基础计算方法

6 . 基础设计

F+G

p max

min

6.1.1柱下独立基础计算：

用正常使用极限状态下荷载效应的标准组合中最不利荷载组合来确定基础底面尺寸。用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合中最不利荷载组合来进行独立基础的设计计算。 设计资料：

持力层的地基承载力特征值：200ak f KPa =

基础及其台阶上土的平均重度：3/20m KN G =γ

垫层采用10C 混凝土，厚度为mm 100。独立基础采用25C 混凝土，2/27.1mm N f t =，钢筋采用235HPB ，2/210mm N f y =。 柱子尺寸：600×600

计算④轴横向框架地梁传给基础顶面荷载： 1、地梁传给A 、D 轴位置基础顶面荷载： 纵向地梁传来荷载

① 地梁自重： 25×××= ② 地梁上部材料传来荷载：

墙重： 19×××= 窗重： ××=

横向地梁传来荷载

① 地梁自重： 25××××= KN 地梁传给A 、D 轴位置基础顶面荷载：

∑F=+++=

2、地梁传给B 、C 轴位置基础顶面荷载：

纵向地梁传来荷载

地梁自重： 25×××= ② 地梁上部材料传来荷载：

墙重： 19××（）×= 门重： ××=

横向地梁传来荷载

① 地梁自重： 25×××（+）/2= KN

地梁传给B 、C 轴位置基础顶面荷载： ∑F=+++=

⑴ A 、D 轴柱下独立基础设计：

按构造一般要求拟定独立基础的截面尺寸，如下图所示：

N= M= V=

1、按轴心荷载初步确定基础底面面积：

20963.5563.77 5.0626020 2.85

ak G N F A m f d γ++≥==--⨯

考虑偏心荷载的影响，将0A 增大%30后有：

201.3 1.3 5.06 6.58A A m ==⨯=

采用方形基础: 2.6b A m ==

6.1.2 计算基底最大压力max p

基础及回填土重：220 2.6 2.85385.32G G Ad KN γ==⨯⨯= 基底处竖向力合力：963.55385.321384.87k F KN =+=∑ 基底处总力矩：53.0934.620.983.71k M KN m =+⨯=⋅∑

偏心矩

83.71 2.6

0.060.431384.8766

k

k

M b e m m F

=

=

=<==∑∑

所以偏心力作用点在基础截面内。

基底最大压力：

2261384.8760.0611233.232.6 2.6k kmas F e p KPa b b ⨯⎛⎫⎛⎫=+=⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

∑ 3、地基承载力特征值及地基承载力验算

01.6

b d ηη==

316.5 1.516.80.916.61/2.4m KN m γ⨯+⨯⎛⎫

--= ⎪⎝⎭

基础底面以上土的加权平均重度

()()()30.52600 1.616.61 2.850.5322.45a ak b d m f f b d KPa

ηγηγ=+-+-=++⨯⨯-=

()

max 22

233.23 1.2 1.2322.45386.941384.87

204.86322.452.6k a k

k a p KPa f KPa

F p KPa f KPa b =<=⨯==

==<=∑满足 所以基础选用2.6 2.6m m ⨯底面尺寸合适

4、计算基底净反力：

53.09918.35 1.3586.551035.194.74M KN m

F KN V KN

=⋅=+⨯== 偏心矩：

m

b m F M e m

KN M n 358.06

1.26009.019.1035

2.92.94.074.430.70,==<===⋅=⨯+=∑∑ 基础边缘处的最大和最小净反力：

=⎪⎭⎫ ⎝

⎛⨯±⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛±=15.2009.06115.219.10356120,2max

,min ,b e b F P n n n KPa KPa 32.21857.229 5、确定基础底板厚度(采用锥形基础) 柱边基础截面抗冲切验算：

mm a a c t 600== mm mm h a a t b 21501300350260020<=⨯+=+=

mm a a a b t m 9502

1300

6002=+=+= 因偏心受压，m ax ,n n P P 取：

冲切力：

KN

h a b b h a b P F c c n l 30.16835.026.0215.221215.235.026.0215.257.22922212222

2

00max ,=⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯-⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛--=

抗冲切力：

()满足KN KN h a f m t hp 30.16859.295100035095027.10.17.07.00>=÷⨯⨯⨯⨯=β

6、配筋计算 柱边净反力：

()()()()()()2

6

02

2max ,1,min ,max ,min ,1,16873502109.01061.1119.061.1116.015.226.015.22454.22722454.227257.22951.225251.22532.21857.22915

.226.015.232.2182mm h f M A m

KN b b a b P M KPa

P P P KPa P P b a b P P y s c c n n n n n n c

n n =⨯⨯⨯==⋅=+⨯⨯-⨯=+-==+=+==-⨯⨯++=-++

=两个方向采用相同的配筋：130@12φ

2216871697mm mm A s >=

⑵ B 轴柱下独立基础设计：

按构造一般要求拟定独立基础的截面尺寸，如下图所示：

KN

Q m

KN M KN F S S S S k k k Qk GK 15.1386.229.1054.1938.416.1594.181678.18883.22033.1407=+=⋅=+==++=++=地梁传来荷载

1、按轴心荷载初步确定基础底面面积：

2049.83

.22026094

.1816m d f F A G ak k =⨯-=-≥γ

考虑偏心荷载的影响，将0A 增大%30后有：

2004.1149.83.13.1m A A =⨯==

采用方形基础: m A b 35.3==

2、计算基底最大压力max p

基础及回填土重：KN Ad G G 24.5163.235.3202=⨯⨯==γ 基底处竖向力合力：∑=+=KN F k 18.233324.51694.1816

基底处总力矩：∑⋅=⨯+=m KN M k 43.276.015.1354.19 偏心矩

m b m F

M e k

k

558.06

35

.36012.018.233343.27==<==

=

∑∑

所以偏心力作用点在基础截面内。

基底最大压力：

KPa b e b F p k kmas 37.21235.3012.06135.318.23336122=⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∑

3、地基承载力特征值及地基承载力验算

.10

==d b ηη