基础工程设计（独立基础设计）

目录 1 1 设计题目 1 2 工程地质情况 2 3基础设计 2 （1）确定基础的埋置深度d 2 （2）确定地基承载能力特征值fa 2 （3）确定基础的底面面积 3 （4）持力层强度验算 4 （5）基础高度验算 4 （1）柱边截面 5 （2）变阶处截面 5 （6）基础底板配筋计算 5 （1）计算基础的长边方向 6 （2）计算基础的短边方向 7 4 绘制图 柱下钢筋混凝土独立基础设计 1 设计题目 某中学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（先略），在基础顶面的相应荷载效应组合，由上部结构传来的轴心荷载为660KN，弯矩值为100KN·m。柱截面尺寸为500mm×500mm，试设计该基础。 2 工程地质情况 该地区地势平坦，无相领建筑物，经地质勘测：持力层为粘性土（ηb=0.3，ηd=1.6），土的天然重度为18KN/m3，fak=230KN/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，标准冻深为1.0m。 3基础设计 （1）确定基础的埋置深度d dmin=Zo+（100～200）mm=1000+（100～200）=1100～1200m 取d=1200mm 根据GB50007-2002规定，将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为650mm，基础分两级，室内外高差450mm，如图 （2）确定地基承载能力特征值fa 因为B、C轴中心距为3m，假设b﹤3m，因为d=1.2m﹥0.5m 故只需对地基承载能力特征值进行深度修正，fa=fak+ηdγm（d-0.5）=230+1.6×18×（1.2-0.5）=250.16KN∕m2 （3）确定基础的底面面积 由于基础边基和内基填土不同（即室内外有高差，应该以最不利计算） ＝ ＝1.6m A＝（1.1～1.4） =（1.1～1.4） =（3.67～4.67）m2 矩形基础长短边之比 =1.2～2.0 取b=1.8m，则l=2.4m 此时A=4.32m2 ＝ ＝1.4m A＝（1.1～1.4） =（1.1～1.4） =（3.59～4.57）m2 矩形基础长短边之比 =1.2～2.0 取b=1.8m，则l=2.4m 此时A=4.32m2 由于影响不大，所以取l=2.4m，b=1.8m即可。 （4）持力层强度验算 作用在基地形心的竖向力值、力矩分别为 Fk+Gk=660+ =660+20×4.32×1.4=780.96KN Mk=M=100KN·m e0= = =0.13m﹤ = =0.4m 符合要求。 = = = EMBED Equation.3 ≤1.2 =1.2×250.16=300.192 = =180.78 ≤ =250.16 故持力层强度满足要求。 （5）基础高度验算 现选用砼强度等级C30，HPB235钢筋，查得砼 =1.43 =1430 ，钢筋 =210 ， =1.3×660=858 KN， =1.3×100=130 KN·m。 地基净反力 = = =0.15m﹤ = =0.4m = = = 由图可知，l=2.4m，b=1.8m，h=650mm=0.65m， =650-40=610mm=0.61m，下阶 =350mm=0.35m， =350-40=310mm=0.31m； =1200mm=1.2m， =500mm=0.5m， =500mm=0.5m， =900mm=0.9m。 （1）柱边截面 +2 =（0.5+2×0.61）m=1.72m﹤b=1.8m =（ ）b- =[（ ）×1.8- ] =0.61 =（ + ） =(0.5+0.61) ×0.61=0.677 = EMBED Equation.3 =0.61×273.09KN=166.58KN 0.7 =0.7×1.0×1430×0.677KN=677.68KN﹥ =166.58KN 符合要求。 （2）变阶处截面 +2 =0.9+2×0.31=1.52m﹤b=1.6m =（ ）b- =[（ ）×1.8- ] =0.502 =（ + ） =（0.9+0.31）×0.31=0.375 = EMBED Equation.3 =0.502×273.09=137.09KN 0.7 =0.7×1.0×1430×0.375KN=375.38KN﹥ =137.09KN 符合要求。 （6）基础底板配筋计算 （1）计算基础的长边方向 1-1截面： 柱边地基净反力 = =[173.09+ ×（273.09-124.13）] =265.09 = = KN·m=165.95 KN·m = = =1439.41 3-3截面： = =[173.09+ ×（273.09-124.13）] =284.81 = = KN·m=75.32KN·m = = =1285.54 比较 和 ，应按 配筋，在平行于l方向1.8m宽度范围内配10Φ14@200 （ =1538.9 ﹥1439.41 ）。 （2）计算基础的短边方向 2-2截面： = = =74.12 KN·m = = =642.90 4-4截面： = = =40.22KN·m = = =686.47 比较 和 ，应按 配筋，在平行于b方向2.4m宽度范围内配12Φ10@220 （ =942 ﹥642.90 ）。 