柱下钢筋混凝土独立基础设计

1 柱下钢筋混凝土独立基础设计 设计实例设计实例 1 设计题目设计题目 某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构 采某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构 采 用柱下独立基础 在基础顶面处的相应于荷载效应用柱下独立基础 在基础顶面处的相应于荷载效应标准组标准组 合合 由上部结构传来的轴心荷载为 由上部结构传来的轴心荷载为 680kN 弯矩值为 弯矩值为 80kN m 水平荷载 水平荷载 10kN 柱永久荷载效应起控制作用 柱永久荷载效应起控制作用 柱截面尺寸为柱截面尺寸为 350mm 500mm 试设计该基础 试设计该基础 2 工程地质情况工程地质情况 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 为粘性土 b 0 d 1 0 土的天然重度为 土的天然重度为 18 kN m3 fak 230kN m2 地下水位在 地下水位在 7 5m 处 无侵蚀性 处 无侵蚀性 3 基础设计基础设计 确定基础的埋置深度确定基础的埋置深度 d 1200mm 最小埋深为建筑物高最小埋深为建筑物高 度度 根据根据 GB50007 2002 规定 将该独立基础设计成阶梯形 规定 将该独立基础设计成阶梯形 取基础高度为取基础高度为 650 mm 基础分二级 室内外高差 基础分二级 室内外高差 300mm 确定地基承载特征值确定地基承载特征值 fa 假设假设 b 3m 因因 d 1 2m 0 5m 故只需对地基承载力特征故只需对地基承载力特征 值进行深度修正 值进行深度修正 2 aakdm 2 0 5 230 1 0 181 20 5kN m 242 6kN m ffd 确定基础的底面面积确定基础的底面面积 md35 1 2 5 12 1 2 11 3 35 118 6 242 680 m drf F A Ga k 考虑偏心荷载影响 基础底面积初步扩大考虑偏心荷载影响 基础底面积初步扩大 12 于是 于是 22 m73 3m11 32 12 1 AA 2 取矩形基础长短边之比取矩形基础长短边之比 l b 1 5 即 即 l 1 5b m58 1 5 1 73 3 5 1 A b 取取b 1 6 m 则则 l 1 5b 2 4 m A l b 2 4 1 6 m 3 84 m2 持力层强度验算持力层强度验算 作用在基底形心的竖向力值 力矩值分别为作用在基底形心的竖向力值 力矩值分别为 KK 680kN 68020 3 84 1 35 kN 783 68kN FGAh mkN5 86m kN65 01080 k VhMM m11 0 m 68 783 5 86 k k 0 k GF M e m4 0 6 m4 2 6 l 符合要求 符合要求 2 m 60 21kN2 2 m 47 96kN1 m kN 4 2 11 0 6 1 84 3 68 7836 1 20kkkmax kmin l e A GF p 1 2fa 1 2 242 6kN m2 291 12kN m2 22kminkmax k m kN09 204m kN 2 96 14760 212 2 pp p fa 242 6kN m2 故持力层强度满足要求 故持力层强度满足要求 基础高度验算基础高度验算 现选用混凝土强度等级现选用混凝土强度等级 C20 HPB300 钢筋 查得混凝土钢筋 查得混凝土 ft 1 1N mm2 1100 kN m2 钢筋 钢筋 fy 270 N mm2 地基净反力地基净反力 2 2 K maxmaxmax m kN83 314 m kN 843 35 184 32035 1 21 26035 1 35 1 35 1 A G p A G pp kj 3 2 2 K minminmin m kN3 163 m kN 843 35 1 84 3 2035 1 96 14735 1 35 1 35 1 A G p A G pp kj h 650mm h0 600mm 下阶 下阶 h1 350mm h01 300mm az1 1200mm bz1 800mm 1 柱边截面柱边截面 bc 2 h0 0 35 2 0 61 m 1 57m b 1 6m 22 2 00 5438 0 60 0 2 35 0 2 6 1 6 1 60 0 2 5 0 2 4 2 22 22 m h bb bh al A cc l 2 5856 0 60 0 60 0 35 0 mAm kNAf kNAPF mthp ljl 91 4505856 0 11000 17 07 0 2 17183 3145438 0 max 符合要求 符合要求 2 阶处截面阶处截面 bz1 2 h01 0 8 2 0 31 m 1 42m b 1 6m 2 2 2 2 01 1 01 1 1 0 4559m m31 0 2 8 0 2 6 1 6 131 0 2 2 1 2 4 2 2222 h bb bh al A zz 2 2 010112 m3441 0 0 31m31 08 0 hhbA z kN53 143kN83 3144559 0 max11 j pAF 4 kN96 264kN3441 011000 17 07 0 2thp Af F1 143 53kN 符合要求 符合要求 基础底板配筋计算基础底板配筋计算 1 计算基础的长边方向 计算基础的长边方向 I I 截面截面 柱边地基净反力柱边地基净反力 kNm bPP A G PPbbaM 5 231 6 1 85 25483 314 85 25483 314 35 0 6 12 2 5 04 2 12 1 2 2 12 1 2 maxmax 2 1 2 6 0 1 1 1588 6002709 0 105 231 9 0 mm hf M A y s III III 截面 截面 2 2 minjmaxj 1 minjIII m kN95 276 m kN 3 16383 314 4 22 2 14 2 3 163 2 pp l al pp z j mkN bPP A G PPbbaM 86 106 6 1 85 25483 314 85 25483 314 2 14 22 2 2 14 2 12 1 2 2 12 1 2 maxmax 2 1 2 6 0 1319 3003009 0 1086 106 9 0 mm hf M A y s 2 min max min 85 254 3 16383 314 4 22 5 04 2 3 163 2 mkN pp l al pp jj c jj 5 比较比较 AsI和和 ASIII 应按 应按 AsI配筋 配筋 在平行于在平行于 l 方向方向 1 6m 宽度宽度 范围内配范围内配 14 150 根数根数 2 2 169211 4 14 111 150 7021600 mmAs n As 1692mm2 0 15 1600 600 1440mm2 2 计算基础的短边方向 计算基础的短边方向 II II 截面截面 2 6 0 2 minmax 2 569 6002709 0 1083 9 0 83 3 16383 314 5 04 22 35 06 1 48 1 2 2 48 1 mm hf M A kNm A G PPalbbM y s 截面截面 2 6 0 2 minmax 2 521 3002709 0 1038 9 0 38 3 16383 314 2 14 22 8 06 1 48 1 2 2 48 1