柱下鋼筋混凝土獨立基礎設計例題（word6頁）

1、PAGE PAGE 6設計題目某教學樓為多層現(xiàn)澆框架結構，底層平面圖布置如圖一所示，已知上部結構傳遞至樁頂?shù)暮奢d設計值為軸力N=1150KN，彎矩M=200KNm，柱截面尺寸為800mm*600mm,土層分布及各土層的物理力學指標如表1所示，地下水距離地表2.0m,試設計此鋼筋混凝土獨立基礎。圖1 底層平面布置表1 各土層物理力學指標土 層 序 號土層名稱層底埋深（m）容重（KN/m）含水量（%）孔隙比e液性指數(shù)I粘聚力（kpa）內摩擦角（）壓縮模量E（Mpa）淺黃色粘土5.019.427.80.790.2333.01811.9褐黃色粉質粘土8.020.021.80.640.3720.021.

2、08.1強風化泥質砂巖15.025.068.025.024.9主要內容 （1）確定基礎埋置深度 （2）確定地基承載力特征值 （3）確定基礎地面尺寸 （4）確定基礎的高度 （5）基礎底板的配筋計算 （6）繪制施工圖（平面圖，詳圖）具體要求 （1）結構設計必須依據(jù)最新出版的有關技術規(guī)范或教程，設計圖紙必須符合建筑制圖國家標準，圖面整潔美觀，可采用手工或者Autocad軟件繪制。 （2）設計說明書要求論據(jù)充分、調理清楚、文正句通，可采用手工抄寫或電腦打印。 （3）必須嚴格遵守設計紀律，獨立按時完成指導教師制定的各項設計任務，不得無故缺席或從事與設計無關的其它事務，有特殊情況必須經(jīng)知道教師同意，否則作

3、違紀處理。完成后應上交的材料 （1）基礎平面布置圖（1:100） （2）基礎詳圖（底板配筋圖、平面圖、剖面圖）（1:50） （3）設計說明書參考文獻 （1）基礎工程，莫海鴻、楊小平等主編，中國建筑工業(yè)出版社。 （2）建筑地基基礎設計規(guī)范（GB50007-2002）中國建筑工業(yè)出版社。 （3）土力學（陳仲頤、周景星、王洪瑾 編著，清華大學出版社）。指導教師 簽名日期 年 月 日系 主 任 審核日期 年 月 日設計過程：一、確定基礎埋置深度由建筑地基基礎設計規(guī)范（GB500007-2002）（下稱規(guī)范）可知，在滿足地基穩(wěn)定和變形要求的前提下，地基宜淺埋，而基礎埋深不宜小于0.5m和基礎宜埋置在地下

4、水位以上。故取基礎埋深為h=1.0m。則持力層為淺黃色粘土層。二、確定地基承載力特征值土力學（陳仲頤、周景星、王洪瑾 編著，清華大學出版社）表8-6 ，由淺黃色粘土力學指標e和I查得淺黃色粘土的承載力基本值f=245kPa.由于埋深大于0.5m，需要對地基承載力進行修正（此處暫時忽略基礎寬度的修正）：f= f+（d-0.5）=245+1.6*19.4*（1.0-0.5）=261kPa=1.6，查基礎工程承載力修正系數(shù)表得知三、確定基礎底面尺寸計算基礎及其上土的重力G的基礎埋置深度為：d=（1.0+1.0）/2=1.0m由于埋深范圍內沒有地下水，h=0，初步基礎底面面積為：A=F/( f-d)=

5、1150/(261-20*1)=4.772考慮荷載偏心，將基底面積初步增大20%，得：A=1.2 A=1.2*4.772=5.726取基底長短邊之比n=l/d=1.4，于是：b=2.02，取b=2.0m則l=1.4b=2.8m因b=2.0m3.0m，故f無需作寬度修正。驗算荷載偏心距e：基底處的總豎向力：F+ G=1150+20*2.8*2*1=1262kN基底處的總力矩：M=200kNm偏心距：e= M/（F+ G）=200/1262=0.16ml/6=0.47m 故可以。驗算基底最大壓力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）進行驗算。式子左邊：P（l/2-a/2-h）b=282*(2.8/2-0.8/2-0.755)*2=138.18kN式子右邊：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 故滿足要求。（受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當基礎高度h不大于800mm時，取1.0,；當h大于或等于2000mm時，取0.9，其間按線性內插法取用，此處取0.98。）有規(guī)范可知，當基礎高度大于等于6

7、00mm而小于900mm時，階梯型基礎分兩級，所以下階h=400mm，h=355mm，取l=1.6m，b=1.2m。變階處截面b+2h=1.2+2*0.355=1.91m137.6 故滿足要求。五、基礎底板的配筋計算 計算基礎長邊方向的彎矩設計值，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計算配筋面積：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計算配筋面積：A=M/(0.9fh)=84.8/0.9*0.210*0.355=1263.9mm比較A和A，應按A配筋。鋼筋根數(shù)n=(2000-200)/200+1=10，所以現(xiàn)于2.0m寬度范圍內配1014，放置下排，A=1539mm1432.2mm。計算基礎短邊方向的彎

9、矩設計值，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計算配筋面積: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計算配筋面積：A=M/(0.9fh)=39.4/0.9*0.210*(0.355-0.014)=607.8mm比較A和A，應按A配筋。又因為由規(guī)范知，底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間距不宜大于200mm和小于100mm。當有墊層時，混凝土的保護層凈厚度不