柱下独立基础设计算例

1、柱下独立基础设计第一节、设计资料本设计为一 10层框架结构的基础，楼层建筑高度为37.35m,则柱采用C30 的混凝土，基础采用C30的混凝土，做100mmC1素混凝土垫层。抗震设防 烈度为 6 度，抗震等级为三级，基础设计为阶梯型基础一、地基承载力特征值和基础材料（一）本工程地质情况如下：粘性土，丫 =18KN/rm, fak =200KN/r2io综合考虑建筑物的用途、基础的型式、荷载大小、工程地质及水文地质条件等，持力层考虑为一般土层， fak=200KN/m,基础的埋置深度取d=37.35/15=2.5m。基础采用C30混凝土，fc=14.3 N/mrm , ft=1.43N/mm 钢

2、筋采用 HPB335 fy=300 N/mrm,钢筋的混凝土保护层厚度为35mm垫层采用C15混凝土，厚100mm（二） 、确定地基承载力特征值：假设基础宽度小于 3 米或埋深大于 0.5 米，按 建筑地基基础设计规范（GB50007- 2002）式 5.2.4 修正 fa = fak + n b 丫（b 3）十 4 d 丫 心一 0.5）=200+1.0 X18X（2.5 0.5）=236KN/m2第二节、基础顶面内力组合一、标准组合由PK计算结果查得柱1柱底标准组合，分别取三组内力组合： 弯矩KN - m 轴力KN剪力KN（ 1） 轴力最大 N max -118.642686.98-39.

3、62（ 2）弯矩最大M max -185.252643.05-58.943）弯矩、剪力都较大-185.012671.09-58.71二、基本组合(1.35 X标准组合)弯矩KN - m 轴力KN剪力KN(1)轴力最大 Nmax -160.163627.42-53.49(2)弯矩最大 Mmax -250.093568.12-79.57(3)弯矩、剪力都较大-249.763605.97-79.26第三节、取第一组轴力最大Nmax来确定柱1基础底面尺寸bXL:考虑偏心作用，取 A0 =1.2 X 一N一=1.2 X2686.98/ (227 18 fa - GdX2) =16.9 m2。又由 n=L

4、/b=1.5 02 得，b=|9 = 3.5m,则 L=1.5 b=5.3m.所以柱1基础的底面尺寸为bXL=3.5 X 5.3 m2图6-1、持力层承载力验算：（用标准组合）G% Ad=18X 3.5 X5.3 X 2.5=834.75 KNFk =2686.98 KNMk =-118.64 KN - mM k118.64e=- = =0.035L/6=0.882686.98 834.75. 6 0.0552贝U pkmax= X (1 +) =191.70 KN/m 1.2 fa =272.43.5 5.35.3KN/rmfK =26868 J34T5 =180.85 侬而 fa=236K

5、N/mbl3.5 5.3所以基础底面尺寸符合要求。第四节、基础高度确定及底面配筋计算：一、基础高度验算基础底面尺寸为 bXL=3.5mX 5.3m,柱1截面尺寸为bc x ac=500mrH 500mm假定基万高度为h=1000mm,U设置2阶阶梯，每阶高度为500mm所 以：he =h-50=1000-50=950mmo bc +2%=0.5+2 X 0.95=2.4m0.7 Phpftbmho =0.7 x 0.988 x 1430 x (0.5+0.95) x 979.75KN.基础分两级，下阶 h二500mm Mdi =450mm 取 1i =2.5m, bi=1.5m变截面处，b+2

6、h1 =2.4m620.49KN所以基础底面尺寸符合要求。二、基础配筋计算1、计算基础长边方向的弯矩设计值_ F pj = j bl3627.423.5 5.3=195.5 KN/ m2P j max TOC o 1-5 h z F6e(1-)=205.29 KN/ mbll 取I I截面1_oMKPjmaxPj)3 (PJmax-Pj)b(l -%)212=(205.29 195.5) (2 3.5 0.5) (205.29-195.5) 3.5 (5.3-0.5)248=1459.29 KN - mMI1459.2922A = 0 9 f h = 0 9 300000 0 95 =0.00

7、5689 m =5689mm 取III - III截面12MIII = (Pjmax - Pj)(2b b1) (Pjmax -Pj)b(l 7)4812=(205.29 195.5) (2 3.5 1.5) (205.3 -195.5) 3.5(5.3 -2.5)48=562.0KN - mAsIII = M III = 562=0.004626 m2 =4626mm2 An0.9 fyh010.9 300000 0.45由Av配筋得在5.3m宽度内配26小14200 As=4081mm2.如图：第五节、基础尺寸及配筋验算分别用第二组数据和第三组数据验算截面一、取第二组数据（一）持力层承载力

