柱下钢筋混凝土独立基础实例.pdf

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1、精品文档 1欢迎。下载 计算书 1.设计资 料 1.1 自 然 条 件 1)常年主导风 向：夏季为东南风，冬季为 西北风；2)地下水位在-0.4m 以下，地下水无侵蚀性；3)冬季土壤冻结深度-0.8m；4)抗震设防烈度 7 度；5)地基土构成根据实际场地地质报告如下。自地表起：素填土，松散，厚度 0.4m，=16.4kN/m3 33 粘 土，厚度 2.5 m，=18kN/m3 sat=18.7kN/m3 e=0.85,f ak=209kPa,Es1=7.5mPa;淤泥质粘土，f ak=105kPa Es1=2.5 mPa。6)场地土为U类；7)不考虑临近建筑物基础以 及地下管线的影响；8)工程

2、总投资与当地建筑材料供应情况正常；9)施工 队 伍技 术 力量 与 工期 要 求正常。1.2 建 筑 物 结 构 情 况 1.2.1 工 程 概 况 本设计为某生物制品有限公司生产办公楼设计基础，其结构主 体为五层，总建筑面积为 5247.8m2，占地面积为 1032.25m2。1.2.2 材 料 的 选 择 混凝土框架梁的混凝土强度等级为 C20,现浇混凝土板采用 C20,框架柱混凝土强度等级为 C30，基础混凝土强度等级为 C20，地梁混 凝土强度等级为 C20。结构构件中的 普通纵向受力钢筋选用 HRB3 3 5 级，其他钢筋选用 HPB235 级。1.2.3 结 构 形 式 采用 钢筋

3、混凝土现浇整体式结构形式，采取纵横向框架混合承 重，柱距及跨度均用 6 米。1.2.4 框 架 柱 的 截 面 尺 寸 框架柱截面尺寸为 500 mm X 500 mm 2.基础设计计算内容 2.1 地梁设计 2.1.1 地梁荷载计算 精品文档 2欢迎下载 取地梁截面尺寸 300 X 400mm。1)计算简图 如图 1-1、1-2 所示。.A 0-(D 图 1-2 2)荷载计算 根据混凝土结构与砌体结构设计中册附录 6-等截面等跨 连续梁在常用荷载作用下的内力系数表知：M=系数X gi 02,=系数 X g l 0。H=3m I o=6m。根据 GB 50009-2001建筑结构荷载规范附录

4、A-常用材料和 构件的自重查得，钢筋混凝土重度 25kN/m3，水泥砂浆重度 20 kN/m3,石灰砂浆重度 17 kN/m3,水泥空心砖(300 X 250 X 1 10)重度 10.3 kN/m3。地梁荷载详细计算见表 1-1、1-2。表 1-1 地梁横向何载计算 截面 M1 M2 MB MC VA VBI VBr VCI Ver VD 系数 0.08 0.025-0.1-0.1 0.4-0.6 0.5-0.5 0.6-0.4 数值 55 17.2-69-69 45.9-69 57.3-57 69-46 表 1-2 精品文档 3欢迎下载 地梁纵向荷载计算 截面 Ma Mb Ml Mi M2

5、 Mb M4 Ms VA 系数 0.078:0.033 0.046 0-0.105-0.079-0.079-0.105 P 0.394 数值 53.66 22.7 31.65 0-72.24-54.35-54.35-72.24 45.18 截面 VBI VBr VCI Ver VDI VDr VEI VEr VF 系数-0.61 0.526-0.47 0.5 r-0.5 0.474-0.526 0.606-0.394 数值-69.4 60.31-54.4 57.33-57.33 54.35-60.31 69.48-45.18 2.1.1 地梁配筋 根据 GB 50007-2002建筑地基基础设

6、计规范8.2.2,确定地梁 采用 C20 砼，HRB335 钢筋。根据混凝土结构设计原理表 4-5 查得a i=1.0,附表 2-2 查 得 C20 混凝土 f c=9.6kN/m3,附表 2-6 查得 f y=300 kN/m3。根据混凝土结构设计原理构件配筋原理，地梁配筋详细计算 见表 1-3,1-4 o 表 1-3 地梁横向配筋计算 截面 1 B 2 梁下部 梁上部 梁下部 M(kN.m)55.04-68.8 17.2 M s 2 帥0.152 0.19 0.047 1 1 2 s 0.166 0.213 0.048 s 1 0.5 0.917 0.894 0.976 As M s fy

