鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)例題

、鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。某辦公樓為磚混承重結(jié)構(gòu)，擬采用鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)。外墻厚為370mm，上部結(jié)構(gòu)傳至處的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為

=220kN/m,=45kN·m/m，荷載基本值為F=250kN/m,M=63kN．m/m，基礎(chǔ)埋深1.92m（從室內(nèi)地面算起），室外地面比室內(nèi)地面低0.45m。地基持力層承載力修正特征值=158kPa。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20(

=9.6N/mmZ)，鋼筋采用HPB235級(jí)鋼筋。試設(shè)計(jì)該外墻基礎(chǔ)。解：(1)求基礎(chǔ)底面寬度

基礎(chǔ)平均埋深：d=(1.92×2一0.45)/2=1.7m

基礎(chǔ)底面寬度：b＝

初選b=1.3×1.77=2.3m

地基承載力驗(yàn)算

=180.7kPa＜l.2＝189.6kPa滿足要求(2）地基凈反力計(jì)算。

(3）底板配筋計(jì)算。

初選基礎(chǔ)高度h=350mm，邊緣厚取200mm。采用100mmC10的混凝土墊層，基

礎(chǔ)保護(hù)層厚度取40mm，則基礎(chǔ)有效高度ho=310mm.

計(jì)算截面選在墻邊緣，則＝(2.3-0.37)/2=0.97m

該截面處的地基凈反力=180.2-（180.2-37.2)×0.97/2.3=119.9kPa

計(jì)算底板最大彎距

=

計(jì)算底板配筋

選用＠110㎜，根據(jù)構(gòu)造要求縱向鋼筋選取＠250。基礎(chǔ)剖面如圖所示：

用靜力平衡條件求柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力條件：下圖所示條形基礎(chǔ)，底板寬，b=2.5m其余數(shù)據(jù)見(jiàn)圖

要求：1.當(dāng)時(shí)，確定基礎(chǔ)的總長(zhǎng)度L，要求基底反力是均勻

分布的。

2.按靜力平衡條件求AB跨的內(nèi)力。

解：1.確定基礎(chǔ)底面尺寸

各柱豎向力的合力，距圖中A點(diǎn)的距離x為

基礎(chǔ)伸出A點(diǎn)外=0.5m，如果要求豎向力合力與基底形心重合，

則基礎(chǔ)必須伸出圖中D點(diǎn)之外。

=2×(7.85＋0.5）-（14.7+0.5）=1.5m(等于邊距的）

基礎(chǔ)總長(zhǎng)度L＝14.7+0.5＋1.5=16.7m

2．確定基礎(chǔ)底面的反力

3．按靜力平衡條件計(jì)算內(nèi)力（下圖）

AB跨內(nèi)最大負(fù)彎矩的截面至A點(diǎn)的距離-0.5=1.35m，則：

筏形基礎(chǔ)底面尺寸的確定

條件：有一箱形基礎(chǔ)，已知沿長(zhǎng)度方向，荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合與基礎(chǔ)平面形心重寬度方向豎向準(zhǔn)永久組合與基底形心之間有偏心，現(xiàn)取一個(gè)柱距，上部結(jié)構(gòu)傳到地下室頂板的荷載大小和位置，以及地下室自重的大小和位置見(jiàn)下圖

要求：當(dāng)=0時(shí)，確定的取值范圍。

箱形基礎(chǔ)受力圖

解：取地下室總寬為h，長(zhǎng)度方向?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度，則

A＝l×h＝h

根據(jù)《規(guī)范》式（8.4.2)，要求偏心距

上部結(jié)構(gòu)和地下室荷載的合力

R＝＋G＝7100＋13500＋9000＋3200＝32800kN合力R到左邊作用點(diǎn)的距離為x

＝32800x＝13500×8000＋9000×14000＋3200×7330.得

基底寬，因，故第一種情況，合力在形心左側(cè)，則

＝=16240一14000＝2240mm第二種情況，合力在形心右側(cè)，則

＝15190-14000＝1190mm當(dāng)在1.19m～2.24m范圍內(nèi)，可以滿足的規(guī)定。如下圖所示，某廠房作用在某柱下樁基承臺(tái)頂面的荷載設(shè)計(jì)值F=2000kN，

，地基表層為雜填土，厚1.8m；第二層為軟粘土，厚為

7.5m,

=14kPa;第三層為粉質(zhì)粘土，厚度為5m多，=30kPa,

=

800kPa。若選取承臺(tái)埋深d＝1.8m，承臺(tái)厚度1.5m，承臺(tái)底面積取2.4m×3.0m。

選用截面為300mm×300mm

的鋼筋混凝土預(yù)制樁，試確定樁長(zhǎng)L及樁數(shù)n，并進(jìn)行樁位布置和群樁中單樁

受力驗(yàn)算。解：

(1）確定樁長(zhǎng)Z。根據(jù)地質(zhì)資料，將第三層粉質(zhì)粘土層作為樁端持力層較好，設(shè)樁打人第三

層的深度為5倍的樁徑，即5×0.3=1.5m。則樁的長(zhǎng)度L為：

L＝0.05＋7.5＋1.5＝9.05m取L=10m（包括樁尖長(zhǎng)度）(2）確定單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值。

=800×＋4×0．3×（14×7.5＋30×1．5）＝259.2kN預(yù)估該樁基基樁的根數(shù)n>3，故單樁豎向承載力值為：

R=1.2＝＝1.2×252=302.4kN(3）確定樁數(shù)n承臺(tái)及其以上土的平均重量為：

G＝＝20×2.4×3．0×l.8＝259.2kN樁數(shù)n為：n=(1.1～1.2)8.22～8.96根取n=8根(4)樁在承臺(tái)底面上的布置。樁的中心距S＝(3～4)d＝(3～4)×0.3＝0.9～1.2mo樁位的布置見(jiàn)下圖(5）群樁中單樁的受力驗(yàn)算。單樁所受的平均豎向力為：

