基础工程课程设计(柱下独立基础)

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1、.基础工程课程设计(1)柱下独立基础设计姓名：学号：班级：指导教师：..设计条件：1、某框架结构建筑物设计安全等级为乙级，柱网尺寸为6.5m×6.5m，柱截面尺寸为400mm×400mm。经过上部结构验算，作用于基础顶面的荷载效应准永久组合及标准组合分别为F=2520kN；Fk=2800kN，Mk=80kN.m(逆时针)，Hk=50kN(←)，荷载效应基本组合由永久荷载控制。2、天然土层分布①0～0.8m，填土，=17kN/m3；②0.8～2.0m，粉质粘土，=18kN/m3，IL=0.82，E

2、s=3.3MPa，fak=185kPa；③2.0～6.0m，粉土(粘粒含量为8%)，=19kN/m3，Es=5.5MPa，fak=300kPa；地下水位在地面下6.0m处。④6.0～10.0m，粘土，sat=19kN/m3，=0.83，=0.81，Es=6.0MPa，fak=280kPa；⑤10.0～12.0m为淤泥质粘土，饱和容重=17.4kN/m3，fak=146kPa，压缩模量=1.5MPa。⑥12.0m以下为密实粘性土，sat=20kN/m3，=0.65，=0.5，Es=30MPa，fa

3、k=430kPa。要求：设计该柱下基础（提示：按照讲述的基础设计步骤进行，注意需要验算地基变形！）..一．选择基础类型及材料选择柱下独立基础，基础采用C20混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.95m。二．选择持力层（确定基础埋深）选择③号土层为持力层，基础进入持力层0.5m。基础埋深为2+0.5=2.5m。三．确定地基承载力特征值fa’ρｃ=8%，查表2-15得,ηb=0.5,ηd=2.0。基底以上土的加权平均重度为：γm=17×0.8+18×1.2+19×0.52.5=17.88kN/

4、m3持力层承载力特征值为：fa’=fak+ηdγmd-0.5=300+2×17.88×2.5-0.5=371.52kPa四．确定基础底面尺寸取柱底荷载标准值：Fk=2800kN，Mk=80kN.m，Hk=50kN。基础底面积为：A0=Fkfa-γGd=2800371.52-2.5×20=8.71m2由于偏心不大，基础底面积按20%扩大，即：A=1.2A0=10.452m2初步选定基础底面积A=lb=4×3=12m2，不需要对fa进行修正。五．地基验算1.持力层地基承载力验算Pk=Fk+Gbl=2

5、800+2.5×20×4×34×3=283.3kPa

6、516×42×3=336.52kPaPjmin=293.48kPa（2）判断冲切椎体是否在基础底面以内：基础有效高度：h0=h-0.045=0.95-0.045≈0.91m（有垫层）bc+2h0=0.7+2×0.91=2.52m

7、×0.45=2.213m20.7βhsftAm=0.7×0.968×1100×2.213=1649.48kN>Fl=1615.196kN符合要求。3.软弱下卧层验算⑤号土层为软土，需进行验算。fak=146kPa查表2-15得，ηd=1.0。faz=fak+ηdγmd+z-0.5=146+1×17×0.8+18×1.2+19×4+19×410×10-0.5=323.84kPa由于zb>0.5，故应力扩散角θ=24°.Pz=Pk-Pcblb+2z∙tanθl+2z∙tanθ=22.15kPaPcz

8、=17×0.8+18×1.2+19×4+19×4=187.2kPa∴Pz+Pcz=22.15+187.2=209.35kPa