柱下独立基础、双柱联合基础设计

《基础工程》课程设计

基 础 工 学院：土木工程学院班级：姓名：学号：程 课 程 设 计

11级建筑一班 夏 伟 1100506010

《基础工程》课程设计

设计资料

（一）工程概况

某五层办公楼，全框架结构。底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为 500mm×500mm，室内外高差为0.45m。 （二）设计资料

1．气象条件

（1）温度：常年夏季平均气温16.3℃，冬季平均气温-8.6℃，夏季最高气温30℃，冬季最低气温-26.6℃。

（2）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压W0=0.35kN/m2； （3）雨雪条件：基本雪压0.25 kN/m2。 2．工程地质条件 （1）自地面而下

①素填土：厚1m，??18kN/m3；

②粉质粘土：厚9m，??18.8kN/m3，e?0.828，Il?0.52，Ea?7.5MPa，

c?15kPa，??20? ，fak?280kpa；

③碎石土：很厚，中密。

（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；

（3）西宁地区标准冻深－1.16m，最大冻深－1.34m，土的冻胀类别属不冻胀。 3、荷载

（1）外柱：A、D轴，基础承受上部荷载

kN，V1k?48kN。 M1k?220kN?M，F1k?1780（2）内柱：B、C轴，基础承受荷载

F2k?1560kN。

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《基础工程》课程设计计算书

一、选择基础的材料、类型和平面布置 基础的材料：HRB400级钢筋、C30混凝土

基础的类型：柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础 平面布置：如底层柱网平面布置图

二、确定基础的埋置深度

1、地下水：建设场地内地表以下无地下水；

2、西宁地区标准冻深－1.16m，最大冻深－1.34m，土的冻胀类别属不冻胀； （查《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）可知：ψzs=1.00,ψzw=1.00,ψze=0.90）

3、综上情况可得基础的最小埋深为：

Zd=Z0ψzsψzwψze=1.16×1.0×1.0×0.9=1.044m

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dmin=Zd-hmax=1.044-0=1.044m

取基础的埋置深度为2m>1.044m，所以基底标高为-2.450m。 三、确定地基承载力特征值 根据地质资料，查表得?b?0.3 基底以上土的加权平均重度

rm?18?1?18.8?1?18.4KN/m3

2?d?1.6

持力层承载力特征值fa（先不考虑对基础宽度的修正） fa?fak??d?m(d?0.5)?280?1.6?18.4?(2.225?0.5) ?330KPa 四、柱下钢筋混凝土独立基础设计

1、确定基础底面尺寸

外柱：A、D柱，基础承受上部荷载Fk1?1780kN，V1k?48kN，

M1k?220kN?m

（1）初步确定基础底面尺寸

考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，得：

A?1.2Fk11.2?1780??7.5m2

fa??G?d324.16?20?2.225 取基底长短边之比n=l/b=1.5，于是b?A/n?7.5/1.5?2.2m，l=nb=1.5?2.2=3.3m，取b=2.2m、l=3.6m，A=2.2?3.6?7.92m2因为b=2.2m<3m，故无需作宽度修正。

（2）验算荷载偏心距e

基底处的总竖向力：F1K?G1K?1780?20?2.2?3.6?2.225?2132KN 基底处的总力矩：MK?220?48?0.8?258.4KN?m 偏心距：e?MK258.4??0.12m

F1K?G1K2132（3）验算基底最大压力Pkmax

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F1K?G1K?6e??1??bll??2132?6?0.12? ???1?? （可以）

2.2?3.6?3.6??323kpa?1.2fa?396kpaPkmax? 所以柱下钢筋混凝土独立基础的基底尺寸为2.2m?3.3m 2、柱下独立基础结构设计

采用

C30

混凝土，HRB400

级钢筋，查表得，

ft?1.43N/mm2，fy?360N/mm2。垫层采用C10混凝土，厚度为100mm，每边伸出基础50mm。

（1）计算基底净反力设计值

1.35F1k1.35?1780??303kpa Pj?bl2.2?3.6 净偏心距：e0?Mk258.4??0.145m F1k1780 基底最大和最小净反力设计值：

Pjmax1.35F1k6?e06?0.145375.7kpa ?(1?)?303?(1?)?Pjmin230.3kpabll3.6 （2）基础高度 ① 柱边截面

取

h=800mm

，

h0?755mm,则

bc?2h0?0.5?2?0.755?2.01m?b?2.2m，因偏心受压，用公式

2??lac??bbc??Pj????h0?b????h0???0.7?hpft?bc?h0??h0来计算，计算时Pj取

??22?????22?。 Pjmax，?hp取1.0（基础高度不大于800mm）

该式左边：

2??lac??bbc??Pjmax????h0?b????h0????22?????22?2??3.60.5??2.20.5????0.755??2.2????0.755?? ?375.7???22??2????2???653.7KN 该式右边：

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