独立基础设计计算过程

柱下独立基础设计

1.1 设计资料 1.1.1 本工程地质条件：

第一层土：城市杂填土 厚0-0.5m

第二层土：红粘土 厚3-4.0m ，垂直水平分布较均匀，可塑状态，中等压缩性，地基承载力特征值fak=200Kpa

第三层土：强风化灰岩0-0.5m ，fak=1200 Kpa

第四层土：中风化灰岩 fak=3000 Kpa

由于结构有两层地下室，地下室层高4.5m ，采用柱下独立基础，故选中风化灰岩作为持力层。对于中风化岩石，不需要要对其进行宽度和深度修正，故a f =ak f =3000 Kpa 。

1.1.2 材料信息：

本柱下独立基础采用C 40混凝土，HRB400级钢筋。差混凝土规范知： C45混凝土：t f =1.80N/mm ² , c f =21.1 N/mm ²

HRB400级钢筋：y f =360 N/mm ²

1.2 计算简图

独立基础计算简图如下：

1.3 基础埋深的确定

基础埋深：d=1.5m

1.4 基顶荷载的确定

由盈建科输出信息得到柱的内力设计值：

M=97.68KN ⋅m N=15896.7 KN V=55.48KN

对应的弯矩、轴力、剪力标准值：

M k =M/1.35=97.68/1.35=72.36KN ⋅m

N k =N/1.35=15896.7/1.35=11775.33 KN

V k =V/1.35=55.48/1.35=41.10 KN

1.5 初步估算基底面积

A 05

.120300011775.33⨯-=⋅-≥d r f F G a k =3.96m ² 0061.033

.1177536.72===k k N M e m=6.1 mm 比较小 由于偏心不大，基底底面积按20%增大，即：

A=1.2A 0=1.2x3.96=4.752m ²

初步选择基础底面积为：A=lxb=2.2x2.2=4.84 m ²> 4.752 m ² 且b=2.5m<3.0m ，故不再需要对a f 进行修正

1.6 验算持力层地基承载力

基础和回填土重为：

G k =A d r G ⋅⋅=20x1.5x4.84=145.2KN

偏心距为：

011.02

.14533.117754.110.4136.72=+⨯+=+=k k k k G F M e m (l/6=2.2/6=0.37 m) 即P min ⋅k > 0 ，满足

基底最大压力：

)61(max l

e A G F P k k

k ++=⋅ )2

.2011.061(84.42.14533.11775⨯++= 81.2536= KPa

<1.2a f =1.2x3000=3600 KPa 故满足

最后确定该基础地面边长为lxb=2.2mx2.2m

1.7 基础冲切验算

1.7.1 计算基底反力

偏心距为：

011.07

.158964.148.5568.970=⨯+==⋅F M e n m 基础边缘处的最大和最小净反力： )61(0min max l

e lb F P n n n ⋅⋅⋅+=

)2

.2011.061(2.22.27.15896⨯±⨯⨯=

98.3382= KPa

3185.91 KPa

1.7.2 柱边基础截面抗冲切验算 l=

2.2m,b=2.2m ，m a m b a c c t 1.1,1.1===， 基础初定为高度为：h=1400mm ， mm h 1350205.04014000=⨯--=（有垫层40mm ） 冲切作用面积：

8.0)35.12

1.12

2.2()22(0-=--=--=h a l A c l m ² <0 故基础在冲切椎体范围以内，不考虑冲切验算 根据《地基基础规范》8.2.9条，当b<02h b c +时，应验算柱与基础交接处的截面受剪 承载力：

s V <07.0A f t hs β

(88.0)1350

800()800(4/14/10===h hs β) 07.0A f t hs β=0.7x0.88x1.71x103x4.84=5098.26KN s V =(3382.98+3185.91)/2x2.5x(1.1-0.55)=4516.11 KN <5098.26KN 故抗剪满足要求。

1.8 配筋计算

柱边净反力：

)(2min max min ⋅⋅⋅-++=n n c n n P P l

a l P P )91.318598.3382(2

.221.12.291.3185-⨯++= 71.3333= KPa

悬臂部分净反力平均值：

45.3284)91.318598.3382(2

1)(21min .max =+⨯=+⋅n n P P KPa 弯矩：

)2())(2

(2412min .max c c n n b b a l P P M +-+=⋅ )1.122.2()1.12.2(45.328424

12+⨯-⨯⨯= =910.75 KN ⋅m 19.208213503609.01075.9109.06

0=⨯⨯⨯==h f M As y mm ² 配置360@207φ，As=2200 mm ² > 2082.19 mm ² 故满足。