7、ho 563.6 722.6 165.5 实配钢筋 414 As=615 514 As=769 214 As=308 配筋率 0.50%0.60%0.26%最小配筋率 h 400 0.2%0.2%0.22%h 365 h ft h 9.6 400 min 0.45 0.45 0.16%h0 fy h 300 365 根据表 1-3,确定地梁横向配置 614 钢筋。表 1-4 见下页 精品文档 4欢迎下载 2.2 基础选型及基础材料确定 根据 GB 50007-2002建筑地基基础设计规范自然条件以及建 筑物结构情况确定采用柱下钢筋混凝土独立基础。根据 GB 50007-2002建筑地基基础设计

8、规范8.2.2，确定柱下 钢筋混凝土独立基础垫层采用 C15 砼，厚度 100 mm,每边伸出基础 100 mm,基础采用 C20 砼，HRB335 钢筋。根据 GB 50010-2002混凝土结构设计规范表 4.1.4，查出 2 2 f t=1.1 0N/mm f y=300 N/mm。表 1-4 地梁纵向配筋计算 截面 a b c 2 3 梁下部 梁下部 梁下部 梁上部 梁上部 M(kN.m)53.66 22.7 P 31.65-72.24-：M s 2 1 fcbho 0.14 0.059 0.082 0.23 0.173 1 J1 2 s 0.151 0.061 0.086 0.265

9、 0.019 s 1 0.5 0.925 0.97 0.957 0.868 0.991 M As s f y h0 530 214 313 841 616 实配钢筋 414 As=615 214 As=308 214 As=308 614 As=923 414 As=615 配筋率 0.56%0.28%0.28%0.93%0.62%最小配筋率 h 400 0.2%0.2%0.22%hb 365 h c ft h L 9.6 400 min 0.45 0.45 0.16%b fy he 300 365 为方便施工，地梁纵向横向上下都配 614 钢筋。由于地梁所受剪力较小，故按构造要求配箍筋820

10、0，四肢箍 详细计算略。2.3 确定地基持力层和埋置深度 精品文档 5欢迎下载 根据 GB 50007-2002建筑地基基础设计规范5.1.1 和自然条 件，确定基础的埋置深度 d=1.8m,即持力层为粘土层。2.4 确定地基承载力 假设基础宽度 b 0.5m,所以根据 GB 50007-2002建筑地基基础设计规范5.2.4 式修正地基承载力特征 查 GB 50007-2002建筑地基基础设计规范表 5.2.4 知，b 0,d 1.0 o 0.4 16.4 18.7 10 1.8 0.4 1.8 209 0 1.0 13.4 1.8 0.5 226.4kPa 2.5 确定边柱基础底面积 2.

11、5.1 确定荷载组合 根据 GB 50009-2001建筑结构荷载规范3.2.3,3.2.8 确定 荷载组合情况如下列公式。1）基本组合：由可变荷载效应控制的组合 n Q1SQ1k Qi ciSQik i 2 其中 0 Q G 1.2,Qi 1.4,ci 0.7.由永久荷载效应控制的组合 n s 0 SGk Qi ci SQik i 1 其中 0 1.0,G 1.35,Qi 1.4,ci .7 13.4kN/m3 f a f ak b b 3 0.5 0 GSGk 2）标准组合:n ci SQik i 2 ci 0.7 精品文档 6欢迎下载 边柱、中柱荷载组合值计算如下表 2-1,2-2 表

12、2-1 边 柱 地震 荷载 标准 组合 基本组合 恒荷载 活荷载 风荷载 可变荷 载控制 永久荷 载控制 M 9.04 3.27 99.12 123.99 168.5 234.1 234.1 N 666.71 85.9 95.78 149.47 924.3 1160.7 1224.6 表 2-2 中 柱 地震 荷载 标准 组合 基本组合 恒荷载 活荷载 风荷载 可变荷 载控制 永久荷 载控制 M-1.39-0.51 1 1 0.5 137.12-1 75.2-245.1-245.1 N 99.68 200.21 18.95 26.31 1225.6 1517.1 1582 2.5.2 确定基础

13、底面尺寸 按地基承载力确定基础底面积，荷载效应取按正常使用极限状态 下荷载效应的标准组合，计算简图如下图 1-3。取 bl 2.2 3m1.2 1.4 924.3 45.18 226.4 20 1.95 10 1.4 if oh w h w 5.77 6.73m2 F 精品文档 7欢迎下载 III|=3QN III 1 1 I 图 1-4 2.5.4 确定基础高度2.5.3 地基承载力验算 Pk Fk Gk A 924.3 45.18 20 2.2 3 1.95 10 2.2 3 1.4 2.2 3 171.89kPa fa 226.4kPa e Fk G k 168.5 0.149 924.

