柱下独立基础专业课程设计.doc

目 录
一、设计资料
二、独立基本设计
1、 选取基本材料
2、 选取基本埋置深度
3、 计算地基承载力特性值
4、 初步选取基底尺寸
5、 验算持力层地基承载力
6、 计算基底净反力
7、 验算基本高度
8、 基本高度（采用阶梯形基本）
9、 变阶处抗冲切验算
10、 配筋计算
11、 基本配筋大详图
12、 拟定A、B两轴柱子基本底面尺寸
13、 设计图纸（附图纸）
三、设计技术阐明及重要参照文献

柱下独立基本课程设计
一、设计资料
3号题轴柱底荷载：
柱底荷载效应原则组合值：FK=1720(1677)KN，MK=150(402)KN·m，VK=66(106)KN。
柱底荷载效应基本组合值：F=2250KN，M=195KN·m，V=86KN。
持力层选用号土层，承载力特性值fak=240kPa，框架柱截面尺寸为500mm×500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
二、 独立基本设计
1. 选取基本材料
基本采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基本高度0.8m。
2. 选取基本埋置深度
依照柱下独立基本课程设计任务书规定和工程地质资料选用。
① 号土层：杂填土，层厚约0.5m，含某些建筑垃圾。
② 号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特性值fak=130kPa。
③ 号土层：粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特性值fak=180kPa。
④ 号土层：细砂，层厚3.0m，中密，承载力特性值fak=240kPa。
⑤ 号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特性值fak=300kPa。
拟建场区地下水对混凝土构造无腐蚀性，地下水位深度：位于地表下1.5m。
取基本地面高时最佳至持力层下0.5m，本设计取号土层为持力层，因此考虑取室外地坪到基本地面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。由此得到基本剖面示意图如下图所示。

3.求地基承载力特性值fa
依照细沙e=0.62，查表得=2.0，=3.0。
基地以上土加权平均重度为
=13.68
持力层承载力特性值fa（先不考虑对基本宽度修正）为
+ηd（d-0.5)=240+3.0×13.68×(3.7-0.5)=371.33KPa
上式d按室外地面算起。
4. 初步选取基本尺寸
取柱底荷载原则值：FK=1720(1677)KN，MK=150(402)KN·m，VK=66(106)KN。
计算基本和回填土GK 时基本埋置深度为
d==3.925m
基本底面积为
A0=
由于偏心不大，基本底面积按20%增大，即
A=1.2A0=1.2×5.46=6.56m2
初步选定基本地面面积，且b=2.4m<3m不需要再对fa 进行修正。
5. 验算持力层地基承载力
基本和回填土重为

偏心距为
<
>0，满足规定。
基地最大压力：
<1.2fa (=445.60kPa)
因此，最后拟定基本底面长2.8m，宽2.4m。
6. 计算基地净反力
取柱底荷载效应基本组合值：F=2250KN，M=195KN·m，V=86KN。
净偏心距为
=0.12m
基本边沿处最大和最小净反力为

7. 基本高度（采用阶梯型基本）
柱边基本截面抗冲切验算（如下图）

冲切验算简图（柱下冲切）

冲切验算简图（变阶处冲切）

l=2.8m，b=2.4m，。初步选定基本高度h=800mm，分两个台阶，每个台阶均为400mm。=800-（40+10）=750mm（有垫层），则<b=2.4m
取.因而，可得
因偏心受压，取=421.87kPa，因此冲切力为

抗冲切力为
0.7×1×1.25×103×1.25×0.75=820.31KN>323.44KN
满足规定。
8. 变阶处抗冲切验算
由于有
，，
因此
<b=2.4m
取。因而，可得

冲切力为

抗冲切力为
>329.06KN
满足规定。
9. 配筋计算

选用HPB235级钢筋，。
（1） 基本长边方向。对于Ⅰ-Ⅰ截面（柱边），柱边净反力为

悬臂某些净反力平均值为
弯矩为

对于截面Ⅲ-Ⅲ（变阶处），有

比较和,应按配筋，实际配16φ16@135
As=3217.6mm2>3182.1mm2
（2） 按基本短边方向。由于该基本受单向偏心荷载作用，因此，在基本短边方向基底反力可按均匀分布计算，取

对于Ⅰ-Ⅰ截面（柱边）
弯矩为

对于ⅠV-ⅠV截面（变阶处）
弯矩为

比较和,应按配筋，实际配11φ16@200
As=2212.1mm2>2167.3mm2
10. 基本配筋大样图
基本配筋大样图如下图所示

11. 拟定、轴柱子基本底面尺寸
由柱下独立基本课程设计任务书得：3号题、两柱子基底荷载分别如下。
轴：FK=1090KN，MK=190KN·m，VK=62KN。
轴：FK=1:312KN，MK=242KN·m，VK=57KN。
由前面计算得持力层承载力特性值，计算基本和回填土重时基本埋深d=3.925m，轴基本底面积为

基本底面积按20%增大，即

初步选定基本地面面积为（不不大于4.15m2），且b<3m，不需要再对进行修正。
轴基本底面面积为

基本底面积按20%增大，即

初步选定基本地面面积为（不不大于5.00m2），且b<3m，不需要再对进行修正。
12. 、两轴持力层地基承载力验算
A轴，基本和回填土重为

偏心距为
<
>0，满足规定。基本最大压力：
<1.2fa
因此，最后拟定基本地面长2.4m，宽2.0m。
轴，基本和回填土重为

<
>0，满足规定。基本最大压力：
<1.2fa
因此，最后拟定基本地面长2.6m，宽2.2m。

13. 设计图纸
依照以上计算，可以绘制出基本平面布置图和B轴柱子基本大样图，如下图所示。
基本平面图