独立基础计算书例题

1、下载可编辑课程设计 :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

2、 ；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/M 2；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

3、=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.专业 .整理 .下载可编辑柱设计独立基础 ，并绘制基础平面图和剖面配筋图 。 提示：1.基础进入第 3

4、 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/M 2；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。.专业 .整理 .下载可编辑.专业 .整理 .下载可编辑标高 (m)32.0030.0028.0026.0024.0022.0020.0018.0016.0014.0012.00工程地质剖面图 1-1ZCK1631.911.50 (30.41)素填土N=23.0C 粘土N=27.0fak=400kPa Es=15.0MPa8.40 (23.51)N=19.

5、0坡残积粘土N=16.0fak=120kPa Eo=5.0MPaN=13.0 12.00(19.91)粉质粘土Rfak=450kPa Es=25.0MPa15.00(16.91)Ls石灰岩fa=2500kPa frk=65.2MPa20.00 (11.91).专业 .整理 .下载可编辑.专业 .整理 .下载可编辑标高 (m)32.0030.0028.0026.0024.0022.0020.0018.0016.0014.0012.00工程地质剖面图 2-2ZCK1631.911.50 (30.41)素填土N=23.0C 粘土N=27.0fak=400kPa Es=15.0MPa8.40 (23.

6、51)N=19.0坡残积粘土N=16.0fak=80kPa Eo=3.0MPaN=13.0 12.00(19.91)粉质粘土Rfak=450kPa Es=25.0MPa15.00(16.91)Ls石灰岩fa=2500kPa frk=65.2MPa20.00 (11.91).专业 .整理 .下载可编辑计算示例 ：1.软弱下卧层验算 ：地面1Fk+Gk1ddHh2持力层地下水位2zdEs13软弱下卧层Es21.1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 2000mm1.1.3基础高度H 400mm ，基础混凝土容重c 25.00

7、kN/m1.1.4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 1300kN1.1.5基础埋置深度d 2500mm ； 第一层土 （持力层上面 ）土层厚度.专业 .整理 .下载可编辑d1 2000mm ，土的重度1 18kN/m持力层土的重度2 18kN/m1.1.6地基压力扩散线与垂直线的夹角 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d 0.51.1.8软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度m 20kN/m软弱下卧层顶面埋置深度dz 8400mm1.2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fazfaz fak +d

8、* m * (d - 0.5) 100+0.5*20*(8.4-0.5) 179.0kPa1.2.2基础自重 、土重标准值Gk基础自重Gk1 c * Vc 25*1.6 40.0kN基础上的土重Gk2 * (l * b * d - Vc) 18*(10-1.6) 151.2kNGk Gk1 + Gk2 191.2kN1.2.3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 5900mmpk (Fk + Gk) / A (1300+191.2)/4 372.8kPapc 1 * d1 +2 * (d - d1) 36+9 45.0kPa对于

9、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 * tan) * (l + 2z * tan) 2*2*(372.8-45)/(8.813*8.813) 16.9kPa.专业 .整理 .下载可编辑1.2.4软弱下卧层顶面处土的自重压力值pczm (18*2+18*6.4)/8.4 18.00kN/mpcz m * dz 18*8.4 151.2kPa1.2.5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

10、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 :.专业 .整理 .下载可编辑二、基本参数1 依据规范建筑地基基础设计规范（GB 50007 2002 ）混凝土结构设计规范（GB 50010 2002 ）简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版 ）2 几何参数 ：已知尺寸 ：B1 = 1000 mm,A 1= 1000 mmH1 = 400 mm,H 2 = 0 mmB = 800 mm,A = 800 mmB3 = 1400 mm,A 3= 1400 mm无偏心 ：B2 = 1000 mm,A 2= 1000 mm基

11、础埋深 d = 1.50 m钢筋合力重心到板底距离as = 50 mm3 荷载值 ：(1)作用在基础顶部的标准值荷载.专业 .整理 .下载可编辑Fgk = 2000.00 kNFqk = 0.00 kNM gxk= 25.00 kNmM qxk= 0.00 kNmM gyk= 60.00 kNmM qyk= 0.00 kNmVgxk = 100.00 kNVqxk = 0.00 kNVgyk = 20.00 kNVqyk = 0.00 kN(2)作用在基础底部的弯矩标准值M xk = M gxk M qxk = 25.00 0.00 = 25.00 kNmM yk = M gyk M qyk