4 绘制施工图 （基础平面布置图（比例1:200）、详图（比例1:20） _1234567953.unknown _1234567985.unknown _1234568001.unknown _1234568009.unknown _1234568017.unknown _1234568021.unknown _1234568023.unknown _1234568025.unknown _1234568027.unknown _1234568028.unknown _1234568026.unknown _1234568024.unknown _1234568022.unknown _1234568019.unknown _1234568020.unknown _1234568018.unknown _1234568013.unknown _1234568015.unknown _1234568016.unknown _1234568014.unknown _1234568011.unknown _1234568012.unknown _1234568010.unknown _1234568005.unknown _1234568007.unknown _1234568008.unknown _1234568006.unknown _1234568003.unknown _1234568004.unknown _1234568002.unknown _1234567993.unknown _1234567997.unknown _1234567999.unknown _1234568000.unknown _1234567998.unknown _1234567995.unknown _1234567996.unknown _1234567994.unknown _1234567989.unknown _1234567991.unknown _1234567992.unknown _1234567990.unknown _1234567987.unknown _1234567988.unknown _1234567986.unknown _1234567969.unknown _1234567977.unknown _1234567981.unknown _1234567983.unknown _1234567984.unknown _1234567982.unknown _1234567979.unknown _1234567980.unknown _1234567978.unknown _1234567973.unknown _1234567975.unknown _1234567976.unknown _1234567974.unknown _1234567971.unknown _1234567972.unknown _1234567970.unknown _1234567961.unknown _1234567965.unknown _1234567967.unknown _1234567968.unknown _1234567966.unknown _1234567963.unknown _1234567964.unknown _1234567962.unknown _1234567957.unknown _1234567959.unknown _1234567960.unknown _1234567958.unknown _1234567955.unknown _1234567956.unknown _1234567954.unknown _1234567921.unknown _1234567937.unknown _1234567945.unknown _1234567949.unknown _1234567951.unknown _1234567952.unknown _1234567950.unknown _1234567947.unknown _1234567948.unknown _1234567946.unknown _1234567941.unknown _1234567943.unknown _1234567944.unknown _1234567942.unknown _1234567939.unknown _1234567940.unknown _1234567938.unknown _1234567929.unknown _1234567933.unknown _1234567935.unknown _1234567936.unknown _1234567934.unknown _1234567931.unknown _1234567932.unknown _1234567930.unknown _1234567925.unknown _1234567927.unknown _1234567928.unknown _1234567926.unknown _1234567923.unknown _1234567924.unknown _1234567922.unknown _1234567905.unknown _1234567913.unknown _1234567917.unknown _1234567919.unknown _1234567920.unknown _1234567918.unknown _1234567915.unknown _1234567916.unknown _1234567914.unknown _1234567909.unknown _1234567911.unknown _1234567912.unknown _1234567910.unknown _1234567907.unknown _1234567908.unknown _1234567906.unknown _1234567897.unknown _1234567901.unknown _1234567903.unknown _1234567904.unknown _1234567902.unknown _1234567899.unknown _1234567900.unknown _1234567898.unknown _1234567893.unknown _1234567895.unknown _1234567896.unknown _1234567894.unknown _1234567891.unknown _1234567892.unknown _1234567890.unknown