钢结构设计单层工业厂房

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1、柱下独立基础设计————土力学与地基基础柱下钢筋混凝土独立基础设计一、设计题目某教学楼为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。1-1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f=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵ak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500mm×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700kN，弯矩值为100kN·m。（三）材料选用2混凝

2、土：采用C20（ft1.1N/mm）2钢筋：采用HPB235（fy210N/mm）三、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（GB50009-2001）3.砌体结构设计规范（GB50003-2001）4.建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）5.混凝土结构设计规范（GB50010-2002）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）四、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=z200mm(1000200)mm1

3、200mm0将该独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（二）确定地基承载力特征值fa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ffaakdm(d0.5)2301.018（1.2-0.5）KPa=242.6KPa（三）确定基础的底面尺寸1.初估基底面积首先按轴心受压估算A020.45d（1.2）m1.425m2Fk7002Am3.270fd242.6201.425aG考虑偏心荷载的影响，将A增大20%022AA1.21.23.27m4m0基础为正方形

4、基础，故blA42mm2取b=2m，l=2mA4m（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FGKK680KNmAd7002041.425KN814KNMM=100KNkMk100l2em0.123m<m0.333m（符合规范要求）0FGKK81466kmaxFGKK6e081460.123P11KPakminAl42278.59KPa1.2fa1.2242.6KPa291.12KPa128.41KPapp278.59128.41pkmaxkminKPa20

5、3.5KPaf242.6KPaka22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HPB235，2f210N/mm2查得混凝土C20ft1.1N/mm，钢筋HPB235y地基净反力:3maxGmax1.35GK1.352041.425pjmaxP1.35P(1.35278.59)KPa=337.62KPaAA4minGmin1.35GK1.352041.425pP1.35P(1.35128.41)KPa=134.87KPajminAA4设h=650mm，有垫层基础，则h=650-40=610mm

6、；下阶h=350mm,上阶01h=310mm；a=b=1000mm。基础高度及配筋图见图1-2，1-301z1z1柱边截面：bz2h00.520.611.72mb2m﹤2A(bhh)(0.50.61)0.610.678m2z00FAp0.75337.62kN253.215kN11jmax0.7fA0.71.011000.678kN522.06kNF253.215kNhpt21符合要求变阶处截面：b2h120.311.62mb2m﹤z101A(bbabzz11hb)(h)2101012222212122

7、2[(0.31)2(0.31)]m0.3439m22222A2(bz1hh01)01[(10.31)0.31]0.4061mFAp(0.3439337.62)kN116.11kN11jmax0.7fA0.71.011000.4061312.697kNF116.11kNhpt21符合要求（六）底板配筋计算Ⅰ—Ⅰ截面lappz()ppjIjminjmaxjmin2l20.522[134.87(337.62134.87)]kNm/261.60kNm/2212M