四层钢筋混凝土框架结构柱下基础设计 精品

二、设计资料

  2.1工程地质条件

  2.2给定参数

  2.3材料选用

三、设计内容

  3.1确定基础埋置深度                                       

  3.2确定地基承载力特征值                                   

  3.3确定基础的底面尺寸                                  

  3.4确定基础的高度                                         

  3.5基础底板配筋计算                                       

      3.6绘制施工图（平面图、详图）

1 柱下基础课程设计

一、设计题目

某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构，柱下基础，柱网布置如图所示，试设计该基础

二、设计资料

⑴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18 kN/m3，地基承载力特征值fak=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀，标准冻深为1.0m。

    ⑵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。 

    ⑶材料选用

混凝土：采用C20（可以调整）（ft=1.1N/mm2）

钢筋：采用HPB300（可以调整）（fy=270 N/mm2）

 3.基础设计

⑴确定基础的埋置深度d

d=Z0+200 =（1000 +200）mm=1200 mm

    根据GB50007-20XX规定，将该基础设计成阶梯形，取基础高度为650 mm，基础分二级，室内外高差300mm，如图4-8所示。

图4-8基础高度和底板配筋示意

⑵确定地基承载特征值fa 

        假设b＜3m,因d=1.2m＞0.5m故只需对地基承载力特征值进行深度修正,              

⑶确定基础的底面面积

      A≥

A=

考虑偏心荷载影响，基础底面积初步扩大12%，于是

取矩形基础长短边之比l/b=1.5，即l=1.5b

取b=1.6 m则l=1.5b=2.4 m

      A= l×b=2.4×1.6 m=3.84 m2

⑷持力层强度验算

作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为

＜ 

符合要求。

     ＜1.2fa=1.2×242.6kN/m2=291.12kN/m2

     ＜fa=242.6kN/m2

故持力层强度满足要求。

⑸基础高度验算

现选用混凝土强度等级C20，HPB235钢筋，查得混凝土ft=1.1N/mm2=1100 kN/m2，钢筋fy=210 N/mm2。

地基净反力

由图4-8可知，h=650mm，h0=610mm；下阶h1=350mm，h01=310mm；az1=1200mm，bz1=800mm。

1) 柱边截面

         bz+2 h0=(0.35+2×0.61)m=1.57m＜b=1.6m

            ＞F1=171.2kN

符合要求。

2)变阶处截面

     bz1+2 h01=(0.8+2×0.31)m=1.42m＜b=1.6m

        ＞F1=143.53kN

符合要求。

⑹基础底板配筋计算

1）计算基础的长边方向，I-I截面

柱边地基净反力

III-III截面：

比较AsI和ASIII，应按AsI配筋，在平行于l方向1.6m宽度范围内配12φ12@140（As=1356mm2>1319.28mm2）。

2) 计算基础的短边方向，II-II截面

Ⅳ-Ⅳ截面

比较AsII和ASIV，应按AsII配筋，但面积仍较小，故在平行于b方向2.4m宽度范围内按构造配12φ10@200（As=942mm2>715.5mm2）。