚劲混凝土框架结构,采用住下独立基础,柱网如图1所示,试设计该基础。

图1

二 设计资料

(1) 工程地质条件

该地区地势平坦,无相邻建筑物,经地质勘察:持力层为粘性土(?b?0,?d?1.0),土的天然重度为18kN/m3,地基承载力特征值

fak?230kPa,地下水位在-7.5m

处,无侵蚀性,标准冻深为

1.0m(根据地区而定)。 (2) 给定参数

柱截面尺寸为350mm×500mm,在基础顶面处得相应于荷载效应

标准组合,由上部结构传来的轴心何在为860kN,弯矩值为188kN?m,水平荷载为82kN。 (3) 选用材料

混凝土:采用C20(可以调整)(ft?1.1N/mm2) 钢筋:采用HPB235(可以调整) (fy?210N/mm2)

三 设计

(1) 确定基础埋深

标准冻深1.0m

GB5007——2002规定d

min=z

d?hmax或经验确定

dmin=z0?(100~200)mm 式中——设计冻深zd?z0?zs?zw?ze

Z0——标准冻深

?zs——土的类别对冻深的影响系数

?zw——土的冻胀性对冻深的影响系数 ?ze——环境对冻深的影响系数

这里按经验取埋置深度:d=z0+200=1000+200=1200mm 故基础埋深初拟为d=2m。

因基地尺寸尚待确定,故先计算深度修正后的承载力

?m?18kN/m3

fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)

=230+1.0×18×(2-0.5)=257kPa 确定基地尺寸。先按中心荷载计算,有

A1?

Fkfa??GH ?G?20kN/m3

=

860?3.96m2

257?20?2将基地面积扩大为A=1.3A1=5.15m2,基地尺寸拟为b×l=2.6×2=5.20m2。

将基础设计为阶梯形,初步拟定高度h=650mm,按《地基规范》要求,铺设垫层时保护层厚度不小于40mm,因此假设钢筋重心道混凝土外表面的距离为50mm,即h0?650?50?600mm。垫层厚度100mm。 承载力及偏心荷载 竖向力

Fk?Gk?860+20×2.6×2×2=1068kN

弯矩

Mk?188+82×0.60=237.2kN?m

Pk?Fk?Gk1068??205.38kPa?fa?257kPa A2.6?2Pk,max?Fk?GkMk237.2??205.38??310.65kPa?1.2fa?308.4kPa 2AW(2.6?2)/6不满足要求

故见基础底面积扩大1.4倍,即A=1.4A1=5.54m2,取b×l=2.8×2=5.60m2。此时竖向力

Fk?Gk?860+20×2.8×2×2=1084kN

弯矩

Mk?188+82×0.60=237.2kN?m

Pk?

Fk?Gk1084??205.38193.57kPa?fa?257kPa A2.6?2

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