柱下钢筋混凝土独立基础设计.doc

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，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-6.3m处。相关数据可查阅规范。
⑵给定参数
柱截面尺寸为450mm×450mm，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，荷载由上部结构传来有以下五种情况：
① 单柱轴心荷载为900kN，弯矩值为100kN·m，水平荷载为20kN。
② 单柱轴心荷载为850kN，弯矩值为80kN·m，水平荷载为15kN。
③ 单柱轴心荷载为850kN，弯矩值为90kN·m，水平荷载为15kN。
④ 单柱轴心荷载为800kN，弯矩值为70kN·m，水平荷载为10kN。
⑤ 单柱轴心荷载为800kN，弯矩值为50kN·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HRB335（可以调整）（fy=210 N/mm2）。
（三） 设计内容(只需设计一个独立基础)
⑴ 定基础埋置深度；
⑵ 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。
（五）设计成果要求
课程设计结束各位同学须按时提交以下成果并统一用档案袋装好：
⑴ 设计任务书一份；
⑵设计计算书一份；
⑶基础设计施工图纸一张（A1#图纸） 图纸应该包括：基础平面布置图、基础配筋图、基础配筋详图以及相应的剖面图等。
（六）具体各组设计任务如下：(2~3人一组)
第一组：设计第①种荷载下的柱下独立基础；
第二组：设计第②种荷载下的柱下独立基础；
第三组：设计第③种荷载下的柱下独立基础；
第四组：设计第④种荷载下的柱下独立基础；
第五组：设计第⑤种荷载下的柱下独立基础。

柱下钢筋混凝土独立基础设计
Ⅰ 设计资料
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1-3所示，试设计该基础。
1-3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=230kN/m2，地下水位在-6.3m处。
（二）给定参数
柱截面尺寸为450mm×450mm，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8000kN，弯矩值为70kN·m，水平荷载为10kN。
（三）材料选用
混凝土：采用C20（可以调整）（）
钢筋：采用HPB235（可以调整）（）
Ⅱ 设计内容
一、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 （GB 50009-2001）
3.砌体结构设计规范 （GB 50003-2001）
4.建筑地基基础设计规范 （GB 50007-2002）
5.混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）
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）
二、设计步骤
（一）假定基础埋置深度d=1.0m，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 假设b＜3m，因d=1.0m＞0.5m，
故对地基承载力特征值只需进行深度修正

（三）确定基础的底面尺寸
1.初步估算基底面积首先按轴心受压估算

考虑偏心荷载的影响，将增大20%

取矩形基础长短边之比，
取b=1.8m， l=2.7m
（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

（符合规范要求）

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，查得混凝土C20 ，钢筋HPB235
地基净反力

设h=650mm，有垫层基础，则=650-40=610mm；下阶=350mm,上阶=310mm；=1200mm，=800mm。基础高度及配筋如图1-4

图1-4基础高度及配筋图
柱边截面：

＝﹙0.45+0.61﹚×0.61＝0.65㎡

符合要求
变阶处截面：

符合要求
（六）底板配筋计算
1、计算基础长边方向，
Ⅰ—Ⅰ截面

Ⅲ—Ⅲ截面

比较和，应按配筋，在1.6m宽度范围内配12Φ14@130钢筋As=1184＞1156.90）
2、计算基础短边方向，
Ⅱ—Ⅱ截面

Ⅳ—Ⅳ截面

比较AsⅡ和AsⅣ，应按AsⅡ配筋，在2.4m宽度范围内按构造配12Φ12@180钢筋（As=628＞609.51）
（七）绘制施工图（见附录）