柱下钢筋混凝土独立基础设计
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柱下钢筋混凝土独立基础设计
柱下钢筋混凝土独立基础设计
Ⅰ 设计资料
一、设计题目
某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,采用柱下独立基础,柱网布置如图1-3所示,试设计该基础。
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1-3柱网布置图
二、设计资料
(一)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,土的天然重度为18kN/m3,地基承载力特征值fak=230kN/m2,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)。
(二)给定参数
柱截面尺寸为350mm×500mm,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来轴心荷载为680kN,弯矩值为80kN·m,水平荷载为10kN。
(三)材料选用
混凝土:采用C20(可以调整)(ft?1.1N/mm2)
2钢筋:采用HPB235(可以调整)(fy?210N/mm)
Ⅱ 设计内容
一、设计依据
1.建筑结构设计术语 (GB/T50087-97)
2.建筑结构荷载规范 (GB 50009-2001)
3.砌体结构设计规范 (GB 50003-2001)
4.建筑地基基础设计规范 (GB 50007-2002)
5.混凝土结构设计规范 (GB 50010-2002) 6房屋建筑制图统一标准 (GB/T50001-2001)
7.建筑结构制图标准 (GB/T50105-2001)
二、设计步骤
(一)确定基础埋置深度d 考虑基础底面应位于冻结线下200mm,故基础埋深为 d=z0?200mm 将该独?(1000?200)mm?1200mm
立基础设计为阶梯型,取基础高度为650m,基础分两级,室内外高差450mm
2
(二)确定地基承载力特征值fa 假设b<3m,因d=1.2m>0.5m, 故对地基承载力特征值只需进行深度修正
fa?fak??d?m(d?0.5)??230?1.0?18?(1.2-0.5)?KPa=242.6KPa
(三)确定基础的底面尺寸
1.初步估算基底面积首先按轴心受压估算A0
0.45)m?1.425m 2
Fk680A0???3.18m2 fa??Gd242.6?20?1.425d?(1.2?
考虑偏心荷载的影响,将A0增大20%
A?1.2A0?1.2?3.18m2?3.82m2
取矩形基础长短边之比l/b?
内容需要下载文档才能查看 内容需要下载文档才能查看1.5,b???1.596m 取b=1.6m, l=2.4m A?1.6?2.4m2?3.84m2
(四)持力层强度验算 作用在基础形心的竖向力值、力矩值分别为 FK?GK?680KN??mAd??680?20?3.84?1.425?KN?789.44KN Mk?M?Vh?(80?10?0.65)KN?m=86.5KN e0?Mk
FK?GK?86.5l2.4 m?0.110m<?m?0.4m(符合规范要求)789.4466
?6e?789.44?6?0.110??1????1??KPa??l?3.84?2.4??PkmaxkminF?GK?K
A
262.12KPa?1.2f?1.2?242.6KPa?291.12KPa ?149.04aKPa pk?pkmax?pkmin262.12?149.04?KPa?205.58KPa?fa?242.6KPa22
故持力层满足要求
(五)基础高度验算。现选用混凝土强度等级C20,钢筋HPB235, 3
2查得混凝土C20 ft?1.1N/mm2,钢筋HPB235 fy?210N/mm
地基净反力
pjmax?Pmax?
pjmin1.35GKG1.35?20?3.84?1.425?1.35Pmax??(1.35?262.12?)KPa=279.99KPaAA3.841.35GKG1.35?20?3.84?1.425?Pmin??1.35Pmin??(1.35?149.04?)KPa=127.33KPaAA3.84 设h=650mm,有垫层基础,则h0=650-40=610mm;下阶h1=350mm,上阶h01=310mm;az1=1200mm,bz1=800mm。基础高度及配筋如图1-4
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图1-4基础高度及配筋图 4
柱边截面:
bz?2h0?0.35?2?0.61?1.57m﹤b?1.6m A2?(bz?h0)h0?(0.35?0.61)?0.61?0.59m2
F1?A1pjmax?0.54?279.99kN?151.19kN 0.7?hpftA2?0.7?1.0?1100?0.59kN?454.3kN?F1?151.19kN
符合要求
变阶处截面:
bz1?2h01?0.8?2?0.31?1.42m﹤b?1.6m babbA1?(?z1?h01)b?(?z1?h01)2 2222
2.41.21.60.8?[(??0.31)?1.6?(??0.31)2]m2?0.4559m22222
A2?(bz1?h01)h01?[(0.8?0.31)?0.31]?0.3441m2 F1?A1pjmax?(0.4559?279.99)kN?127.65kN 0.7?hpftA2?0.7?1.0?1100?0.3441?264.96kN?F1?127.65kN符合要求
(六)底板配筋计算
1、计算基础长边方向,
Ⅰ—Ⅰ截面
pjI?pjmin?l?az(pjmax?pjmin)2l2.4?0.5?[127.33?(279.99?127.33)]kN/m2?219.56kN/m2
2?2.4
M1?(l?az)2(2b?bz)(pjmax?pj1)
1481?[(2.4?0.5)2(2?1.6?0.35)(279.99?219.56)]kN?m?133.38kN?m48MI133.38?106AsI??mm2?1156.90mm20.9fyh00.9?210?6105
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