柱下独立基础计算内容
柱下独立基础计算
柱下独立基础计算写个手算的（柱下独立基础计算）1.PK计算结果（标准组合） N，M，V2.倒算墙体及基础梁荷载，计算最终基础底的，M1，N13.基底尺寸计算估算 A=N/（P-20*基础埋深）1.2bl=A得b l4.验算基础尺寸轴力产生p=（N+G）/A<fPmax/Pmin=（N+G）/A±6M/（b*l*l）<1.2f5.冲切验算(基本组合)最终M,N按4倒算出基底净反力按规范公式验算冲切6.基底配筋计算(基本组合)采用基本组合计算基底反力,计算出柱边,基础变阶处的基地反力利用地基规范公式求MⅠMⅡ利用混凝土规范求AsⅠAaⅡ底板配筋AsⅠ1=AsⅠ/lAsⅡ1=AsⅡ/b最小配筋率验算中文词条名：柱下条形基础的计算规定英文词条名：1. 在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数；2 .当不满足本条第一款的要求时，宜按弹性地基梁计算；3 .对交叉条形基础，交点上的柱荷载，可按交叉梁的刚度或变形协调的要求，进行分配。
其内力可按本条上述规定，分别进行计算；4. 验算柱边缘处基础梁的受剪承载力；5 .当存在扭矩时，尚应作抗扭计算；6. 当条形基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下条形基础梁顶面的局部受压承载力。
柱下独立基础设计上部结构计算后就呵以进行地基基础的设计了。
建筑物坐落在地层上，建筑物的全部荷载都是通过建筑结构的基础传到其下面的地基来承担。
地基基础是保证建筑物安全和满足使用要求的关键之一。
地基基础本身也是很复杂的一门学科，本文仅就本书工程实例所要用到的天然地基上的浅基础——柱下独立基础进行说明，同时对PKPM中进行基础设计的JCCAD的使用进行介绍。
5．1 地基基础设计要点5．1．1 地基基础设计的内容和原则地基基础设计设计包括基础设计和地基设计两部分。
柱下独立基础计算
八、框架柱下基础设计1、基础设计为独立基础，埋深为650mm ，持力层地基为强风化泥岩，地基承载力特征值为500KP a ，基础混凝土采用C40。
修正后的地基承载力特征值为：()500 1.5180.650.5504.05a a f KP =+⨯⨯-=2、B 柱下独立基础的内力设计值为： M=851.38KN*m, N=4305.24KN, 独立基础的几何尺寸如图55所示。
在以上内力设计值下的验算及设计： 4305.2420 1.85 3.6 3.0435.63.6 3.0k a p KP +⨯⨯⨯==⨯<a f , 851.380.20.64305.246b e m m ==<= max 2851.386566.73.0 3.6k k a p p KP ⨯=+=⨯<1.2a f ＝604.9KP a , 故基础底面尺寸满足要求。
min 2851.386304.23.0 3.6k k a p p KP ⨯=-=⨯ 3.基础受冲切承载力验算：柱与基础交接处：()()/20.6 3.0/2 1.8m t b a a a m =+=+=566.70.3 3.0510.0l j l F p A KN ==⨯⨯=00.70.70.967 1.711000 1.8 1.152396bp t m l f a h KN F β=⨯⨯⨯⨯⨯=>,满足要求。
从上到下第一个台阶变阶处：()()/2 1.4 3.0/2 2.2m t b a a a m =+=+=566.70.2 3.0340.0l j l F p A KN ==⨯⨯=图55.基础尺寸及底板配筋示意00.70.7 1.0 1.711000 2.20.751975bp t m l f a h KN F β=⨯⨯⨯⨯⨯=>，满足要求。
经过验算，第二个变阶处也能满足要求。
4.基础底板配筋从下到上第一个变阶处（1－1和2－2截面）：()2112530.2-20 1.85 3.00.50.536.5 3.00.50.5194.1*23M KN m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+()220.5566.7304.220 1.850.50.433.4M KN m =⨯+-⨯⨯⨯=*底板配筋选用HRB335级钢筋，f y =300N/mm 2,对1－1截面：2210194.110000000.02771.019.13000350s c M f bh αα⨯===⨯⨯⨯10.0281ξ==219.130003500.02811878.5300s A mm ⨯⨯⨯== 选用12＠200，总面积为1812mm 2.对2－2截面：221033.410000000.003971.019.13600350s c M f bh αα⨯===⨯⨯⨯10.00396ξ==219.136003500.00396317.7300s A mm ⨯⨯⨯== 选用12＠200，总面积为2149mm 2.从下到上第二个变阶处（3－3和4－4截面）：()2312493.8-20 1.85 3.0 1.00.572.9 3.0 1.0 1.0758.1*23M KN m =⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=+()240.5566.7304.220 1.850.50.8133.6M KN m =⨯+-⨯⨯⨯=*对3－3截面：2210758.110000000.02351.019.13000750s c M f bh αα⨯===⨯⨯⨯10.0238ξ==219.130007500.02383409.35300s A mm ⨯⨯⨯== 选用12＠100，总面积为3506mm 2.对4－4截面：2210133.610000000.003451.019.13600750s c M f bh αα⨯===⨯⨯⨯10.00346ξ==219.136007500.00346594.8300s A mm ⨯⨯⨯== 选用12＠200，总面积为2149mm 2.综合前面的配筋情况，1－1和3－312＠100，2－2和4－4截面均12＠200，配筋如图55所示。