滿足群樁中單樁所受的最大、最小豎向力為：由以上計(jì)算可知，單樁受力能夠滿足要求。

2、某框架結(jié)構(gòu)辦公樓柱下采用預(yù)制鋼筋混凝土樁基。建筑物安全等級(jí)為二級(jí)。樁的截面為300mm×300mm，樁的截面尺寸為500mm×500mm，承臺(tái)底標(biāo)高-1.7Om，作用于室內(nèi)地面標(biāo)高0.000處的豎向力設(shè)計(jì)值F＝1800kN，作用于承臺(tái)頂標(biāo)高的水平剪力設(shè)計(jì)值V＝40kN，彎矩設(shè)計(jì)值M＝200kN·m，見(jiàn)下圖?；鶚冻休d力設(shè)計(jì)值R＝23OkN，（，），承臺(tái)配筋采用Ⅰ級(jí)鋼筋（）。試設(shè)計(jì)該樁基。解：

（1）樁數(shù)的確定和布置。

按試算法，偏心受壓時(shí)所需的樁數(shù)n可按中心受壓計(jì)算，并乘以增大系數(shù)＝1.2～1.4，即

取9根，設(shè)樁的中心距：S＝3d＝3×300＝900mm。根據(jù)布樁原則，采用圖示的布樁形式

(2)基樁承載力驗(yàn)算。

取

=1.0

則

N=

1×=

=269.7<

226-43.7＝182.3kN>0(3）承臺(tái)計(jì)算。

1)沖切承載力驗(yàn)算。

(a)受柱沖切驗(yàn)算。

設(shè)承臺(tái)高度h=900mm,則承臺(tái)有效高度

Ho=900-75＝825mm

＝1600kN

＝500mm>0.2ho＝33㎜

且＜825mm；

而

則

2=3242kN＞

＝1×1600kN（滿足）

(b)受角樁沖切驗(yàn)算。

500mm

而

所以對(duì)角樁的沖切驗(yàn)算為：

2=762.3×N=762.3kN>

=1×243.7=243.7kN（滿足）

2)斜截面受剪承載力驗(yàn)算

V==3×243.7=731kN，

而

則截面計(jì)算寬度為：

=1782mm驗(yàn)算斜截面受剪承載力：0.133×9.6×1782×825=1877.1×=1877.1kN>=1×731=731kN(滿足)1、某一磚混結(jié)構(gòu)的建筑采用條形基礎(chǔ)。作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載為=135kN/m，基礎(chǔ)埋深0.80m。地基土的表層為素填土，

=17.8kN/m3，層厚=l.30m；表層素填土以下是淤泥質(zhì)土，=18.2kN/m，承載力特征值，層厚

=6.80m。地下水位埋深l.30m。擬采用砂墊層地基處理方法，試設(shè)計(jì)此砂墊層的尺寸。（應(yīng)力擴(kuò)散角,淤泥質(zhì)土=1.0)解：(1)采用粗砂墊層，其承載力特征值取=150kPa，經(jīng)深度修正后砂墊層的承載力特征值為：

（d-0.5）

＝150＋1.O×17.8×（0.8-0.5）＝155.3kPa(2）確定條形基礎(chǔ)的寬度b：

b=

,取b=1.0m(3)砂墊層厚度.z=0.8m(4）砂墊層底面土的自重應(yīng)力

＝17.8×1.3＋（18.2-10)×(0.8＋l.2-l.3)＝28.9kPa(5)砂墊層底面的附加應(yīng)力

因z/b大于0.5，取應(yīng)力擴(kuò)散角

基底壓力

=(135+0.8×1.0×20)/1.0=151kPa

基底處土的自重應(yīng)力=17.8×0.8=14.2kPa，則

kPa(6)墊層底面淤泥質(zhì)土的承載力：

=75+1.0×17.8×（1.6-0.5）＝94.6kPa(7)驗(yàn)算墊層底面下軟弱下臥層的承載力：

=63.5+28.9=92.4kPa<=94.6kPa，滿足要求。(8)確定墊層寬度：

＝b＋2tg＝1.0＋2×tg＝2.15m2、一獨(dú)立柱基，由上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力=1520kN，基礎(chǔ)底面尺寸為3.5m×3.5m，基礎(chǔ)埋深2.5m，如下圖所示。天然地基承載力不能滿足要求，擬采用水泥土攪拌樁處理基礎(chǔ)下淤泥質(zhì)土，形成復(fù)合地基，使其承載力滿足要求。有關(guān)指標(biāo)和參數(shù)如下：水泥土攪拌樁直徑D=0.6m，樁長(zhǎng)L=9m；樁身試塊無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度2000kPa；樁身強(qiáng)度折減系數(shù)=0.4；樁周土平均摩阻力特征值

=11kPa；樁端阻力

=185kPa;樁端天然地基土承載力折減系數(shù)=0.5；樁間土承載力折減系數(shù)奸=0.3。計(jì)算此水泥土攪拌樁復(fù)合地基的面積置換率和水泥土攪拌樁的樁數(shù)。解：(1)求單樁承載力。

樁的截面積

根據(jù)樁身材料：

＝0.4×2000×0.283

＝226.4kN

根據(jù)樁周土和樁端土抗力：

＝10×3.14×0.6×9＋0.5×0.283×185

＝21.7kN

則取=