12、= 60.00 0.00 = 60.00 kNmVxk = V gxk Vqxk = 100.00 0.00 = 100.00 kNmVyk = V gyk Vqyk = 20.00 0.00 = 20.00 kNm绕 X 轴弯矩 : M 0xk = M xk Vyk (H1 H2 ) = 25.00 20.00 0.40 = 17.00 kNm绕 Y 轴弯矩 : M 0yk = M yk Vxk(H1 H2) = 60.00 100.00 0.40 = 100.00 kNm(3)作用在基础顶部的基本组合荷载不变荷载分项系数rg = 1.00活荷载分项系数rq = 1.00F = rF r F

13、= 2000.00 kNggkqqkM x = r g Mgxk r qMqxk = 25.00 kNmM y = r g Mgyk rq Mqyk = 60.00 kNmVx = r gVgxk rq Vqxk = 100.00 kNVy = r gVgyk rq Vqyk = 20.00 kN(4)作用在基础底部的弯矩设计值绕 X 轴弯矩 : M= M V (H H ) = 25.00 20.00 0.40 = 17.00 kNm0xxy12绕 Y 轴弯矩 : M 0y = M y Vx (H1H 2 ) = 60.00 100.00 0.40 = 100.00 kNm.专业 .整理 .下

14、载可编辑4 材料信息 ：混凝土 ： C25钢筋 ： HRB335(20MnSi)5 基础几何特性 ：底面积 ： S = (A 1 A 2)(B1 B2 ) = 2.00 2.00 = 4.002 m绕 X 轴抵抗矩 ： Wx = (1/6)(B1+B 2)(A1 +A 2 )2= (1/6) 2.0023= 21.0033 m绕 Y 轴抵抗矩 ： Wy = (1/6)(A1+A 2)(B1+B 2 )2= (1/6) 2.0023= 21.0033 m三、计算过程1 修正地基承载力修正后的地基承载力特征值f a = 600.00 kPa2 轴心荷载作用下地基承载力验算计算公式 ：按建筑地基基础

15、设计规范（GB 50007 2002 ）下列公式验算 ：p k = (F k Gk)/A(5.2.2 1)Fk = F gk Fqk = 2000.00 0.00 = 2000.00 kNGk = 20S d = 20 4.00 1.50 = 120.00 kNp k = (F k Gk)/S = (2000.00 120.00)/4.00 = 530.00 kPa f a，满足要求 。3 偏心荷载作用下地基承载力验算计算公式 ：按建筑地基基础设计规范（GB 50007 2002 ）下列公式验算 ：当 eb/6时， p kmax = (F k Gk)/A M k/W(5.2.2 2)p kmi

16、n = (F k Gk )/A M k /W(5.2.2 3)当 e b/6时， pkmax = 2(F k Gk)/3la(5.2.2 4).专业 .整理 .下载可编辑X、 Y 方向同时受弯 。偏心距 exk = M 0yk /(F k Gk) = 100.00/(2000.00 120.00) = 0.05 me = e xk = 0.05 m (B1 B2)/6 = 2.00/6 = 0.33 mp kmaxX = (F k Gk)/S M 0yk /W y= (2000.00 120.00)/4.00 100.00/1.33 = 605.00 kPa偏心距 eyk = M 0xk /(

17、F k Gk) = 17.00/(2000.00 120.00) = 0.01 me = e yk = 0.01 m (A1 A2)/6 = 2.00/6 = 0.33 mp kmaxY = (F k Gk)/S M 0xk /W x= (2000.00 120.00)/4.00 17.00/1.33 = 542.75 kPap kmax = p kmaxX p kmaxY (Fk Gk )/S = 605.00 542.75 530.00 = 617.75 kPa 1.2 f a = 1.2 600.00 = 720.00 kPa，满足要求 。4 基础抗冲切验算计算公式 ：按建筑地基基础设计

18、规范（GB 50007 2002 ）下列公式验算：Fl 0.7fahhptm0(8.2.7 1)Fl= p jAl(8.2.7 3)am = (a t ab )/2(8.2.7 2)p jmax,x= F/S M 0y/W y = 2000.00/4.00 100.00/1.33 = 575.00 kPap jmin,x= F/S M 0y /W y = 2000.00/4.00 100.00/1.33 = 425.00 kPap jmax,y= F/S M 0x/W x = 2000.00/4.00 17.00/1.33 = 512.75 kPap jmin,y= F/S M 0x /W x