柱下独立基础计算书
J-1、一、基础设计（f ak=180kPa）1.基础上荷载N k=3116kN.m N=3852kN.mM xk=-6kN.m M x=-8kN.mM yk=-41kN.m M y=-51kN.mQ xk=-82kN Q x=-101kNQ yk=49kN Q y=61kN轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。
2.确定基础底面尺寸及地基承载力验算查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：ηb=0,ηd=1.6 (只进行深度修正)f a=f ak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa(1)基础底面尺寸的确定在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：A´=N k/(f a-γm d)=3116/(237.6-18×2.5)=16.17m2选取基础尺寸为：A=4.1×4.1=16.81m²，取基础高度为700mm。
(2)地基承载力验算W=bl2/6=4.13/6=13.25m3基础底面的压力为：p k=(F k+G k)/A±M xk/W x=(3116+16.81×2.5×18)/ 16.81±(6+82×0.7)/11.49=230.37±5.52p kmax=235.89kPa<1.2f a=1.2×237.6=285.12kPaP kmin=224.85kPa>0，均满足要求。
(3)受冲切承载力验算进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。
p=(F+G)/A±M x/W x=(3852+1.35×16.81×2.5×18)/ 16.81±(8+101×0.7）/13.25=289.90±5.94p max=295.84kPaP min=283.96kPa。
柱下独立基础计算
1、基本参数（1）独立基础的选择矩形截面，假定矩形边长关系：b=na，n≥1；（2）地基土承载力特征值f ak=180KN/m2，根据实际情况确定；（3）混凝土容重r=26KN/m3；（4）计算高度H；2、承载力修正《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中5.2.4规定：当基础宽度若大于3m或者埋置深度大于0.5m，需要从载荷试验或者原其他位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按照下式修正：f a=f ak+ηbγ(b−3)+ηdγm(d−0.5)式中：f a—修正后的地基承载力特征值（Kpa）f ak—地基承载力特征值（KPa），根据现场实际情况确定；ηb、ηd—基础宽度和埋置深度的地基承载力修正系数，按基底土的类别查找取值，查《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011表5.2.4确定取值；γ—基础底面以下土的重度（KN/m2），通过查询工程地质手册，一般选择20KN/m2；b—基础底面宽度（m），当基础底面宽度小于3m时按照3m取值，大于6m时按照6m取值；，位于地下水位以下的土层取有效重度；γm—基础底面以上土加权平均重度（KN/m3）d—基础埋置深度（m）宜自室外地面标高算起。
在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起，对于地下室，当采用箱形基础和筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础和条形基础时，应从室内地面标高算起。
3、基础底面尺寸《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011中5.2承载力计算公式可知：P kmax=F k+G k A +M xk W x +M yk W yP kmin =F k+G k A −M xk W x −M ykW y式中：M k —作用于基础地面的力矩（KN ·m ）； W —基础底面的抵抗矩，矩形：W =ab 26（a 为一边边长），圆形：W =πna 332；F k —作用在基础上的竖向力；G k —基础自重和基础土重；A —基础底面面积，矩形A=ab ，圆形：A=πa 2/4； P kmax —基础底面处的最大压力值； 根据规范要求：P kmax <1.2f a P k <f a通过计算可粗略估算出a 和n 的值； 偏心距：e 0=M ̅xk F