独立基础计算书例题

课程设计:

题一：有一框架结构，4个框架柱均为800x800，如下图所示。现已知1号柱，轴力F=850kN，弯矩Mx=10kN·M，My=20kN·M，剪力Vx=30kN,Vy=50kN；2号柱，轴力F=500kN，弯矩Mx=3kN·M，My=5kN ·M，剪力Vx=10kN,Vy=20kN；3号柱，轴力F=1100kN，弯矩Mx=15kN ·M，My=25kN·M，剪力Vx=2kN,Vy=3kN；4号柱，轴力F=1800kN，弯矩Mx=20kN·M，My=35kN·M，剪力Vx=50kN,Vy=10kN；地质报告如附图1-1’所示，基础持力层为第3层粘土层，地质参数如图所示。要求为框架柱设计独立基础，并绘制基础平面图和剖面配筋图。提示：1.基础进入第3层500mm；2.基础混凝土等级为C25，基础钢筋为2级钢；3.土容重均为18kN/M2；3.由于第4层为软弱下卧层，需验算软弱下卧层承载力，合理取用地基承载力,地基压力扩散角为5度，深度修正系数为1.0。

题二：有一框架结构，4个框架柱均为800x800，如下图所示。现已知1号柱，轴力F=950kN，弯矩Mx=100kN·M，My=200kN·M，剪力Vx=2kN,Vy=3kN；2号柱，轴力F=600kN，弯矩Mx=3kN·M，My=5kN ·M，剪力Vx=150kN,Vy=120kN；3号柱，轴力F=2000kN，弯矩Mx=5kN ·M，My=2kN·M，剪力Vx=210kN,Vy=35kN；4号柱，轴力F=1500kN ，弯矩Mx=10kN·M，My=32kN·M，剪力Vx=52kN,Vy=11kN；地质报告如附图2-2’所示，基础持力层为第3层粘土层，地质参数如图所示。要求为框架柱设计独立基础，并绘制基础平面图和剖面配筋图。提示：1.基础进入第3层600mm；2.基础混凝土等级为C25，基础钢筋

为2级钢；3.土容重均为18kN/M2；3.由于第4层为软弱下卧层，需验算软弱下卧层承载力，合理取用地基承载力，地基压力扩散角为10度，深度修正系数为1.1。

工程地质剖面图1-1'

C

R

Ls

ZCK1631.91

1.50 (30.41)

8.40 (23.51)

12.00 (19.91)

15.00 (16.91)

20.00 (11.91)

N=23.0N=27.0

N=19.0N=16.0

N=13.032.00

30.0028.0026.0024.00

22.0020.0018.0016.00

14.0012.00

标高(m)

①

素填土

③粘土

④坡残积粘土⑤粉质粘土

⑦石灰岩

fak=400kPa Es=15.0MPa

fak=120kPa Eo=5.0MPa fak=450kPa Es=25.0MPa fa=2500kPa frk=65.2MPa

工程地质剖面图2-2'

C

R

Ls

ZCK1631.91

1.50 (30.41)

8.40 (23.51)

12.00 (19.91)

15.00 (16.91)

20.00 (11.91)

N=23.0N=27.0

N=19.0N=16.0

N=13.032.00

30.0028.0026.0024.00

22.0020.0018.0016.00

14.0012.00

标高(m)

①

素填土

③粘土

④坡残积粘土⑤粉质粘土

⑦石灰岩

fak=400kPa Es=15.0MPa

fak=80kPa Eo=3.0MPa fak=450kPa Es=25.0MPa fa=2500kPa frk=65.2MPa

计算示例： 1.软弱下卧层验算：

h

H d 2d 1 d

1

2

3

Fk+Gk

软弱下卧层

持力层地面

θ地下水位

z

Es1

Es2

1.1 基本资料

1.1.1 工程名称： 工程一 1.1.2 基础类型： 矩形基础，底边宽度 b ＝ 2000mm ，底边长度 l ＝ 2000mm 1.1.3 基础高度 H ＝ 400mm ，基础混凝土容重 γc ＝ 25.00kN/m

1.1.4 相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的轴力值 Fk ＝ 1300kN

1.1.5 基础埋置深度 d ＝ 2500mm ； 第一层土（持力层上面）土层厚度 d1 ＝ 2000mm ，

土的重度 γ1 ＝ 18kN/m ； 持力层土的重度 γ2 ＝ 18kN/m 1.1.6 地基压力扩散线与垂直线的夹角 θ ＝ 30°

1.1.7 软弱下卧层地基承载力特征值 fak ＝ 100kPa ，地基承载力修正系数 ηd ＝ 0.5

1.1.8 软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度 γm ＝ 20kN/m ， 软弱下卧层顶面埋置深度 dz ＝ 8400mm

1.2 计算结果

1.2.1 软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz

faz ＝fak + ηd * γm * (d - 0.5) ＝100+0.5*20*(8.4-0.5) ＝179.0kPa 1.2.2 基础自重、土重标准值Gk

基础自重Gk1 ＝γc * Vc ＝25*1.6 ＝40.0kN

基础上的土重Gk2 ＝γ* (l * b * d - Vc) ＝18*(10-1.6) ＝151.2kN Gk ＝Gk1 + Gk2 ＝191.2kN

1.2.3 相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值pz

基础底面至软弱下卧层顶面的距离z ＝dz - d ＝5900mm

pk ＝(Fk + Gk) / A ＝(1300+191.2)/4 ＝372.8kPa

pc ＝γ1 * d1 + γ2 * (d - d1) ＝36+9 ＝45.0kPa

对于矩形基础的pz 值，可按基础规范式5.2.7-3 简化计算：

pz ＝l * b * (pk - pc) / [(b + 2z * tanθ) * (l + 2z * tanθ)]

＝2*2*(372.8-45)/(8.813*8.813) ＝16.9kPa

1.2.4 软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz

γm' ＝(18*2+18*6.4)/8.4 ＝18.00kN/m

pcz ＝γm' * dz ＝18*8.4 ＝151.2kPa

1.2.5 当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：

pz + pcz ≤faz （基础规范式5.2.7-1）

pz + pcz ＝16.9+151.2 ＝168.1kPa ≤faz ＝179.0kPa，满足要求。

2.独立基础计算：

一、示意图

基础类型：阶梯柱基计算形式：验算截面尺寸

平面:

剖面: