柱下钢筋混凝土独立基础设计例题（word6页）

1、PAGE PAGE 6设计题目某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力N=1150KN，弯矩M=200KNm，柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.0m,试设计此钢筋混凝土独立基础。图1 底层平面布置表1 各土层物理力学指标土 层 序 号土层名称层底埋深（m）容重（KN/m）含水量（%）孔隙比e液性指数I粘聚力（kpa）内摩擦角（）压缩模量E（Mpa）浅黄色粘土5.019.427.80.790.2333.01811.9褐黄色粉质粘土8.020.021.80.640.3720.021.

2、08.1强风化泥质砂岩15.025.068.025.024.9主要内容 （1）确定基础埋置深度 （2）确定地基承载力特征值 （3）确定基础地面尺寸 （4）确定基础的高度 （5）基础底板的配筋计算 （6）绘制施工图（平面图，详图）具体要求 （1）结构设计必须依据最新出版的有关技术规范或教程，设计图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。 （2）设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，可采用手工抄写或电脑打印。 （3）必须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作

3、违纪处理。完成后应上交的材料 （1）基础平面布置图（1:100） （2）基础详图（底板配筋图、平面图、剖面图）（1:50） （3）设计说明书参考文献 （1）基础工程，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。 （2）建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）中国建筑工业出版社。 （3）土力学（陈仲颐、周景星、王洪瑾 编著，清华大学出版社）。指导教师 签名日期 年 月 日系 主 任 审核日期 年 月 日设计过程：一、确定基础埋置深度由建筑地基基础设计规范（GB500007-2002）（下称规范）可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下

4、水位以上。故取基础埋深为h=1.0m。则持力层为浅黄色粘土层。二、确定地基承载力特征值土力学（陈仲颐、周景星、王洪瑾 编著，清华大学出版社）表8-6 ，由浅黄色粘土力学指标e和I查得浅黄色粘土的承载力基本值f=245kPa.由于埋深大于0.5m，需要对地基承载力进行修正（此处暂时忽略基础宽度的修正）：f= f+（d-0.5）=245+1.6*19.4*（1.0-0.5）=261kPa=1.6，查基础工程承载力修正系数表得知三、确定基础底面尺寸计算基础及其上土的重力G的基础埋置深度为：d=（1.0+1.0）/2=1.0m由于埋深范围内没有地下水，h=0，初步基础底面面积为：A=F/( f-d)=

5、1150/(261-20*1)=4.772考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，得：A=1.2 A=1.2*4.772=5.726取基底长短边之比n=l/d=1.4，于是：b=2.02，取b=2.0m则l=1.4b=2.8m因b=2.0m3.0m，故f无需作宽度修正。验算荷载偏心距e：基底处的总竖向力：F+ G=1150+20*2.8*2*1=1262kN基底处的总力矩：M=200kNm偏心距：e= M/（F+ G）=200/1262=0.16ml/6=0.47m 故可以。验算基底最大压力PP= （F+ G）（1+6e/l）/bl=1262*（1+6*0.16/2.8）/2.8*2=303k

6、Nb=2.0m 故用公式 P（l/2-a/2-h）b0.7f(b+h)h-（b/2+h-b/2）进行验算。式子左边：P（l/2-a/2-h）b=282*(2.8/2-0.8/2-0.755)*2=138.18kN式子右边：0.7f(b+h)h-（b/2+h-b/2）=0.7*0.98*1100*(0.6+0.755)*0.755-(0.6/2+0.755-2/2)=880.6kN138.18kN 故满足要求。（受冲切承载力截面高度影响系数，当基础高度h不大于800mm时，取1.0,；当h大于或等于2000mm时，取0.9，其间按线性内插法取用，此处取0.98。）有规范可知，当基础高度大于等于6

7、00mm而小于900mm时，阶梯型基础分两级，所以下阶h=400mm，h=355mm，取l=1.6m，b=1.2m。变阶处截面b+2h=1.2+2*0.355=1.91m137.6 故满足要求。五、基础底板的配筋计算 计算基础长边方向的弯矩设计值，取1-1截面P=P+(l+a)(P-P)/2l=129+(2.8+0.8)*(282-129)=227.4kPaM=1/48*(P+P)(2b+b)+(P-P)b(l-a)=1/48*(282+227.4)*(2*2+0.6)+(282-227.4)*2(2.8-0.8)=204.37kNm计算配筋面积：A=M/(0.9fh)=204.37/0.9*

8、0.210*0.755=1432.2mm3-3截面P=P+(l+l)(P-P)/2l=129+(2.8+1.6)*(282-129)=249.2kPaM=1/48*(P+P)(2b+b)+(P-P)b(l-l)=1/48*(282+249.2)*(2*2+1.2)+(282-249.2)*2(2.8-1.6)=84.8kNm计算配筋面积：A=M/(0.9fh)=84.8/0.9*0.210*0.355=1263.9mm比较A和A，应按A配筋。钢筋根数n=(2000-200)/200+1=10，所以现于2.0m宽度范围内配1014，放置下排，A=1539mm1432.2mm。计算基础短边方向的弯

9、矩设计值，取2-2截面M=1/24*P(b-b)(2l+a)=1/24*205.4*(2-0.6)*(2*2.8+0.8)=107.4kNm计算配筋面积:A=M/(0.9fh)=107.4/0.9*0.210*(0.755-0.014)=764.8mm4-4截面M=1/24*P(b-b)(2l+l)=1/24*205.4*(2-1.2)*(2*2.8+1.6)=39.4kNm计算配筋面积：A=M/(0.9fh)=39.4/0.9*0.210*(0.355-0.014)=607.8mm比较A和A，应按A配筋。又因为由规范知，底板受力钢筋的最小直径不宜小于10mm，间距不宜大于200mm和小于100mm。当有垫层时，混凝土的保护层净厚度不