k当基础受到单向偏心矩时：M̅xk =M k ；当基础受到双向偏心矩时：M ̅xk =M xk +nM yk ；n =ba ，取值范围1到2为宜；系数：∆=γ̅H f a应力比值容许值：ξ=P kmax P kmin>[ξ]系数：Ω=100e a 2f a nF k基础底面积A:A≥F k0.6(1+ξ)f a−γ̅Hξ可查询《地基基础设计简明手册》第四版表9-3（197页）；P nmax=F klb(1+6e0l)底板厚度计算：V≤0.7βhp f t A式中V—地基净反力在冲击面上产生的剪力设计值；βhp—截面高度影响系数，当h≤800mm时，βhp=1.0；当h≥2000时，βhp=0.9，其间按照线性内插值法取用；f t—混凝土抗拉强度设计值；C15混凝土取值f t=0.96N/mm2，参考GB50010-2010混凝土结构设计规范取值；A—底板冲切破坏的面积；引起冲切破坏合力VV=P nmax A abcdef底板冲击面计算：A abcdef=(l2−a c2−h0)b−(b2−b c2−h0)2底板冲击剪切面：A cijd=b c+（b c+2ℎ0）2h0=（b c+ℎ0）h0解上述不等式，就等到基础高度：h0=−b c2+12√b c2+c式中：h0—基础底板有效高度b c—柱截面的短边c—系数，按照下式计算系数C计算公式：C=2b(l−a c)−（b−b c）2 1+0.7f tP nmaxβhp当台阶的宽高比小于或等于2.5和偏心矩小于或等于1/6的基础宽度时，任意截面的弯矩可按照下式计算：I-I截面：P n=12（P nmax+Pn边I）M I=148（P nmax+Pn边I）（l−a c）2（2b+b c）配筋总面积：A sI=M I 0.9ℎ0f y式中：h0为截面的有效高度；fy为钢筋的抗拉强度设计值；II-II截面：P n=12（P nmax+Pn边II）M II=148（P nmax+Pn边II）（b−b c）2（2l+a c）对于阶梯其他两个变阶处的弯矩M III=148（P nmax+Pn边III）（l−a1）2（2b+b1）。
独立基础计算
637500 2550 pi
501.062 312.0668 279.414 300.405 p 295.7403 b' 2.5 l' 2.3 h' 0.25
其中：pmax=ΣNi/A+6ΣMi/BL2
抗冲切验算：Fl≤Rl=0.6Alft
Al ft 637500 h0 850 fy
Rl ≥ Fl 1.1 420750 243986 As 310 2112.85
其中：pmax=ΣNi/A+6ΣMi/BL2
抗冲切验算：Fl≤Rl=0.6Alft
Al ft 570000 h0 850 fy
Rl ≥ Fl 1.1 376200 220722 As 310 1782.481
强度计算：As=M/0.9fyh0
柱断面尺寸：
bc hc
960 630 G
梯形面积：S=(2l'+2h )0.5h= 其中 （2l'+2h')0.5=l'+h'= A M pmax
抗冲切验算：Fl≤Rl=0.6Alft
Al ft 652500
Rl ≥ Fl 1.1 430650 244761
强度计算：As=M/0.9fyh0
h0 850
fy
As 310 2012.301
Al ft 637500 h0 850 fy
Rl ≥ Fl 1.1 420750 350387 As 310 2585.364
强度计算：As=M/0.9fyh0
ZJ2 柱断面尺寸： bc hc B 3.5 L 3.3 ai 1.25 a' 0.52 G 415.8 ΣNi 3000 520 800 梯形面积：S=(2l'+2h')0.5h= 其中 （2l'+2h')0.5=l'+h = A 11.55 ΣMi 110 M pmax pmin
柱下独立基础结构计算书
柱下独立基础结构设计1、设计题目：基础埋深按2.0m 计算地基承载力f ak =180kPa1）混凝土标号，钢筋级别自己确定2）柱尺寸为400×6003）计算出地基承载力4）验算基础抗冲切选用C20混凝土f t =1.1×103kN/mm 2,钢筋采用HRB400，f y =360kN/mm 2,地基土质按粉土计算，b η=0.3，d η=1.5，钢筋混凝土重度c γ=25kN/m,土的重度m γ=20kN/m.1、地基承载力验算：1）荷载计算：标准值 设计值N k =2000kN N=1.35N k =2700kNM k =60kN.m M=1.35M k =81kN.mV k =12.5kN V=1.35V k =16.88kNf a =f ak +b ηr(b-3)+d η(d-0.5)m γ假定基础宽度为3~6m则： f a =180+1.5×1.5×2.0=225kPaA ’≥d f N m a Kγ-=2202252000⨯-=10.8m 2选用l=b=3.6mA=l ×b=12.96m 2>10.08m 2 W=62bl =7.82)基底净反力平均值：P s =A N =26.32700=208.33kPa 柱截面尺寸：400×600系数：C1=s t t P f b b /6.0122+-=33.208/11006.016.06.322⨯+-=3.02 C1=st t P f b b /6.0122+-=3.07 基础有效高度：h 0=21(-b t +C b t +2) 解得：h 01=0.62 h 02=0.7h=h 0+保护层厚度故去h=800mm3)采用两级台阶，每阶高400mm,台阶宽度分别为800、750mm 则剪力产生弯矩M V =Vh=10kN.m∑M k =70kN.m ∑M=94.5kN.mG k =m γAd=518.4kN G=1.35G k =699.84kN e=k k F M ∑∑=0.035<6b 故 P max =W M A G N k k k ∑++=203.3kPa,P min =WM A G N k k k ∑-+=185.4kPa P max <f a =225kPa,满足地基承载力要求2、抗冲切验算：1)x 方向：柱与基础交界处（第二级台阶处） h 0=h-40=760mmA l =3.6×(0.8-0.7)+(3.6+2.2)×0.7/2=2.39m 2地基净反力：P max =W M A N -=8.75.946.327002+=220.5kPa Fl =P max A L =527kNa m =(a t +ab )/2=(0.6+0.6+2×0.76)/2=1.360.70h a f m t hp β=795.82kN>F l 满足抗冲切要求2)Y 方向柱与基础交接处（第二级台阶处） h 0=800-40=760mmA l =(b t +2h 0)(02h L L t --)+(02h L L t --)2=1.89m 2 a m =(a t +a b )/2=(0.4+0.4+2×0.76)÷2=1.160.70h a f m t hp β=0.7×1100×1.16×0.76=678.32kNF l =P max A L =416.75kN<0.70h a f m t hp β=678.32kN 满足抗冲切要求3）x 方向：第一级台阶处h 0=400-40=360mma m =(a t +ab )/2=(2.1+2.1+2×0.36)÷2=2.46A l =1.31m 2F l =P max A L =228.9kN0.70h a f m t hp β=0.7×1×1100×2.46×0.36=681.912kN>F l =228.9kN故满足抗冲切要求。
《土力学与基础工程》课程设计--柱下独立基础
目录一、设计资料二、独立基础设计1、选择基础材料 (1)2、确定基础埋置深度 (2)3、计算地基承载力特征值 (3)4、初步选择基底尺寸 (4)5、验算持力层的地基承载力 (5)6、软弱下卧层的验算 (6)7、地基变形验算 (7)8、计算基底净反力 (8)9、验算基础高度 (9)10、基础高度（采用阶梯形基础） (10)11、变阶处抗冲切验算 (11)12、配筋计算 (12)13、确定A、B两轴柱子基础底面尺寸 (13)15、 B、C两轴持力层地基承载力验算 (14)16、设计图纸 (15)17、设计资料及设计任务进度...............................16-19柱下独立基础课程设计二、独立基础设计1.选择基础材料基础采用C25混凝土，HRB335级钢筋，预估基础高度0.75m。
2.选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。
①号土层：杂填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾。
②号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130kPa。
③号土层：粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特征值f ak=180kPa。
④号土层：细砂，层厚3.0m，中密，承载力特征值f ak=240kPa。
⑤号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值f ak=300kPa。
-0.45 +0.00Vk=96kNFk=1339KN 3.7m Mk=284KN.m基础剖面简图1、确定基础的埋置深度：由于该框架结构处于青海，则必须考虑土的冻账都基础的影响，则有： ：根据设计设计资料易知以上设计地面基础的顶面应低于设计遭受外界的破坏，所以同时为了避免基础外露不易浅于）规范规定基础的埋深（的控制：同时基础还受以下条件地基冻结条件所控制，故基础的埋置深度收到采用条形基础。
即有：得出查表为：基底平均压力测资料可知西宁地区的根据西宁地区的地质勘）（即：城市近郊，不冻胀图得出：粘性土依次和，教材查表《土力学与基础工程》三个参数依次参考最大冻结深度为西宁地区标准冻深为mm 100,m 5.01 1.098m,2.200021.1,2.2h 5-7,k 11002m,1.195.00.10.116.1-95.0,0.10.14-73-72-7,,-1.34m; 1.34m-1.16m,-;,max min max 000max min =+-=-==-=⨯⨯⨯=ψψψ==ψ=ψ=ψψψψ=ψψψ=-=h z d m pa z z z z z h z d d ze zw zs d ze zw zs ze zw zs ze zw zs d d① 号土层：染填土，层厚约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 。
柱下独立基础设计算例
一、地基承载力特征值和基础材料（一）本工程地质情况如下：粘性土，γ=18KN/m 3，ak f =200KN/m 2。
