土力学课程设计
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弯矩为 M I
1 Pn max PnI 24 2
l ac 2b b
2 c
1 293.20 212.49 2 3.4 0.5 2 2.7 0.5 522.76 kN m 24 2
298 .33 kN
抗冲切力为
0 .7 f a h
hp t m
01
0.7 1 1270 1.85 0.35 575 .63 298 .33 kN
满足要求。
7、配筋计算
选用 HPB235 级钢筋进行计算， 1 基础长边方向 ○ I 截面(柱边)柱边净反力为
地基岩土物理力学参数
压缩 模量 标准 贯入 锤击 承载力 特征值
(kN / m 3 )
c (kPa )
ES ( MPa )
e
()
f ak (kPa )
IL
数N
① ②
杂填土 34 13 7.5 6 130
1
③ ④
黏土 细砂 强风化
19.4 21
0.58 0.62
三、基础设计图（详图）
柱下独立基础设计
（一）设计资料
1、地形
拟建建筑场地平整。
2、工程地质条件
自上而下土层依次如下： ①号土层，杂填土，层厚 0.5m，含部分建筑垃圾。 ②号土层，粉质黏土，层厚 1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值 f ak 130kPa 。 ③号土层，黏土，层厚 1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值 f ak 180kPa ④号土层，细砂，层厚 2.7m，中密，承载力特征值 f ak 240kPa 。 ⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值 f ak 300kPa
P K max
F
K
1.2 f a 1.2 224.15 268.98 Kpa
所以确定基础底面面积 l b 3.4 2.7
4、基础基底净反力
取柱底荷载效应基本组合设计值： F： 1741 kN 净偏心距为
M 391 133 0.8 0.27 m F 1823 6 F 6 0.27 293 .20 1 en , 0 1823 1 kPa 3 .4 2 .7 103 . 96 lb l 3 . 4
题号
A轴 ○
F (kN )
B 轴 ○ C 轴 ○ A轴 ○
B 轴 ○
8
1823
2674
2104
391
346
491
133
136
128
本工程选用 3 号土层为持力层，
f
ak
180 kPa 。
材料选用：混凝土 C25，钢筋 HPB235 级。 保护层为 50mm. 垫层做法：选用 C10 混凝土，厚度为 100mm，两边突出基础各 100mm。
7、混凝土、钢筋等级
混凝土的强度等级 C25~C30，钢筋采用 HPB235、HRB335 级
（二）设计步骤
1、求地基承载力特征值
f
a
e=0.58<0.85， I L =0.78<0.85，查表ηb=0.3，ηd=1.6 地基地面以上土的平均重度：
18 0.5 20 1 ( 20 10 ) 0.2 9.4 0.5 =16.23 kN / m 3 2 .2
Fk ：1402 kN M k ：311 kN Vk ：102 kN
F：
1823 kN
M： 391 kN
V： 133 kN
A 轴柱下独立基础 选③号土层为持力层。设计○
3、岩土设计技术参数
地基岩土物理力学参数如表 1.1 所示。 表 1.1
液 土 层 编 号 土的名 称 重度 孔 隙 比 性 指 数 粘聚力 内摩 擦角
计算基础和回填土重 G k 时的基础埋深为
3
d
1 2.2 2.65 2.425m 2
基础底面积为
F A f
0 k a
G
d
1402 7.6 m2 224.15 10 0.7 20 1.725
因为偏心不大，基础底面积按 20%增大，即
1.2 A0 1.2 7.6 9.12
满足要求。
图 2.1
柱边基础截面抗冲切、变阶处抗冲切
6、变阶处抗冲切验算
5
如图 2.1 由于有 at b1 1.5m, a1 1.9m, h01 400 50 350mm 所以 ab at 2 h01 1.5 2 0.35 2.2m b 2.6m ，取 ab 2.2m 所以 a m
a a
t
b
2
1 .5 2 .2 1.85m 2
抗冲切力为
F P
l
max
l a1 b b1 2 2 h01 b 2 2 h01
2
2
3 . 4 1 . 9 2 .7 1 .5 293 .20 0.35 2.7 0.35 2 2 2 2
3 y
01
176.16 106 2663mm 2 0.9 210 350
比较 AsI 和 As 3 ,取 AsI 配筋。 实际配筋 12 20, As 3769.9 3770 mm 2 3687.9mm 2 （2）基础短边方向，因为基础受单向偏心荷载作用，所以在基础短边方向的 基底反力可按均匀分布计算，取
2
M3
=
1 Pn max Pn3 l a1 24 2
2b b1
2
1 293.20 251.45 3.4 1.9 24 2
2 2.7 1.5 176 .16 kN m
As3
M 0.9 f h
a a 2h 取 a 2m
b t b
0
0.5 2 0.75 2 m b 2.6 m
500 2000 1250 mm 2 2 因偏心受压，取 P n P max 293.20
a
m
a a
t
b
所以冲切力为
F
l
l ac b bc b h h Pmax 2 2 0 2 2 0
M： 369 kN
N： 133 kN
e
n,0
基础边缘处的最大和最小净反力为
P
max min
5、基础高度（采用阶梯型基础）
4
柱边基础截面抗冲切验算 如图 2.1
l 3 .4 m , b 2 .7 m
a b
t
c
0 .5 m,
a
c
0 .5 m
初步选定基础高度为 h=800mm,分两阶，每阶高为 400mm. 所以 h0 800 50 750 mm (有垫层)则
2
题号
A轴 ○
Fk (kN )
B 轴 ○ C 轴 ○ A轴 ○
M k (kN m)
B 轴 ○ C 轴 ○ A轴 ○
Vk (kN )
B 轴 ○ C 轴 ○
8
1402
2057
1618 表 1.3
311
266
377
102
104
98
柱底荷载效应基本组合值
M (kN m) V (kN )
C 轴 ○ A轴 ○ B 轴 ○ C 轴 ○
2
2
3 . 4 0 . 5 2 .7 0 .5 293 .20 0.75 2.7 0.75 2 2 2 2
518 .23 kN
抗冲切力为
0 .7 f a h
hp t m
0
0.7 1 1270 1.25 0.75 833 .44 kN >518.23 kN
m
2
初步选择基础底面积 A l b 3.4 2.7 9.18 m2 ,且 b=2.6m<3m 不需要再对
f
a
进行修正。
3、验算持力层基础承载力
基础和回填土重 G K Ad 0.7 10 1.725 20 9.18 380 .97 kN
G
偏心距 ek
二、桩基础设计
1、设计资料 2、设计步骤
单桩承载力的计算..........................2 初选承台的尺寸............................2 承台受冲切承载力验算..........................2 承台受剪切承载力验算.........................2 承台受弯承载力计算....................2 桩身结构设计...............................2 估算 B，C 轴柱下桩数.........................2
0.78
25
23 30
8.2 11.6
11 16
180 240
⑤
砂质泥 岩
22
18
22
300
4、水文地质条件
拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。地下水位于地表下 1.5m，为了保 护基础不受人类和其他生物活动等的影响，基础宜埋置在地表以下，其最小 埋置深度为 0.5m。此处取 d=0.5m。 室外到基础底面高度为 h=05+1.2+0.5=2.2m。
Mk 311 102 0.8 l 3 .4 0.22 m ( 0.567 m ) FK Gk 1402 380 .97 6 6
