柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)算例

1、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)第一節(jié)、設(shè)計(jì)資料本設(shè)計(jì)為一 10層框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，樓層建筑高度為37.35m,則柱采用C30 的混凝土，基礎(chǔ)采用C30的混凝土，做100mmC1素混凝土墊層。抗震設(shè)防 烈度為 6 度，抗震等級(jí)為三級(jí)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)為階梯型基礎(chǔ)一、地基承載力特征值和基礎(chǔ)材料（一）本工程地質(zhì)情況如下：粘性土，丫 =18KN/rm, fak =200KN/r2io綜合考慮建筑物的用途、基礎(chǔ)的型式、荷載大小、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件等，持力層考慮為一般土層， fak=200KN/m,基礎(chǔ)的埋置深度取d=37.35/15=2.5m?；A(chǔ)采用C30混凝土，fc=14.3 N/mrm , ft=1.43N/mm 鋼

2、筋采用 HPB335 fy=300 N/mrm,鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度為35mm墊層采用C15混凝土，厚100mm（二） 、確定地基承載力特征值：假設(shè)基礎(chǔ)寬度小于 3 米或埋深大于 0.5 米，按 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007- 2002）式 5.2.4 修正 fa = fak + n b 丫（b 3）十 4 d 丫 心一 0.5）=200+1.0 X18X（2.5 0.5）=236KN/m2第二節(jié)、基礎(chǔ)頂面內(nèi)力組合一、標(biāo)準(zhǔn)組合由PK計(jì)算結(jié)果查得柱1柱底標(biāo)準(zhǔn)組合，分別取三組內(nèi)力組合： 彎矩KN - m 軸力KN剪力KN（ 1） 軸力最大 N max -118.642686.98-39.

3、62（ 2）彎矩最大M max -185.252643.05-58.943）彎矩、剪力都較大-185.012671.09-58.71二、基本組合(1.35 X標(biāo)準(zhǔn)組合)彎矩KN - m 軸力KN剪力KN(1)軸力最大 Nmax -160.163627.42-53.49(2)彎矩最大 Mmax -250.093568.12-79.57(3)彎矩、剪力都較大-249.763605.97-79.26第三節(jié)、取第一組軸力最大Nmax來(lái)確定柱1基礎(chǔ)底面尺寸bXL:考慮偏心作用，取 A0 =1.2 X 一N一=1.2 X2686.98/ (227 18 fa - GdX2) =16.9 m2。又由 n=L

4、/b=1.5 02 得，b=|9 = 3.5m,則 L=1.5 b=5.3m.所以柱1基礎(chǔ)的底面尺寸為bXL=3.5 X 5.3 m2圖6-1、持力層承載力驗(yàn)算：（用標(biāo)準(zhǔn)組合）G% Ad=18X 3.5 X5.3 X 2.5=834.75 KNFk =2686.98 KNMk =-118.64 KN - mM k118.64e=- = =0.035L/6=0.882686.98 834.75. 6 0.0552貝U pkmax= X (1 +) =191.70 KN/m 1.2 fa =272.43.5 5.35.3KN/rmfK =26868 J34T5 =180.85 儂而 fa=236K

5、N/mbl3.5 5.3所以基礎(chǔ)底面尺寸符合要求。第四節(jié)、基礎(chǔ)高度確定及底面配筋計(jì)算：一、基礎(chǔ)高度驗(yàn)算基礎(chǔ)底面尺寸為 bXL=3.5mX 5.3m,柱1截面尺寸為bc x ac=500mrH 500mm假定基萬(wàn)高度為h=1000mm,U設(shè)置2階階梯，每階高度為500mm所 以：he =h-50=1000-50=950mmo bc +2%=0.5+2 X 0.95=2.4m0.7 Phpftbmho =0.7 x 0.988 x 1430 x (0.5+0.95) x 979.75KN.基礎(chǔ)分兩級(jí)，下階 h二500mm Mdi =450mm 取 1i =2.5m, bi=1.5m變截面處，b+2

6、h1 =2.4m620.49KN所以基礎(chǔ)底面尺寸符合要求。二、基礎(chǔ)配筋計(jì)算1、計(jì)算基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向的彎矩設(shè)計(jì)值_ F pj = j bl3627.423.5 5.3=195.5 KN/ m2P j max TOC o 1-5 h z F6e(1-)=205.29 KN/ mbll 取I I截面1_oMKPjmaxPj)3 (PJmax-Pj)b(l -%)212=(205.29 195.5) (2 3.5 0.5) (205.29-195.5) 3.5 (5.3-0.5)248=1459.29 KN - mMI1459.2922A = 0 9 f h = 0 9 300000 0 95 =0.00