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，持力层考虑为一般土层，ak f =200KN/m 2，基础的埋置深度取d=37.35/15=2.5m 。
基础采用C30混凝土，c f =14.3 N/mm 2，f t =1.43N/mm 2钢筋采用HPB335，y f =300 N/mm 2，钢筋的混凝土保护层厚度为35mm ；垫层采用C15混凝土，厚100mm 。
（二）、确定地基承载力特征值：假设基础宽度小于3米或埋深大于0.5米，按 《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）式 5.2.4修正a f =ak f +ηb γ(b －3)+ηd γm (d －0.5)=200+1.0×18×(2.5－0.5)=236KN/2m第二节、基础顶面内力组合一、标准组合由PK 计算结果查得柱1柱底标准组合，分别取三组内力组合：弯矩 KN ·m 轴力 KN 剪力KN （1）轴力最大max N -118.64 2686.98 -39.62 （2）弯矩最大max M -185.25 2643.05 -58.94 （3）弯矩、剪力都较大 -185.01 2671.09 -58.71二、基本组合（1.35×标准组合）弯矩 KN ·m 轴力 KN 剪力KN（1）轴力最大max N -160.16 3627.42 -53.49 （2）弯矩最大max M -250.09 3568.12 -79.57（3）弯矩、剪力都较大 -249.76 3605.97 -79.26第三节、取第一组轴力最大max N 来确定柱1基础底面尺寸bXL ：一、 考虑偏心作用，取0A =1.2×a G Nf dγ−=1.2×2686.98/（227－18×2）=16.92m 。
柱下独立基础设计计算书
二〇一四年十二月三十一日柱下独立基础设计计算书一、设计资料B 轴柱下独立基础，10号荷载：柱底荷载效应标准组合值：k F =2205kN ，k M =309kN ·m ，k V =117kN 。
柱底荷载效应基本组合值：F=2866kN ，M=402kN ·m ，V=153kN 。
持力层选用③号土层，承载力特征值ak f =180kPa ，框架柱截面尺寸为500mm ×500mm ，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。
二、独立基础设计1、选择基础材料基础采用C25混凝土，HRB335级钢筋，预估基础高度0.8m 。
2、选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。
① 号土层：杂填土，层厚约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ak f =130kPa 。
③ 号土层：黏土，层厚1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值ak f =180kPa 。
④ 号土层：细砂，层厚2.7m ，中密，承载力特征值ak f =240kPa 。
⑤ 号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值ak f =340kPa 。
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 。
取基础底面高时最好取至持力层下0.5m ，本设计取③号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m.由此得基础剖面示意图，如图一所示。
图一 基础剖面示意图k F =2205kN k M =309kN ·mk V =117kNk FkVkM 柱3、求地基承载力特征值a f根据黏土e=0.58，L I =0.78，查表得b η=0.3，d η=1.6。
基底以上土的加权平均重度为：m γ=[18×0.5+20×1+（20—10）×0.2+（19.4—10）×0.5] / 2.2=16.23kN /m ³ 持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度修正）为：a f =ak f +d ηm γ（d —0.5）=180+1.6×16.23×（2.2—0.5）=224.15kPa上式d 按室外地面算起。
(完整版)基础工程课程设计(柱下独立基础)
基础工程课程设计(1) 柱下独立基础设计姓名：学号：班级：指导教师：设计条件：1、某框架结构建筑物设计安全等级为乙级，柱网尺寸为6.5m ×6.5m ，柱截面尺寸为400mm ×400mm 。
经过上部结构验算，作用于基础顶面的荷载效应准永久组合及标准组合分别为F=2520kN ；F k =2800kN ，M k =80kN.m(逆时针)，H k =50kN(←)，荷载效应基本组合由永久荷载控制。
2、天然土层分布①0～0.8m ，填土，γ=17kN/m 3；②0.8～2.0m ，粉质粘土，γ=18kN/m 3，I L =0.82，Es=3.3MPa ，f ak =185kPa ；③2.0～6.0m ，粉土(粘粒含量为8%)，γ=19kN/m 3， Es=5.5MPa ，f ak =300kPa ； 地下水位在地面下6.0m 处。