14、3 45.18 20 2.2 3 1.95 10 2.2 3 1.4 Fk max Pk 1 6e 171.89 1 6 0.149 223.17kpa 1.2fa 271.68kPa 满足要求 Z65.TLF-J 精品文档 8欢迎下载 5)基础高度 bc 2h0 0.5 2 0.755 2.01mb 6)柱边冲切验算 柱边截面：取 h 800mm,h0 755mm r l ac b b-Pj-h b j 2 2 2 2 冲切力：P 丄生 h b b bc j 2 2 2 2 3 0.5 265.71 0.755 2 2 286.96kN 偏心受压：2 h。抗冲切力:h 0.7 hp ft b

15、c h h 2 2.2 0.5 2.2 0.755 2 2 h 800mm,hp 1.0 柱下钢筋混凝土独立基础高度由混凝土受冲切承载力确定 1)计算基底净反力设计值 Pj F 1224.6 45.18 1.35 bT 2.2 3 194.8kPa 2)净偏心距 e 234.1 0.182 286.96kN 满足要求。7)变阶处截面冲切验算 冲切力 220.8kN 397.72kN 220.8kN 符合要求 2.5.5 配筋计算 1)计算基础长边方向的弯矩设计值 取I-I截面 M 1 Pjmax Pj 2b bc 48 j j Pj max Pj b l 2 ac 丄 265.71 194.8

16、 2 2.2 0.5 265.71 194.8 2.2 3 0.5 48 317.87kN m 取川-川截面基础分 下阶h1 400mm,h 1 355mm 取 d h 1.1 1.5m。b1 2h 1 1.1 2 0.355 1.81m As 应按As配筋，于 2.2m 宽度范围内配 12 14 180,As 2 1848mm 0 2)计算基础短边方向的弯矩 Es1 ES2 75 3,Z 2.5 b 2.9 1.8 2.2 0.5 0.5，查表知：B=28,t an 0=0.424。1)下卧层顶面处的附加应力 1 48 Pjmax Pj 2b d Pjmax Pj b l ll As M 0

17、.9fyh 152.47 106 0.9 300 755 14 762mm2 As V 0.9 fyhb 7366 106 0.9 300 355 14 800mm2 按构造要求，配置 16 1 0 190,A 1256 mm2 800mm2 0 精品文档 11欢迎下载 lb Pk cd z l 2zta n b 2zta n 3 2.2 171.89 16.4 0.4 18.7 10 1.4 3 2 1.1 0.424 2.2 2 1.1 0.424 82.04kPa 2)下卧层顶面处土的自重应力 cz 16.4 0.4 18.7 10 2.5 28.31kPa 3)下卧层承载力特征值 基础

18、宽度 b=2.2m 0.5m,所以根据 GB 50007-2002建筑地基基础设计规范5.2.4 式修正地基承载力特征 GB 50007-2002建筑地基基础设计规范表 5.2.4 知，1.0 O 按地基承载力确定基础底面积，荷载效应取按正常使用极限状态 下荷载效应的标准组合，计算简图如图 1-6 所示o Pk A 1.2 1.4 1.2 1.4 a h Whw 1225.6 69.48 226.4 20 1.95 10 7.72 9m2 2.6.2 Fk Gk 1.4 l 2.4 3.6m 0 地基承载力验算 1225.6 69.48 20 2.4 3.6 1.95 2.4 3.6 10 2

19、.4 3.6 1.4 174.89kPa cz.4 kPa，基础底面尺寸及埋深满足要求。2.6 确定中柱基础底面积 2.6.1 确定基础底面尺寸 128 经验算 精品文档 12欢迎下载 偏心距 曲7224 0.164丄竺 1225.6 69.48 20 2.4 3.6 1.95 10 2.4 3.6 1.4 6 6 n,r：L.1巾 ij_3 III|m I I 1 X-:w 丄i“肌i 193.96kPa M Fk G k 0.6 6e 6 0.164 耳 174.89 1-l 3 232.25kPa 1.2fa 271.68kPa r_ ii 满足要求 122W+Il fil 精品文档 1

20、3。迎下载 2）净偏心距 245.1 eo F 1582 69.48 1.35 l 3.6 0.146 0.6 6 3)基底最大净反力设计值 Pj max br1 字 193.96 1 6 0.146 3 250.6kPa 4）基底最小净反力设计值 Pjmin br1 字 193.96 1 6 0.146 3 137.32kPa 5）基础高度 柱边截面，取 h 800mm,h0 755mm bc 2h0 0.5 2 0.755 2.01m 468.62kN 满足要求。基础分二阶，下阶h1 7）变阶处截面冲切验 400 mm,h 1 355mm 取 0 l1 1.2 1.8m。变阶处截面，b1

21、2h 1 1.2 2 0.355 1.91m312.74kN 符合要求。2.6.4 配筋计算 1）计算基础长边方向的 弯矩设计值 截面 48 Pjmax Pj 2b bc Pjmax Pj b I ac 250.6 48 498.94kN 193.96 2 2.4 0.5 250.6 193.96 2.4 3.6 0.5 2 As 198.94 106 0.9fyh 0.9 300-川截面 Pjmax Pj 2b 48 j j 250.6 193.96 2 48 189.22kN m As 0.9 fy h01 755 b1 A和As 2447.6mm2 Pj max 2.4 1.2 189.

