柱下钢筋混凝土独立基础设计

柱下钢筋混凝土条形基础设计

一、柱下钢筋混凝土条形基础设计任务书

（一）设计题目

某教学楼采用柱下条形基础，柱网布置如图4-7所示，试设计该基础。

（二）设计资料

⑴工程地质条件

该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土，土的天然重度为18 kN/m3，地基承载力特征值f ak=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，标准冻深为1.0m（根据地区而定）。

⑵给定参数

柱截面尺寸为350mm×500mm，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来轴心荷载为680kN，弯矩值为80kN·m，水平荷载为10kN。

⑶材料选用

混凝土：采用C20（可以调整）（f t=1.1N/mm2）

钢筋：采用HPB235（可以调整）（f y=210 N/mm2）

（三）设计内容

⑴确定基础埋置深度

⑵确定地基承载力特征值

⑶确定基础的底面尺寸

⑷确定基础的高度

⑸基础配筋计算

（6）配筋图

（四）设计要求

⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。

⑵制图要求所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸

上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。

⑶设计时间五天。

二、柱下钢筋混凝土独立基础课程设计指导书

（一） 确定基础埋置深度d 同前所述

（二）确定地基承载特征值f a 同前所述

（三）确定基础的底面面积

A ≥h

f F ⨯-γa k 式中各符号意义同前所述

（四）持力层强度验算

⎪⎭

⎫ ⎝⎛±+=l e A G F p 0k k k max k min 61≤1.2f a 2

k min k max k p p p +=≤f a 式中 p k ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值(kPa)；

p kmax ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值(kPa)； p kmin ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最小压力值(kPa)； F k ——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值kN)； G k ——基础自重和基础上的土重(kN)；

A ——基础底面面积(m 2)；

e 0——偏心距(m)；

f a ——修正后的地基承载力特征值(kPa)；

l ——矩形基础的长度(m)。

（五）确定基础的高度

F l ≤0.70m t hp h a f β

式中 F l ——相应于荷载效应基本组合时作用在A l 上的地基土净反力设计值(kN)； βhp ——受冲切承载力截面高度影响系数，当h 不大于800mm 时，βhp 取

1.0；当大于等于2000mm 时，βhp 取0.9，其间按线性内插法取用；

f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值(kPa)；

a m ——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度(m)；

h 0——基础冲切破坏锥体的有效高度(m)。

（六）底板配筋计算

y

0s 9.0f h M A I I = ； ()()()jI jmax z 2z I 2481p p b b a l M ++-= y 0s 9.0f h M A I I I I = ； ()()()j m i n m a x z 2z II 2481p p a l b b M j ++-=

式中 A sI 、A sII ——分别为平行于l 、b 方向的受力钢筋面积(m 2)；

M I 、M II ——分别为任意截面I-I 、II-II 处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值(kN ·m)；

l 、b ——分别为基础底面的长边和短边(m)；

f y ——钢筋抗拉强度设计值(N/mm 2)；

p jmax 、p jmin ——相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地

基净反力设计值（kPa ）；

p jI 、p jII ——任意截面I-I 、II-II 处相应于荷载效应基本组合时的基础底面地基净反

力设计值（kPa）；

a z、

b z——分别为平行于基础长边和短边的柱边长(m)；

三、参考文献

1.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-）. 北京：中国建筑工业出版社，2012。

2.孙维东主编. 土力学与地基基础.。

3.中华人民共和国国家标准. 砌体结构设计规范（GB50003-）. 北京：中国建筑工业出版社。

4.沈克仁主编. 地基与基础. 中国建筑工业出版社。

四、设计实例

1.设计题目某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构，采用柱下独立基础，柱网布置如图4-7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680kN，弯矩值为80kN·m，水平荷载为10kN。柱永久荷载效应起控制作用，柱截面尺寸为350mm ×500mm，试设计该基础。

图4-7柱网布置图

2.工程地质情况

该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土（ηb=0、ηd=1.0），土的天然重度为18 kN/m3，f ak=230kN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，标准冻深为1.0m（根据地区而定）。

3.基础设计

⑴确定基础的埋置深度d

d=Z0+200 =（1000 +200）mm=1200 mm

根据GB50007-2002规定，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。