钢筋混凝土扩展基础设计计算书

钢筋混凝土扩展基础设计计算书

一、基础结构布置选择

本办公大楼基础拟采用柱下独立基础。根据工程场地《岩土工程勘察报告》，本工程场地在地基受力层范围内，上部存在一层厚度为3m 的粉质粘土良好土层，下部存在一层厚度为

2.5m 孔隙比大、压缩性高、强度低的淤泥质粘土软土层。对于一般中小型建筑物，宜采用钢筋混凝土基础。

对比柱下条形基础，它有刚度大、调整不均匀沉降能力强的优点，但照价较高。因此，在一般情况下，柱下应优先考虑设置扩展基础。

二、持力层的选择及基础埋深的确定

根据之上工程场地《岩土工程勘察报告》的分析，本工程宜选择粉质粘土层为持力层，基础尽量浅埋，即采用“宽基浅埋”方案，以便加大基底至软弱土层的距离。

初选定基础埋深d 为1.5m 。

三、确定基础底面尺寸

基础埋深d=1.5m ＞0.5m ，先进行地基承载力深度修正，查表2-5有6.1=d η ()9.185.15.06.1915.18=⨯+⨯=m γkN/m 3

()5.0-+=d f f m d ak a γη

=200+1.6×18.9×（1.5-0.5）

=230.24kpa

由于在基础埋深范围内没有地下水，0=w h

29.75

.12024.2303.1460=⨯-=-≥d f F A G a k γm 2 取d l 2=

0.2=b m , 0.42==b l m

软弱下卧层地基承载力验算 由1.354.20.821==s s E E ，25.10.25.2==b z ＞0.50 ，查表2-7得︒=1.23θ ，426.0tan =θ，54.2120

.40.25.10.40.2203.1460=⨯⨯⨯⨯+=+=bl G F P k k k kpa 下卧层顶面处的附加应力：

()()()

θθσσtan 2tan 2z b z l P lb cd k z ++-= ()()()

427.05.220.2427.05.220.45.19.1854.2120.40.2⨯⨯+⨯⨯+⨯-⨯⨯= 1.58=kpa

下卧层顶面处的自重应力：

3.7736.1915.18=⨯+⨯=cz σkpa

下卧层承载力特征值

3.194

3.77==+=z d cz m σγkN/m 3 ()1.1885.043.196.180=-⨯⨯+=az f kpa

验算：4.1353.771.58=+=+cz z σσkp a ＜1.188=az f kpa （可以）

经验算，基础底面尺寸及埋深均满足要求。

四、基础的结构和构造设计

初选柱截面尺寸为400mm ×400mm 。

1.计算基底反力设计值 4.2460

.40.23.146035.135.1=⨯⨯===bl F bl F P k j kpa 2.确定基础高度

①柱边截面

初选600=h mm , 5555406000=--=h mm ，则

51.1555.024.020=⨯+=+h b c m ＜2=b m

由式（2-57）：⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--2002222h b b b h a l P c c j =⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯2555.024.0222555.024.0244.246 7.598=kN

()007.0h h b f c t hp +β=31027.10.17.0⨯⨯⨯⨯()555.04.0+555.0⨯2.471=kN ＜7.598kN （不可以）

需加大基础高度

取800=h mm ，7555408000=--=h mm

91.1755.024.020=⨯+=+h b c m ＜2=b m

=⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯2755.024.0222755.024.0244.246 5.514=kN

()007.0h h b f c t hp +β=31027.10.17.0⨯⨯⨯⨯()755.04.0+755.0⨯2.775=kN ＞5.514kN （可以） 因构造要求，基础分两级，下阶4001=h mm ，33501=h mm ，取0.21=l m ，0.11=b m 。 ②变阶处截面

71.1355.020.12011=⨯+=+h b m ＜2=b m

冲切力

⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--2002222h b b b h a l P c c j ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--20110112222h b b b h l l P j

=⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯2355.021222355.022244.246 =7.312kN

抗冲切力

()00117.0h h b f t hp +β=31027.10.17.0⨯⨯⨯⨯()355.00.1+355.0⨯6.427=kN ＞7.312kN

符合要求。

3.配筋计算

计算基础长边方向的弯矩设计值，取Ⅰ-Ⅰ截面。按式（2-59） ()()c c j I b b a l P M +-=

22412 ()()4.0224.044.24624

12+⨯⨯-⨯⨯= =4.585kN ·m

平行于l 方向（垂直于Ⅰ-Ⅰ截面）的受力筋面积可按下式计算

7.2871755

3009.0104.5859.06

0=⨯⨯⨯==h f M A y I sI mm 2 Ⅲ-Ⅲ截面

()()1212241b b l l P M j III +-= ()()122244.24624

12+⨯⨯-⨯⨯= =3.205kN ·m

2.2142355

3009.0103.2059.06

01=⨯⨯⨯==h f M A y III III mm 2 由于I s A ＞sIII A ，应按I s A 配筋 ，现于2.0宽度范围内配1914 ，1.2924=s A mm 2 。 计算基础短边方向的弯矩 ，取Ⅱ-Ⅱ截面。按式（2-61） ()()c c j II a l b b p M +-=

22412 ()()4.0424.024.24624

12+⨯⨯-⨯⨯= =8.220kN ·m 0.1083755

3009.0108.2209.06

0=⨯⨯⨯==h f M A y II s mm 2 Ⅳ-Ⅳ截面 ()()121224

1l l b b P M j IV +-=