柱下独立基础

①柱底荷载效应标准组合值：Fk1282KN，Mk257KNm，Vk86KN； ②柱底荷载效应基本组合值：F1667KN，M334KNm，V112KN。 持力层选用③号粘土层，承载力特征值fak180KPa，框架柱截面尺寸为

500500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

二、独立基础设计 1．选择基础材料：

C25混凝土，HPB235钢筋，预估基础高度0.8m。 2．基础埋深选择：

基础的最小埋置深度dminZdhmax，其中Zd为场地冻结深度1.2m，hmax为基础底面允许残留冻土层的最大厚度，大于0；得出dmin1.2m。 根据任务书要求和工程地质资料，

第一层土：杂填土，厚0.5m,含部分建筑垃圾；

第二层土：粉质粘土，厚1.5m, 软塑，潮湿，承载力特征值fak130KPa ； 第三层土：粘土，厚2.0m, 可塑，稍湿，承载力特征值fak180KPa ；

地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表下4.5m。

取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，本设计取第三层土为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.51.50.52.5m。由此得基础剖面示意图如下：

3．求地基承载力特征值fa：

根据粘土e0.58， IL0.78，查表2.6得 b0.3，d1.6

基底以上土的加权平均重度：m180.5201.519.40.519.48KN/m3

2.5持力层承载力特征值fa（先假设基础宽度b3.0m，不考虑对基础宽度修正）：

fafakdm(d0.5)1801.619.48(2.50.5)242.34KPa

4.初步选择基底尺寸：

取柱底荷载标准值：Fk1282KN，Mk257KNm，Vk86KN 计算基础和回填土重Gk时的基础埋深d基础底面积：A012.52.952.725m 2Fk12826.82m2

faGd242.34202.7252基础底面积按30%增大，即：A1.3A01.36.828.866m

2初步选定基础底面面积Alb339m，且b3m3m不需要再对fa进行修正。

5.验算持力层地基承载力：

回填土和基础重：GkGdA202.7259490.5KN 偏心距：ekMk257860.8l0.18m0.5m

FkGk1282490.56基底边缘最大与最小应力：

pmaxminFkGk6e1282490.560.18(1k)(1) Al93267.8KPa126.04KPa

①

1pmaxpmin1267.8126.04196.92KPafa242.34KPa，安全； 22 ② pmax267.8KPa1.2fa1.2242.34290.81KPa，安全。 6.软弱下卧层强度验算：

Z1.5m，lb1.5m ，

lZ1，1c0.1752 bb软弱下卧层顶面处的附加应力设计值：pz4c040.1752196.92138.00KPa 软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值：pcz180.5201.519.4277.8KPa 软弱下卧层顶面处修正后承载力设计值：fa1801.677.8(2.50.5)242.24KPa 4pzpcz138.0077.8215.8KPafa，满足

7.验算最终沉降量（用《建筑地基基础设计规范》（GB500072011）法计算） 地基受压层计算深度：Znb(2.50.4lnb)3(2.50.4ln3)6.18m

柱基中点沉降量（由于第五层和第六层土没有压缩模量，所以沉降量只算前三个部分的）：

pppSs0(Z11)0(Z22Z11)0(Z33Z22)

Es2Es3Es1Es18.2MPa，Es29.0MPa，Es310.0MPa Z11.5m，Z22m，Z33.2m

根据

Zl31.50.5查表3.12得10.9 1.0与1b3b3Zl321.0与20.67查表3.12得20.829

b3b3Zl33.21.07查表3.12得30.674 1.0与3b3b3根据

根据

A110.90.90.8291.51.425 A20.50.432 220.8290.674A31.20.902

2当量值EsA1A2A31.4250.4320.9028.84MPa A31.4250.4320.902A1A28.29.010.0Es1Es2Es30.5181.5200.519.42.5148.22KPa

2.5p0pmd196.92查表3.11，s0.88

148.22148.22148.22S0.88(1.50.9)(20.8291.50.9)(3.20.67420.829)9.010.08.2 32.44mm，安全

8.计算基底净反力：

取柱底荷载效应基本组合设计值：F1667KN，M334KNm，V112KN。

净偏心距 en,0M3341120.80.25m N16676en,0F166760.25(1)(1) Al93基础边缘处的最大和最小净反力

pn,maxn,min277.83KPa92.61KPa

9.对基础进行结构内力分析确定基础高度(采用阶梯形基础)

对基础进行抗冲切承载力验算：

（1）柱下冲切：

l3m，b3m，atbc0.5m，ac0.5m。初步选定基础高度h800mm，

分两个台阶，每阶高度均为400mm。h0800(4010)750mm（有垫层）。

abat2h00.520.752mb3m，取ab2m

amatab50020001250mm 22因偏心受压，pn取pn,max277.83KPa

2lacbbch0bh0 冲切力：FlPn,max2222230.530.5277.830.7530.75347.29KN

2222抗冲切力：0.7hpftamh00.71.01.27101.250.75

3833.44KN347.29KN，满足

（2）变阶处抗冲切验算：

atb11.5m，a11.9m，h0140050350mm

abat2h011.520.352.2mb3m，取ab2.2m

amatab1.52.21.85m 222la1bb1h01bh01 冲切力：FlPn,max2222231.931.50.3530.35 =277.832222122.24KN

抗冲切力：0.7hpftamh010.71.01.27101.850.35

3575.63KN122.24KN，满足

10.配筋计算(选用HPB235 级钢筋，fy210N/mm) 选用HPB235 级钢筋，fy210N/mm

（1）基础长边方向 І-І截面（柱边）

柱边净反力：PnⅠ,Pnmin22lacPn,maxPn,min 2l3.00.5277.8392.61200.66KPa

23.011悬臂部分净反力平均值：Pn,maxPnⅠ277.83200.66239.25KPa ,2292.61弯矩： MⅠ1Pn,maxPn,I24222bbc lac1239.25(3.00.5)2(230.5)404.98KNm 24As,IMⅠ404.981062857.00mm2 0.9fyh00.9210750Ⅲ-Ⅲ 截面（变阶处）

Pn,ⅢPnminla1Pn,maxPn,min 2l92.613.01.9277.8392.61

23.0243.87KPa

MⅢ1Pn,maxPn,Ⅲ24222bb1 la11277.83243.87(3.01.9)2(23.01.5) 24298.63KNm As,ⅢMⅢ98.631061491.00mm2 0.9fyh010.9210350比较AS,1和AS,Ⅲ，应按AS,1配筋，实际配2612@120 则钢筋根数：n（2）基础短边方向

3000126，As113.1262940.6mm22857mm2 120因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取：Pn1Pn.maxPn.min1277.8392.61185.22KPa 22与长边方向的配筋计算方法相同，可得Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）的计算配筋值

AS,Ⅱ2764.73mm2，Ⅳ-Ⅳ 截面（变阶处）的计算配筋值AS1323.51mm2。因此

按AS,Ⅱ在短边方向配筋，实际配。

则钢筋根数 ，

11.确定B、C两轴柱子基础底面尺寸

由任务书得：6号题B、C两柱子基底荷载分别为： B轴：，，； C轴：，，；

由前面计算得持力层承载力特征值 计算基础和回填土重时的基础埋深 B轴基础底面积：

基础底面积按20％增大，即：

初步选定基础底面面积Alb4.03.012.0m12.024m，且b3m， 不需要再对fa进行修正。

C轴基础底面积：A022Fk14967.96m2

faGd242.34202.7252基础底面积按20％增大，即：A1.2A01.27.969.552m

初步选定基础底面面积Alb3.23.09.6m9.552m，且b3m， 不需要再对fa进行修正。

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