④6.0～10.0m ，粘土，γsat =19kN/m 3，0e =0.83，L I =0.81， Es=6.0MPa ，f ak =280kPa ； ⑤10.0～12.0m 为淤泥质粘土，饱和容重sat γ=17.4kN/m 3， f ak =146kPa ，压缩模量s E =1.5MPa 。
⑥12.0m 以下为密实粘性土，γsat =20kN/m 3，0e =0.65，L I =0.5， Es=30MPa ，f ak =430kPa 。
要求：设计该柱下基础（提示：按照讲述的基础设计步骤进行，注意需要验算地基变形！）一．选择基础类型及材料选择柱下独立基础，基础采用C20混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.95m。
二．选择持力层（确定基础埋深）选择③号土层为持力层，基础进入持力层0.5m。
基础埋深为2+0.5=2.5m。
三．确定地基承载力特征值f a’ρｃ=8%，查表2-15得,ηb=0.5,ηd=2.0。
基底以上土的加权平均重度为：γm=17×0.8+18×1.2+19×0.52.5=17.88kN/m3持力层承载力特征值为：f a’=f ak+ηd γm(d−0.5)=300+2×17.88×(2.5−0.5)=371.52kPa四．确定基础底面尺寸取柱底荷载标准值：F k=2800kN，M k=80kN.m，H k=50kN。
柱下独立基础计算
柱下独立基础计算项目名称 ：柱下独立基础课程设计班级 :姓 名 ：学 号：一、基础埋深的确定根据《建筑地基基础设计规范》G B 50007-2011(简称《地基规范》下同)第5.1.1和5.1.2条之规定结合题设地质条件，拟以第二层粉质黏土为持力层，并出于安全考虑 ，保守的将基础在持力层中嵌固0.5m ,如图1-1所示。
图1-1：基础剖面示意图故而求得基础埋深为：2+0.5 =2.5 m二、地基承载力计算根据题设条件求得基地以上土层的加权平均重度 为：=（ 17.5× 2 +20.1× 0.5)/（ 2+0.5）=18.02Kn /m 3根据《地基规范》第5.2.4条之规定，对其承载力特征值进行修正。
考虑部分实际情况 ，并出于简化原则，暂不考虑对其宽度进行修正。
即认为基础宽度小于等于3 m.。
查《地基规范》表5.2.4查得=0， =1.0根据修正公式2-1求得其修正后的承载力为：3 0.5 ( 2-1)=196+1.0× 18.02× 2=232.0 4 KPa三、截面初选在计算基础和回填土重度 时基础埋深d =0.5× (2.5+2.8)=2.65 m 根据《地基规范》第5.2.2条之规定，按式3-1确定基础底面积为( 3-1)=700/(232.04-20× 2.65)=3.91m 2 ,由于偏心不大，基础底面积按20% 扩大，即为4.69 m 2 取5 m 2 初步选择基础尺寸为：l=2.5 m ,b=2 m 因为l 、b均小于3m ，故而无需再对 进行修正。
四、持力层承载力验算基础和回填土重： =20× 5× 2.65 =265 KN偏心距按式4 -1确定如下：( 4-1)=82/(700+265)=0.08m <b/6 =0.33m即 >0满足。
基底最大压力：1=(700+265)× (1+6× 0.08/2.5)/5=230.06KN<1.2 =278.45KN 满足要求。
柱下独立基础设计讲解
基础的主要受力取自柱在基顶的截面Ⅲ—Ⅲ的不利内 力组。如图所示，若基底土反力均布，则称为轴压基础，否 则称为偏压基础。
柱下独立基础设计主要内容
2.柱下基础设计的主要内容有四项：
（1）按地基承载力确定基础底面面积，以防止基础底板面积 过小，基底应力超过地基承载力造成地基破坏；
（2）按基础冲切承载力确定基础高度，以防止基础高度不 足，发生沿柱周边与基底连线约呈45°方向的冲切面的 拉开破坏；
当e=b/6时， pmin =0， 此时基底土反力呈全三角形分布；
当e＞b/6时， pmin ＜0， 说明此时基底面积与土部分脱离，土 反力呈部分三角形分布，此时pmax计 算如下：
设土反力分布长度为3a，则合力作用点 距基础近边为a，且
柱下独立基础设计的主要内容
a b e 2
N pmax3al 2
柱下独立基础设计讲解
独立基础的概念
一、独立基础的概念
当建筑物上部结构采用框架结构或 单层排架结构承重时，基础常采 用方行或矩形的独立式基础，这 类基础称为独立式基础.也称单独 基础，是整个或局部结构物下的 无筋或配筋基础.一般是指结构柱 基，高烟囱，水塔基础等的形式 。
柱下独立基础设计主要内容
二、柱下独立基础设计的主要内容
柱下独立基础设计的主要内容
一种近似的计算办法是： 沿长边取弯矩控制截面Ⅰ-Ⅰ，利用： 控制弯矩=合力×合力作用点到控制截面的距离，可得：
M
1 24
p j b hc 2 2l
bc
M
1 24
p j l
bc 2 2b
hc
柱下独立基础设计的主要内容
式中：b—矩形基础长边； L—矩形基础短边； hc—柱截面或变阶截面长边； bc—柱截面或变阶截面短边；
9-1 柱下独立基础抗冲切验算与截面高度确定
第四节柱下单独基础一、柱下单独基础的设计计算柱下单独基础的设计，一般先由地基承载能力确定基础底面尺寸，然后再进行基础截面的设计验算。
基础截面设计验算主要内容：包括基础截面的抗冲切验算或抗剪验算→确定基础高度纵、横方向的抗弯验算→底板纵、横方向的配筋量。
1.基础截面高度的确定基础高度由柱边受冲切或受剪切承载力的要求确定。