8、验算：（用标准组合）M=-185.25 KN - m N=2643.05KN Q= -58.94KNGK=rG Ad=18X 3.5 X 5.3 X 2.5=834.75 KNFk =2643.05 KNMk =185.25 KN - me=N185.25=0.056 L/6=0.88F G 2643.05 834.75=2643.05 +834.75 乂( 116M0.055Pk =3.5 5.3Fk Gk2643.05 834.755.3)=199.16KN/M 1.2 fa =283.2 KN/rmbl3.5 5.322=180.85 KN/m 990.75KN.基础分两级，下阶 h1=

9、500mm % =450mm 取 l1 =2.5m, t =1.5m 变截面处，h+2 A =2.4m0.7 Phpftb1mh01 =0.7 X 0.988 X 1430 X ( 1.5+0.45 ) 627.44KN所以基础底面尺寸符合要求。（三）、基础配筋计算1、计算基础长边方向的弯矩设计值F pj = bl黑.2=1924KN/m2Pjmax= F(1 6e) =207.59 KN/ m2 bl l取I I截面12Ml=(Pjmax Pj)(2b bc) (Rmax-Pj)b(l -%)24812=(207.29 192.4) (2 3.5 0.5) (207.59-192.4) 3.

10、5 (5.3 - 0.5)2 48=1464.40 KN - mA=AsI =1464.400.9fyh00.9 300000 0.95=0.005709 m2 =5709mm2取III - III截面12MiII = (PJmax Pj )(2b B) (Rmax 一 Pj )b(l - 1i)24812(207.59 192.40) (2 3.5 1.5) (207.59-192.40) 3.5(5.3 -2.5)2 48=564.0KN - m 0=0tt= 0,.356400.45 =0.004642 m2 =4642mm2V Ai所以由 人 配筋，在3.5米宽度内配27小16120

11、AS=5866mm2计算短边方向的弯矩取II - II截面1212M ii =Pj(b -bc) (2lac) =192.4 (3.5 -0.5)(2 5.3 0.5) =826.882424KNm TOC o 1-5 h z M ii826.8822I -0.9fyh00.9 300000 0.95m - mm取IV IV 截面1212M iv =Pj(b-b) (2l 11)=192.4 (3.5 -1.5)(2 5.3 2.5)2424=420.0KN - mAv = M IV = 42 =0.003457 m2=3457mm2 Ai0.9 fyh010.9 300000 0.45由 A

12、v 配筋得在 3.5m 宽度内配 26(|)14200 As=4081mm2.取第三组数据（一）、持力层承载力验算：（用标准组合）M=-185.01 KN m N= 2671.09 KN Q=-58.71 KNGK=rG Ad=18X 3.5 X 5.3 X 2.5=834.75KNFk =2671.09KNM k=185.01 KN - me=Mk185.012671.09 834.75=0.055 L/6=0.88pk max2671.09+834.75 乂+60.055)3.5 5.35.3 2_=199.28 KN/m 1.2 fa =283.2KN/mPk =FkGkbl2643.0

13、5 834.753.5 5.3=191.28 KN/m2 0.7 Phpftbmh0 =0.7 X 0.988 X 1430 X (0.5+0.95) 1001.25KN.基础分两级，下阶 h二500mm h)1=450mm 取 1i =2.5m, t =1.5m 变截面处，b+2h)1 =2.4m 634.10KN所以基础底面尺寸符合要求。（三）、基础配筋计算1、计算基础长边方向的弯矩设计值F pj = j bl3605.973.5 5.3=194.4KN/ m2 TOC o 1-5 h z F 6e2Pjmax=(1 一)=209.63 KN/ mbl l取I1截面12M 产/(PJmaxPj)(2b bc) (Rmax - Pj)b(l 一%)24812=(209,63 194.4) (2 3.5 0.5) (209.63 -194.4) 3.5 (5.3 -0.5)48=1480.09 KN - mM i1480.0922I -0.9fyh0- 0.9 300000 0.95 -, 一 mm取III - III截面19MiII =48(Pjmax Pj )(2b b1) (Pjmax - Pj )b(l - kV12=(209.63 194.40) (2 3.5 1.5) (209.63 -194.40) 3.5(5.3 -2.5