22、22 106 0.9 300 355 As As 于 2.4m 宽度范围内配 16 Pj b l I1 2 250.6 193.96 2 1974mm 应按As配筋，A 14 140,As 2.4 3.6 1.8 2 2 2464mm 精品文档 15。迎下载 2）计算基础短边方向的弯矩 1 2 M Pj b bc 21 ac 24 J c c 1 2 193.96 2.4 0.5 2 3.6 0.5 24 224.65kN m 1 2 M P=b b1 2l h 24 J 丄 194.8 2.4 1.2 2 2 3.6 1.8 24 104.74kN m 1）下卧层顶面处的附加应力 lb Pk

23、 cd z l 2ztan b 2ztan 3.6 2.4 174.89 16.4 0.4 18.7 10 1.4 3.2 2 1.1 0.424 2.4 2 1.1 0.424 97.95kPa 2）下卧层顶面处土的自重应力 3）下卧层承载力特征值 基础宽度 b=2.4m 0.5m,所以根据 50007-2002建筑地基基础设计规范5.2.4 式修正地基承载力特征 值。查 GB 50007-2002建筑地基基础设计规范表 5.2.4 知：2 6.5 验算软弱下卧层 Es1 s2 2.9 1.8 2.2 0.5 0.5,查表知：28 11 an 0.424 cz 16.4 0.4 18.7 1

24、0 2.5 28.31kPa As M 0.9fyh 6 224.65 10 0.9 300 755 14 1122.9 mm2 As M 0.9fyh 104.74 106 0.9 300 355 14 2 1137.6mm 0 按构造要求，配置 18 1 0 200,A 1413mm2 1137.6mm2 GB 精品文档 16。迎下载 b 0,d 1.0 CZ m 28.31 9.76kN/m3 m z d 1.1 1.8 fa fak b b 3 d m d 0.5 105 0 1.0 9.76 2.9 0.5 128.4kPa cz z 97.95 28.31 126.26kPa 经验

25、算，基础底面尺寸及埋深满足要求 精品文档 17欢。迎下载 参考文献 1 张 季 容，朱 向 荣 等 简 明 建 筑 基 础 计 算 与 设 计 手 册 M 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 1997 年 12 月 2 程 文 瀼，颜 德 妲 等 混 凝 土 结 构 与 砌 体设 计 M 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 三 版 2005 年 7 月 3 GB50007 2002 建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 S 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 2002 年 3 月 4 GB50010 2002混 凝 土 结 构 设 计 规

26、范 S 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 2002 年 3 月 5 GB50021 2001 岩 土 工 程 勘 察 规 范 S 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 2002 年 2 月 6 GB50011 2001 建 筑 抗 震 设 计 规 范 S 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 2001 年 10 月 7 GB50009 2001 建 筑 结 构 荷 载 S 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 20 02 年 2 月 8 程 文 瀼，王 铁 成 等 混 凝 土 结 构 设 计 原 理 M 北 京：中 国

27、 建 筑 工 业 出 版 社 第 三 版 2005 年 1 月 9 莫 海 鸿，杨 小 平 等 基 础 工 程 M 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 2003 年 7 月 10 应 惠 清 土 木 工 程 施 工 M 北 京：高 等 教 育 出 版 社 第 一 版 2 0 0 4 年 1 月 11 傅 信 祁，广 士 奎 等 房 屋 建 筑 学 M 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 200 6 年 2 月 精品文档 17欢。迎下载 12 GB50105 2001建 筑 结 构 制 图 标 准 S 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 200 1 年 10 月 13 GB50001 2001 房 屋 建 筑 制 图 统 一 标 准 S 北 京：中 国 建 筑 工 业 出 版 社 第 一 版 20 01 年 10 月 精品文档 18欢迎下载 欢迎您的下载，资料仅供参考!致力为企业和个人提供合同协议，策划案计划书，学习资 精品文档 18欢迎下载 打造全网一站式需求2.6.3 确定基础高度 柱下钢筋混凝土独立基础由混凝土受冲切承载力确定 1）计算基底净反力设计值 F 1582 69.48 1.35 bl 2.4 3.6