m t hp 7.0h a f F l β≤2)(b t m a a a +=ll A p F j =（1）当冲切破坏锥体落在基础底面以内时（），按下式验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力：（a ）柱与基础交接处；（b ）基础变阶处c 02a h l +<冲切破坏锥体斜面冲切破坏锥体底面02c 022 22c l b b A h l a l h ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭⎛⎫--- ⎪⎝⎭冲切截面水平投影面积计算2c 002222c l b b l a A h l h ⎛⎫⎛⎫=----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭c 02a h l +<情况冲切破坏锥体底面hp β—受冲切承载力截面高度影响系数，当800h ≤mm 时，hp β取1.0；当2000h ≥mm 时，hp β取0.9，中间值线性内插；f t —混凝土抗拉强度设计值（kPa ）；h 0—基础冲切破坏锥体的有效高度（m ）；a m —基础冲切破坏锥体最不利一侧的计算长度（m ）；a t —基础冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，在验算柱与基础交接处的抗冲切能力时，取柱宽a c ；在验算柱与基础变阶处的抗冲切能力时，取上阶宽； a b —基础冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长: p j —相应于荷载效应基本组合时的基底土单位面积净反力，偏心受压时可取基础边缘最大地基土单位面积净反力（kPa ）；A l —冲切截面的水平投影面积（m 2），图中ABCDEF 阴影面积; F l —相应于荷载效应基本组合时在A l 上的地基土净反力设计值（kN ）。
独立柱基础计算书
基础设计计算书1. 根据建筑结构设计资料，采用柱下独立基础，柱网布置如图1-1所示，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来的轴心荷载为1200kN ，弯矩值为300kN ·m ，水平荷载为200kN 。
柱永久荷载效应起控制作用，柱截面尺寸为400mm ×600mm ，试设计该基础。
2.工程地质情况持力层在地下7米的中风化岩层，由上至下风别为1m 回填土，2m 粉质粘土，4米粘土。
2. 基础设计根据土质情况，将基础深度设置为1.5m 。
基底宽度设为2.0m 。
根据GB50007-2002第5.2.5条规定，k c m d b c M d M b M f ++=γγao 20k =ϕ可查得51.0b =M ，06.3d =M ，66.5C =M而3/7.165.1/)5.0*181*16(M KN m =+=γ将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为650 mm ，基础分二级，室内外高差300mm ，如图4-8所示。
a假设b ＜3m,因d =1.2m ＞0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正, ()[]220d k m /kN 6.242m /kN 5.02.1180.1230)5.0(=-⨯⨯+=-+=d f f γη⑶确定基础的底面面积m 35.1m 21.52.1=+=D A 0≥22m 15.3m 35.1206.242680=⨯-=⨯-D f F G γ 考虑偏心荷载影响，基础底面积扩大20%，于是 22m 78.3m 15.32.12.1=⨯=='A A取矩形基础长短边之比l/b =1.5，即l =1.5bm 59.15.178.35.1===A b 取b=1.6 m 则l =1.5b =2.4 mA = l ×b =2.4×1.6 m=3.84 m 2⑷持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为kN 68.783kN )35.184.320680(kN 680=⨯⨯+=+=+AD G F G γ m kN 5.86m )kN 65.01080(k ⋅=⋅⨯+=+=Vh M Mm 11.0m 68.7835.86k ==+=G F M e ＜m 4.06m 4.26==l 符合要求。
柱下独立基础计算内容
三、柱下独基计算书剖面:J2-21. 已知条件及计算内容：⑴已知条件：a. 控制信息：柱数：单柱柱尺寸：450mmX450 mm输入荷载类型：设计值转换系数：1.00柱竖向力：517 kN/m 柱弯矩：0.00 kN.m/mb. 设计信息:基础类型：锥型一阶混凝土等级：C30受力筋级别：HPB300 保护层厚度：45第一阶尺寸：总宽度：2100 mm 高度：500 mm轴线左边宽度：1050 mm轴线右边宽度: 1050 mm 垫层挑出宽度: 100 mm 垫层厚度：100 mmc. 地基信息：基础埋置深度：1.500 m地坪高差：0.600 m修正后的地基承载力特征值：140 kPa⑵计算内容：1. 地基承载力验算。
2. 基础冲切承载力验算。
3. 基础抗剪承载力验算。
4. 基础抗弯承载力计算。
