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单层钢结构厂房--基础设计
文章来源:    发布时间:2014-11-07    点击数:    

(一)刚架柱下独立基础设计

    1.地基承载力特征值和基础材料 本工程地质情况如下: ±0.000m~-0.6m,回填土含腐殖质,γ=16KN/m3,f ak =80KN/m 2 ,E=300N/mm2; -0.6m~-2.70m,一般亚粘土,γ=20KN/m3,f ak =230KN/m2,E=500N/mm2; -2.70m以下为风化混合土, f ak =300KN/m2,E=600~1000N/mm2; 

地下水位位于-5.0m处。

    综 合考虑建筑物的用途、基础的型式、荷 载大小、工程地质及水文地质条件等,持 力层考虑为一般亚粘土层,f ak =230KN/m 2 ,基础的埋置深 度取1.0m。假定基础宽度小于3m,按《建筑地基基础 设计规范》(GB50007-2002)式5.2.4修 正f ak :

 

f a =f ak +η b γ(b-3)+η d γ m (d-0.5)

 

=230+1.6×[(16×0.6+20×0.4)/1.0]×(1.0-0.5)

 

=244.1KN/m2

 

基础采用C20混凝土,f c =9.6 N/mm2,f t =1.10N/mm2

 

钢筋采用HPB235,f y =210N/mm2,钢筋的混凝土保护层厚度为40mm;垫层采用C10混凝土,厚100mm。 

    2.基础底面内力及基础底面积计算 柱底截面采用荷载基本组合时的内力设计 值: N=102.82KN,V=32.21KN,M=0 相应的荷载效应标准组合时的内力值为: N k =81.18KN,V k =25.06KN,M k =0

 

采用锥形基础,假定基础高 度H 0 =400mm,

 

按(1.1~1.4)A 0 估计偏心受压基础的底面积A:

 

A=(1.1~1.4)×0.36=0.40~0.50m2

 

取A=bl=1.5×1.0m=1.5m 2 ,W=0.375m3,基础的形状、尺寸及布置如图。

 G k =24×(1.5×1.0×0.4)+16×(1.5×1.0×0.6)=28.80KN 则作用在基础底面的相应荷载效应标准值 组合的内力值为: 

N k =81.18+28.80=109.98KNM k =25.06×1.0=25.06KN·m

 

基础底面压力验算:

 

因1.2f a =292.92KN/m 2 >p kmax ,p kmin >0,(p kmax +p kmin )/2<f a ,

 

故基础底面尺寸满足要求。本工程地基基础设计等级按丙级考虑,按规范规定,地基可不作变形验算。 

    3.验算基础变阶处的受冲切承载力,按荷载效应基本组合求得的基础底面净反,力 为: N=102.82KN,M=32.21×1.0=32.21KN·m ,e=M/N=0.313m N合力作用点至基础底面最大压力边缘的距 离 a=1.5/2-0.313=0.437m p nmax=2N/(3la)=2×102.82/(3×1.0×0.437)=156.86KN/m2

 

则柱与基础交接处Ⅰ-Ⅰ截面: p n =100.03KN/m 2 ,h 0 =400-45=355mm,a t =300mm, a b =300+355×2=1010mm>L,取a b =1000mm,a m =(a t +a b )/2=650mm

 

F u =0.7β hp f t a m h 0 =0.7×1.0×1.1×650×355

 

=177.7×10 3 N=177.7KN F l =p j A l =156.86×[(1.5/2-0.55/

 

2-0.355)×1.0]=74.5KN<F u ,满足要求。

 

    4. 基础底面配筋计算

选配8φ10@200,A s =628mm2

 

 

)山墙抗风柱下独立基础设计 

    考虑抗风柱所承受的荷载及工程地质、水 文地质条件等,参考刚架柱基础的设计结 果,抗风柱基础埋深取d=1.0m,基底尺 寸B×L=1.0×1.0m,基础底板配筋按构造选 用6φ10@200。经验算均满足设计要求。 

)墙下扩展基础设计

    1. 基本资料本工程外墙+1.200m标高以下采用Mu10机制实心粘土砖墙,M5水泥砂浆砌筑;+1.200m标高以上采用双层彩色压型 钢板。钢板中间用 50mm厚玻璃棉板充 填。考虑荷载情况及地质条件,采用C15混 凝土无筋扩展基础,基础底面标高取-1.100m,混凝土基础厚度取30mm。 

    2.荷载计算

双层彩色压型钢板0.30KN/m2

 

50mm厚玻璃棉板0.05KN/m2

 

合计0.35KN/m2

 

    因铝合金门窗的重量与彩板墙面相近,故 计算彩板墙面重量时,不扣除门窗洞口面 积,门窗重量。彩板墙面传至砖墙的线荷 载标准值为:

0.35×(7.2-1.2)=2.10 KN/m

240mm厚浆砌普通砖0.24×18=4.32 KN/m2

 

18mm厚水泥砂浆粉刷内外墙面0.018×20×2=0.72 KN/m2

 

合计5.04 KN/m2

 

则砖墙自重线荷载标准值为:5.04×(2.0-0.18)=9.17KN/m 

圈梁自重:0.24×0.18×25=1.08KN/m 

传至基础顶面处的永久线荷载标准值为:2.10+9.7+1.08=12.35KN/m 4.

基础底面宽度的确定设基础宽度为500mm,取1m长基础计算:

 

=39.0KN/m 2 <<f a =244.1 KN/m 2 ,满足要求。 

基础宽高比:b 2 :H 0 =70/300=0.23<1:1.25,满足要求。 

    5.验算砖墙底部截面处的承载力 H 0 =2H=4.0m,μ 1 =1.2,μ 2 =1.0,

高厚比:H 0 /h=4.0/0.24=16.7<μ 1 μ 2 [β]=1.2×1.0×24=28.8,满足要求。

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