杯型基礎(chǔ)設(shè)計

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1、一．柱下鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)設(shè)計1.荷載計算（a）由柱傳至基礎(chǔ)頂?shù)暮奢dMK=240kN·m，F(xiàn)K=1400kN，HK=40kN；M=350kN·m，F(xiàn)=2100kN，H=60kN（b）由基礎(chǔ)梁傳至基礎(chǔ)頂?shù)暮奢dGK=30×6=180kN，GK對基礎(chǔ)底面中心的偏心距e=0.5+0.25/2+0.02=0.645m相應(yīng)的偏心彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為M偏=GK×e=-180×0.645=-116.1kN·m2.基礎(chǔ)尺寸的初步確定（相應(yīng)的荷載取標(biāo)準(zhǔn)組合值）（a）初選基礎(chǔ)高度由于車間的承重柱為預(yù)制排架柱，故基礎(chǔ)應(yīng)該設(shè)計成杯口形式。又

2、由已知條件，本車間起重量300kN，小于750kN，軌頂標(biāo)高9.8m小于14m，排架柱上柱高度12.5-9.8=2.7m小于5m，滿足規(guī)范（GB50007-2011）8.2.5條中的第一條要求。由《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）表8.2.4-1查出柱的插入深度h1=0.9h且≥800，取h1=900mm，由表8.2.4-2得杯底厚度a1≥250mm，選a1=250mm，則杯口深度為900+50=950mm。杯口底部尺寸：寬為400+2×50=500mm，長為1000+2×50=1100m

3、m。又由《基規(guī)》表8.2.4-2得杯壁厚度t≥350mm，且大于基礎(chǔ)梁（寬度為250mm），取t=350mm。由《基規(guī)》8.2.1第一條規(guī)定，錐形基礎(chǔ)的邊緣高度不宜小于200mm，且兩個方向的坡度比不宜大于1:3，取邊緣高度為300mm，杯壁高度h2=550mm（坡度比小于1:3）。杯口底墊層為50mm，則基礎(chǔ)高度為h=h1+a1+50=900+50+250=1200mm。由所給條件，柱底到室內(nèi)地面±0.000距離為500mm（滿足《基規(guī)》5.1.2條要求），則基礎(chǔ)埋深為d=1200+350=1550mm。

4、由地質(zhì)勘察報告知，基礎(chǔ)埋深處為②層粉質(zhì)粘土層，以該層土作基礎(chǔ)持力層。（見圖1計算簡圖）（b）作用于基底的彎矩和相應(yīng)的軸向力標(biāo)準(zhǔn)值為Mbot=MK-M偏+HK×1.2=240-116.1+40×1.2=171.9kN·m，Nbot=FK+GK=1400+180=1580kN9圖1受力情況計算簡圖（a）估算基底面積地基承載力特征值按下式計算：fa=fak+ηbγ(b?3)+ηdγm(d?0.5)式中：fa——修正后的地基承載力特征值（kPa）；fak——地基承載力特征值（kPa），由地質(zhì)報告知其值為200kPa

5、；ηb、ηd——基礎(chǔ)寬度和埋置深度的地基承載力修正系數(shù)，由于持力層②層為粉質(zhì)粘土，呈棕紅色，6#孔位置處（13號柱所在位置與6#勘測孔最近），孔隙比e=0.692，液性指數(shù)IL=0.445均小于0.85，由《基規(guī)》表5.2.4查得ηb=0.3，ηd=1.6；γ——基礎(chǔ)底面以下土的重度（kN/m3），地下水位以下取浮重度，本工程取18kN/m3（本工程地下水位在基底以下）；b——基礎(chǔ)底面寬度（m），當(dāng)基礎(chǔ)底面寬度小于3m時按3m取值，大于6m時按6m取值；γm——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度（kN/m3），位

6、于地下水位以下的土層取有效重度，本工程取20kN/m3（本工程地下水位在基底以下）；d——埋置深度，為1.55m（室外地面標(biāo)高算起）。則fa=200+0.3×18×（3-3）+1.6×20×（1.55-0.5）=233.6kN/m2取fa=230.0kN/m2A1=Nbotfa-γmd=1580230.0-20×1.55=7.94m2，取A1=8.0m2取Lb=1.5，由Lb=1.5和A1=8.0，解得b=2.31m9取b=2.4m，L=2.4×1.5=3.6m，取L=3.6m則初步估算出基底尺寸為b=2.

7、4m，L=3.6m，A1=b×L=2.4×3.6=8.64m2。附電算框圖：b=N1.5(fa-γG·d)①令b=b0將b0值代入②式N+GA+MW≤1.2fa②滿足不滿足b=b0取b=b0+0.1L=1.5·b01.基底尺寸的確定（相應(yīng)的荷載取標(biāo)準(zhǔn)組合值）由前一步驟已估算出基底尺寸b=2.4m，L=3.6m則基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上覆土自重G=γG×A×d=20×2.4×3.6×1.55=267.84kN（基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上覆土平均重度取為20kN/m3）作用于基底的豎向力N=Nbot+G=1580+267.84=

8、1847.84kN則A2=Nfa-γmd=1847.84230.0-20×1.55=9.29m2取A=A2；取Lb=1.5，由Lb=1.5和A=b×L=9.29，解得b=2.49m取b=2.6m，L=2.6×1.5=3.9m，取L=4.0m則A=b×L=2.6×4.0=10.4m2＞A1=8.64m2（滿足）則基礎(chǔ)底面的抵抗矩W=16bL2=16×2.6×4.02=6.93m3。驗算e0≤L6的條件：e0=Mbo