柱下基础课程设计2017.4.9

1柱下基础课程设计任务书

1.1设计资料

1.1.1地形

拟建建筑地形平整

1.1.2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：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值。

③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值。

④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值。

1.1.3岩土设计参数

表1.1                   地基岩土物理学参数

1)拟建厂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。

1.1.5上部结构材料

拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置图如图1.1所示：

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1.1.6上部结构作用

上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.1所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表1.2所示。

                表1.1柱底荷载效应标准组合值

混凝土强度等级为，钢筋采用。

1.2设计内容                                          

（1）确定基础埋置深度                                       

（2）确定地基承载力特征值                                  

（3）确定基础的宽度和剖面尺寸                               

（4）持力层承载力验算

（5）基础截面内力计算

（6）确定基础高度

（7）柱下、变阶处的抗冲切承载力验算

（8）基础截面配筋计算                            

（9）绘制施工图（平面布置图、剖面图）。                            

1.3设计要求

⑴计算书要求 

书写工整、数字准确、图文并茂。

⑵制图要求 

绘制2号图纸一张，包括基础平面布置图、基础详图（平面图、剖面图），并编写施工说明。绘图比例：基础平面布置图1︰100；基础剖剖面图1︰30。所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。

2 柱下基础设计（算例）

2.1本人设计资料

本人分组情况为第二组第七个，根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用⑦题号B轴柱底荷载.

①柱底荷载效应标准组合值: 

②柱底荷载效应基本组合值: 

（荷载效应基本组合值=1.35倍的荷载效应标准组合值）

持力层选用④号土层，承载力特征值，框架柱截面尺寸为500mm500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

2.2选择基础材料

基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m。

2.3选择基础埋置深度

根据柱下基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。

拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.5m。

取基础底面高时最好取至持力层下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底面的基础埋深d=0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。由此得基础剖面示意图，如图1.2所示。

2.4确定地基承载力特征值

根据细砂e=0.62.， =0.78，查表得=2.0， =3.0。

基底以上土的加权平均重度为：

持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度修正值）为

上式d按室外地面算起。

2.5初步选择基底尺寸

取柱底荷载标准值： 

计算基础和回填土重时的基础埋置平均深度为

基础底面积为

由于偏心不大，基础底面积按增大，即

矩形基础长短边之比n=l/b≤2，取l/b=1.0，即l=1.0b

取b=2.8m则l=1.0b=2.8m，

初步选定基础底面积A=，且b=2.8m3m,不需要再对进行修正。

2.6验算持力层地基承载力

基础和回填土重为

基底平均压力

,满足要求。

偏心距

，满足要求。

基底最大压力：

满足要求。

2.7计算基底反力

取柱底荷载效应基本组合设计值：

静偏心距为

基础边缘处的最大、最小净反力为

对于偏心荷载，地基单位面积净反力可取基础边缘处最大地基土单位面积净反力。

2.8基础高度

L=2.8m,b=2.8m,初步选定基础高度h=800mm，分两个台阶，每阶段高度均为400mm，基础有效高度，基础下台阶的有效高度。

2.9柱下抗冲剪验算

柱截面尺寸为0.5×0.5m，、分别为柱长边和短边尺寸，所以，

则，需进行冲切验算。取=1.7m。因此，可得

因偏心受压，,所以冲切力为

抗冲切力为

基础高度h≤800mm， 

因此满足要求。

2.10变阶处抗冲剪验算

由于有

（、分别为上台阶的长和宽，通常取上台阶的长、宽为基底长、宽的0.5倍左右）

所以

取，因此可得

冲切力为

抗冲切力为

因此满足要求。

2.11配筋计算

按基底净反力公式计算