19、 = 2000.00/4.00 17.00/1.33 = 487.25 kPap j = p jmax,x p jmax,y F/S = 575.00 512.75 500.00 = 587.75 kPa.专业 .整理 .下载可编辑(1)柱对基础的冲切验算：H0 = H 1 H2 as = 0.40 0.00 0.05 = 0.35 mX方向：Alx = 1/4(A 2H 0 A 1 A2 )(B1 B2 B 2H 0)= (1/4) (0.80 20.35 2.00)(2.00 0.80 20.35)= 0.44 m 2Flx = p jAlx= 587.75 0.44 = 257.14 k

20、Nab = minA 2H 0 , A 1 A2 = min0.80 20.35, 2.00 = 1.50 mamx = (a t a b )/2 = (A ab )/2 = (0.80 1.50)/2 = 1.15 mFlx 0.7faH= 0.7 1.00 1270.00 1.150 0.350hptmx0= 357.82 kN，满足要求 。Y方向：Aly = 1/4 (B 2H 0 B1 B2)(A 1A 2 A 2H 0)= (1/4) (0.80 20.35 2.00)(2.00 0.80 20.35)= 0.44 m 2Fly = p jAly= 587.75 0.44 = 257

21、.14 kNab = minB 2H 0 , B1 B2 = min0.80 2 0.35, 2.00 = 1.50 mamy = (a t ab )/2 = (B ab )/2 = (0.80 1.50)/2 = 1.15 mFly 0.7 hpftamyH0= 0.7 1.00 1270.00 1.150 0.350= 357.82 kN，满足要求 。(2)变阶处基础的冲切验算：5 基础受压验算.专业 .整理 .下载可编辑计算公式 ：混凝土结构设计规范 （GB 50010 2002 ）Fl 1.35 clfcAln(7.8.1-1)局部荷载设计值 ： Fl = 2000.00 kN混凝土局

22、部受压面积 ： A ln = A l = B A = 0.802 0.80 = 0.64 m混凝土受压时计算底面积： Ab = minB 2A, B 1 B2 min3A, A1 A2 = 4.00 m 2混凝土受压时强度提高系数：l = sq.(Ab/A l) = sq.(4.00/0.64) = 2.501.35 clfcAln= 1.35 1.00 2.50 11900.00 0.64= 25704.00 kN Fl = 2000.00 kN ，满足要求 。6 基础受弯计算计算公式 ：按简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版 ）中下列公式验算 ：M = /48 (L a)2(2B b)(

23、p jmax p jnx )(11.4 7)M = /48 (B b) 2(2L a)(p jmax p jny )(11.4 8)(1)柱根部受弯计算 ：G = 1.35G k = 1.35 120.00 = 162.00kN- 截面处弯矩设计值：p jnx = p jmin,x (p jmax,x p jmin,x )(B1 B2 B)/2/(B 1 B2)= 425.00 (575.00 425.00) (2.00 0.80)/2/2.00= 530.00 kPaM = /48 (B B)22(A A ) A(p p)1212jmax,xjnx= 1.0000/48(2.00 0.80)

24、 2(22.00 0.80) (575.00 530.00).专业 .整理 .下载可编辑= 159.12 kNm- 截面处弯矩设计值：p jny = p jmin,y (p jmax,y p jmin,y )(A 1 A2 A)/2/(A 1 A2)= 487.25 (512.75 487.25) (2.00 0.80)/2/2.00= 505.10 kPaM = /48 1(A2 A)2 2(B1 B2) B(p jmax,y p jny )= 1.0000/48(2.00 0.80) 2(22.00 0.80) (512.75 505.10)= 146.57 kNm- 截面受弯计算 ：相对受压区高度： = 0.056154配筋率 ： = 0.002227计算面积 ： 779.60 mm 2/m- 截面受弯计算 ：相对受压区高度： = 0.051604配筋率 ： = 0.002047计算面积 ： 716.44 mm 2/m(2)变阶处受弯计算：- 截面处弯矩设计值：p jn