7、5689 m =5689mm 取III - III截面12MIII = (Pjmax - Pj)(2b b1) (Pjmax -Pj)b(l 7)4812=(205.29 195.5) (2 3.5 1.5) (205.3 -195.5) 3.5(5.3 -2.5)48=562.0KN - mAsIII = M III = 562=0.004626 m2 =4626mm2 An0.9 fyh010.9 300000 0.45由Av配筋得在5.3m寬度內(nèi)配26小14200 As=4081mm2.如圖：第五節(jié)、基礎(chǔ)尺寸及配筋驗(yàn)算分別用第二組數(shù)據(jù)和第三組數(shù)據(jù)驗(yàn)算截面一、取第二組數(shù)據(jù)（一）持力層承載力

8、驗(yàn)算：（用標(biāo)準(zhǔn)組合）M=-185.25 KN - m N=2643.05KN Q= -58.94KNGK=rG Ad=18X 3.5 X 5.3 X 2.5=834.75 KNFk =2643.05 KNMk =185.25 KN - me=N185.25=0.056 L/6=0.88F G 2643.05 834.75=2643.05 +834.75 乂( 116M0.055Pk =3.5 5.3Fk Gk2643.05 834.755.3)=199.16KN/M 1.2 fa =283.2 KN/rmbl3.5 5.322=180.85 KN/m 990.75KN.基礎(chǔ)分兩級(jí)，下階 h1=

9、500mm % =450mm 取 l1 =2.5m, t =1.5m 變截面處，h+2 A =2.4m0.7 Phpftb1mh01 =0.7 X 0.988 X 1430 X ( 1.5+0.45 ) 627.44KN所以基礎(chǔ)底面尺寸符合要求。（三）、基礎(chǔ)配筋計(jì)算1、計(jì)算基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向的彎矩設(shè)計(jì)值F pj = bl黑.2=1924KN/m2Pjmax= F(1 6e) =207.59 KN/ m2 bl l取I I截面12Ml=(Pjmax Pj)(2b bc) (Rmax-Pj)b(l -%)24812=(207.29 192.4) (2 3.5 0.5) (207.59-192.4) 3.

10、5 (5.3 - 0.5)2 48=1464.40 KN - mA=AsI =1464.400.9fyh00.9 300000 0.95=0.005709 m2 =5709mm2取III - III截面12MiII = (PJmax Pj )(2b B) (Rmax 一 Pj )b(l - 1i)24812(207.59 192.40) (2 3.5 1.5) (207.59-192.40) 3.5(5.3 -2.5)2 48=564.0KN - m 0=0tt= 0,.356400.45 =0.004642 m2 =4642mm2V Ai所以由 人 配筋，在3.5米寬度內(nèi)配27小16120

11、AS=5866mm2計(jì)算短邊方向的彎矩取II - II截面1212M ii =Pj(b -bc) (2lac) =192.4 (3.5 -0.5)(2 5.3 0.5) =826.882424KNm TOC o 1-5 h z M ii826.8822I -0.9fyh00.9 300000 0.95m - mm取IV IV 截面1212M iv =Pj(b-b) (2l 11)=192.4 (3.5 -1.5)(2 5.3 2.5)2424=420.0KN - mAv = M IV = 42 =0.003457 m2=3457mm2 Ai0.9 fyh010.9 300000 0.45由 A

12、v 配筋得在 3.5m 寬度內(nèi)配 26(|)14200 As=4081mm2.取第三組數(shù)據(jù)（一）、持力層承載力驗(yàn)算：（用標(biāo)準(zhǔn)組合）M=-185.01 KN m N= 2671.09 KN Q=-58.71 KNGK=rG Ad=18X 3.5 X 5.3 X 2.5=834.75KNFk =2671.09KNM k=185.01 KN - me=Mk185.012671.09 834.75=0.055 L/6=0.88pk max2671.09+834.75 乂+60.055)3.5 5.35.3 2_=199.28 KN/m 1.2 fa =283.2KN/mPk =FkGkbl2643.0

13、5 834.753.5 5.3=191.28 KN/m2 0.7 Phpftbmh0 =0.7 X 0.988 X 1430 X (0.5+0.95) 1001.25KN.基礎(chǔ)分兩級(jí)，下階 h二500mm h)1=450mm 取 1i =2.5m, t =1.5m 變截面處，b+2h)1 =2.4m 634.10KN所以基礎(chǔ)底面尺寸符合要求。（三）、基礎(chǔ)配筋計(jì)算1、計(jì)算基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向的彎矩設(shè)計(jì)值F pj = j bl3605.973.5 5.3=194.4KN/ m2 TOC o 1-5 h z F 6e2Pjmax=(1 一)=209.63 KN/ mbl l取I1截面12M 產(chǎn)/(PJmaxPj)(2b bc) (Rmax - Pj)b(l 一%)24812=(209,63 194.4) (2 3.5 0.5) (209.63 -194.4) 3.5 (5.3 -0.5)48=1480.09 KN - mM i1480.0922I -0.9fyh0- 0.9 300000 0.95 -, 一 mm取III - III截面19MiII =48(Pjmax Pj )(2b b1) (Pjmax - Pj )b(l - kV12=(209.63 194.40) (2 3.5 1.5) (209.63 -194.40) 3.5(5.3 -2.5