道路与桥梁工程土力学与地基基础课程设计_桥梁工程概论课程设计

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柱下钢筋混凝土独立基础设计

一、柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书

（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，无侵蚀性，标准冻深为1.0m（根据地区而定）。

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HPB235（可以调整）（fy=210 N/mm2）

（三）设计内容

⑴确定基础埋置深度

⑵确定地基承载力特征值

⑶确定基础的底面尺寸

⑷确定基础的高度

⑸基础底板配筋计算

⑹绘制施工图（平面图、详图）

（四）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 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。

⑶设计时间

一周二、柱下钢筋混凝土独立基础课程设计指导书

（一）确定基础埋置深度d 同前所述

（二）确定地基承载特征值fa 同前所述

fafakb(b3)dm(d0.5)

（三）确定基础的底面面积

A≥

Fkfah

式中各符号意义同前所述

（四）持力层强度验算

pkminkmax6e0FkGk1Al≤1.2fa

pkpkmaxpkmin2≤fa 式中

pk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值(kPa)；

pkmax——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值(kPa)；

pkmin ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最小压力值(kPa)；

Fk——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值kN)；

Gk——基础自重和基础上的土重(kN)；

A——基础底面面积(m2)；

e0——偏心距(m)；

fa——修正后的地基承载力特征值(kPa)；

l——矩形基础的长度(m)。

（五）确定基础的高度

Fl≤0.7hpftamh0 式中

Fl——相应于荷载效应基本组合时作用在Al上的地基土净反力设计值(kN)；

βhp——受冲切承载力截面高度影响系数，当h不大于800mm时，βhp取 1.0；当大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取用；

ft——混凝土轴心抗拉强度设计值(kPa)；

am——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度(m)；

h0——基础冲切破坏锥体的有效高度(m)。

（六）底板配筋计算

AsM0.9h0fyM；

MI ；

MII148148laz22bbzpjmaxpjI pj

As0.9h0fybbz22lazpjmaxmin

式中

AsI、AsII ——分别为平行于l、b方向的受力钢筋面积(m2)；

MI、MII——分别为任意截面I-I、II-II处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值(kN·m)；

l、b——分别为基础底面的长边和短边(m)；

fy——钢筋抗拉强度设计值(N/mm2)；

pjmax、pjmin ——相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地 基净反力设计值（kPa）；

pjI、pjII ——任意截面I-I、II-II处相应于荷载效应基本组合时的基础底面地基净反力设计值（kPa）；

az、bz——分别为平行于基础长边和短边的柱边长(m)；

（七）绘制施工图（图纸一张）

合理确定绘图比例（平面图1：100、详图1：20~1：30）、图幅布置；符合《建筑制图标准》。

三、参考文献

1.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）.北京：中国建筑工业出版社，2002 2.孙维东主编.土力学与地基基础.北京：机械工业出版社，2003 3.中华人民共和国国家标准.砌体结构设计规范（GB50003-2001）.北京：中国建筑工业出版社，2002 4.沈克仁主编.地基与基础.中国建筑工业出版社，1993 本设计占40%的考试成绩，希望大家认真对待！任务书形式：交纸质计算书文档，用A4纸打印或手写！和图纸一张，可用A4纸打印！以便存档！

最后成果：装订A4纸计算书一份，图纸一张（可附在计算书后用A4纸呈现）。交设计的时间为：12月20号