2. 反力计算:(1) 荷载标准值时基底全反力-用于验算地基承载力pk=(Fk+Gk)/A=125.4 kPa(2) 荷载设计值时基底全反力p=(F+G)/A=136.4 kPa(3) 荷载设计值时基底净反力－用于验算基础剪切和冲切承载力pj=F/A=117.9 kPa3. 地基承载力验算：轴心受压:pk=125.4kPa <= fa=140kPa 满足! 地基承载力验算满足要求！4. 基础抗冲切承载力验算：FI=69.3kN <= 0.7 3 hpftbmhO=186.3kN 满足！5. 基础抗剪承载力验算：Vsx=41.6kN <= 0.7 3 hftAc=108.91kN 满足！Vsy=43.0kN <= 0.7 3 hftAc=108.91kN 满足！6. 抗弯计算结果：X 方向弯矩计算结果：Mx = 63.8kN.m( 柱根部)计算面积：742 mm2/m实配面积：754 mm2/m选筋方案：$ 12@150配筋率：0.22%。
柱下独立基础设计计算
1.1、设计资料1.1.1、地形拟建建筑场地平整。
1.1.2、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0.6m ，含部分建筑垃圾。
②号土层，粉质黏土，层厚1.5m ，软塑，潮湿，承载力特征值kPa f ak 150=。
③号土层，黏土，层厚1.8m ，可塑，稍湿，承载力特征值kPa f ak 190=。
④号土层，细砂，层厚2.0m ，中密，承载力特征值kPa f ak 240=。
⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值kPa f ak 310=。
1.1.3、岩土设计参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。
表1.1 地基岩土物理力学参数土层编号 土的名称重度γ)/(3m kN孔隙比e液性指数L I 粘聚力c )(kPa 内摩擦角ϕ)(︒压缩 模量S E)(MPa标准贯入锤击数N 承载力 特征值ak f )(kPa① 杂填土 17.8 ② 粉质黏土 19.5 0.65 0.84 35 14 7.5 6 150 ③ 黏土 18.9 0.58 0.78 25 25 8.2 11 190 ④ 细砂 20.5 0.62 30 11.6 16 240 ⑤强风化 砂质泥岩2218223101.1.4水文地质条件（1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
（2）地下水位深度：位于地表下1.5m。
1.1.5上部结构资料拟建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为mmmm400400⨯。
室外地坪标高同自然地面，室内外高差mm350。
柱网布置如图1.1所示。
上部结构作用在柱底的荷载标准组合值如表1.2所示表1.2 柱底荷载效应标准组合值题号kF)(kNkM)(mkN⋅)(kNVkA轴B轴C轴D轴A轴B轴C轴D轴A轴B轴C轴D轴1 920 1432 1082 1042 108 94 178 104 41 43 40 422 975 1548 1187 1200 140 100 198 130 46 48 44 473 1032 1615 1252 1362 164 125 221 160 55 60 52 56近似取荷载效应基本组合值为标准组合值的1.35倍，荷载效应准永久组合值为标准组合值的0.8倍。
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三、柱下独基计算书
剖面:
J2-2
1.已知条件及计算内容：
(1)已知条件：
a.控制信息：
柱数：单柱
柱尺寸：450mmX450 mm
输入荷载类型：设计值
转换系数：1.00
柱竖向力：517 kN/m 柱弯矩：0.00 kN.m/m
b.设计信息：
基础类型：锥型一阶混凝土等级：C30
受力筋级别：HPB300 保护层厚度：45
第一阶尺寸：
总宽度：2100 mm 高度：500 mm
轴线左边宽度：1050 mm 轴线右边宽度：1050 mm 垫层挑出宽度：100 mm 垫层厚度：100 mm
c.地基信息：
基础埋置深度：1.500 m
地坪高差：0.600 m
修正后的地基承载力特征值：140 kPa
(2)计算内容：
1.地基承载力验算。
2.基础冲切承载力验算。
3.基础抗剪承载力验算。
4.基础抗弯承载力计算。
2.反力计算：
(1)荷载标准值时基底全反力－用于验算地基承载力
pk=(Fk+Gk)/A=125.4 kPa
(2)荷载设计值时基底全反力
p=(F+G)/A=136.4 kPa
(3)荷载设计值时基底净反力－用于验算基础剪切和冲切承载力
pj=F/A=117.9 kPa
3.地基承载力验算：
轴心受压:
pk=125.4kPa <= fa=140kPa 满足!
地基承载力验算满足要求！
4.基础抗冲切承载力验算：
Fl=69.3kN <= 0.7βhpftbmh0=186.3kN 满足!
5.基础抗剪承载力验算：
Vsx=41.6kN <= 0.7βhftAc=108.91kN 满足!
Vsy=43.0kN <= 0.7βhftAc=108.91kN 满足!
6.抗弯计算结果：
X方向弯矩计算结果：
Mx = 63.8kN.m(柱根部)
计算面积：742 mm2/m
实配面积：754 mm2/m
选筋方案：φ12@150
配筋率：0.22%。