混凝土独立基础设计

混凝土独立基础设计1/81.设计基本信息（1）建筑场地的工程地资料:（2）荷载信息经MST对结构的综合分析，根据各种工况组合情况，可得到结构的支座反力，即基础的基础顶面荷载如下：轴向压力214.4kN水平荷载7.8kN力矩94.1kN·m（3）计算所需参数基地承载力特征值Fk(kPa):180.0宽度地基承载力特征值修正系数ηb:0.3深度地基承载力特征值修正系数ηd:1.6基底以下土的重度(或浮重度)γ(kN/m3):18.2基底以上土的加权平均重度γm(kN/m3):（19.0x0.3+18.2x1.7）/2=18.3承载力修正用基础埋置深度d(m):22．按地基持力层承载力计算基地尺寸（1）地基承载力深度修正混凝土独立基础设计2/8fa=fak＋ηd·γm·(d－0.5)式（3-）=180+1.6x18.2x（2-0.5）=223.68kPa由于基础埋深范围内没有地下水，hw=0.由kGaFbfd式（3-）得底面宽度为：214.41.08223.68202bm取b=1.1m。因b3m，无需作宽度修正。（2）考虑荷载偏心，将基底面积初步增大40%，由1.4kaGwwFAfdh式（3-）2214.41.41.6223.68202m取基底长短边之比n=l/b=2，于是由nAb式（3-）nbl式（3-）A1.6b1.17mn1.2取b=1.2m混凝土独立基础设计3/8l=nb=2x1.2=2.4m因b=1.2m3m，故fa无需作宽度修正。（3）验算偏心距e基底处的总竖向力：Fk+Gk=214.4+20·1.2·2.4·2=329.6kN基底处的总力矩：Mk=94.1+7.8·2=109.7kN·m偏心距：e=Mk/（Fk+Gk）=109.7/329.6=0.333ml/6=0.4m(可以)（4）验算基底最大压力pkmaxmax61kkkFGepbll式（3-）329.660.33311.22.42.4209.721.2268.42aaakPfkP（可以）所以基底尺寸为1.2m·2.4m。2.柱下独立基础设计该结构基础形式采用柱下阶梯型混凝土独立基础，混凝土采用C20普通混凝土，钢筋采用HRB235级钢筋。混凝土独立基础设计4/8（1）计算基底净反力设计值相应于荷载效应基本组合的地基净反力pjPj=F/bl=329.6/（1.2·2.4）=114.4kPa净偏心距e0=M/F=109.7/329.6=0.33m基底最大和最小净反力设计值maxminjjpp061Felbl60.33114.412.4208.7820.02aakPkP（2）基础高度①柱边截面柱子结构形式采用钢柱，材料为Q235钢管，截面尺寸为219*16取h=500mm，h0=455mm，则bc+2h0=0.219+2·0.455=1.129mb=1.2m因偏心受压，按混凝土独立基础设计5/8200000.72222ccjhptclabbphbhfbhh式（3-）其中，pj为相应于荷载效应基本组合的地基净反力h0为基础有效高度βhp受冲切承载力截面高度影响系数，当基础高度h不大于800mm时，βhp取1.0；当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按现行内插法取。ft为混凝土轴心抗拉强度设计值该式左边：200222222.40.2191.20.219208.780.4551.20.4552222158.95ccjalabbphbhkP该式右边：000.70.71.011000.2190.4550.455236.14158.95hptcfbhhkNkN（可以）基础分两级，下阶h1=250mm，h01=205mm，取l1=1.2m，b1=0.6m。②变阶处截面b1+2h01=0.6+2·0.205=1.01m1.2m冲切力混凝土独立基础设计6/821max01012122222.41.21.20.6208.780.2051.20.205222297.08jllbbphbhkN抗冲切力01010.710.71.011000.60.2050.205127.0797.08hptfbhhkNkN经验算，符合要求。（3）配筋计算计算基础长边方向弯矩设计值，取1-1截面，按1minmaxmin2cjjjjlappppl式（3-）2.40.21920.02208.7820.0222.4123.01akP21max1max11248jjcjjcMppbbppbla式（3-）21208.78123.0121.20.219208.78123.011.22.40.2194896.31kNm6121096.311011200.90.9210455syMAmmfh3-3截面：混凝土独立基础设计7/832.41.220.02208.7820.02161.592.42japkP231208.78161.5921.20.6208.78161.591.22.41.24835.03MkNm62301335.03109040.90.9210205syMAmmfh比较As1和As3，应按As1配筋，现于1.2m宽度范围内配10Φ12，As=1131mm2，且间距109.1mm，在100mm~200mm范围内，符合构造要求。计算基础短边方向弯矩，取2-2截面。现已算的Pj=114.4kPa，按221224jccMpbbla式（3-）21114.41.20.21922.40.2192423.02kNm6220223.02102750.90.921045512syMAmmfh4-4截面：2411212241114.41.20.622.41.22410.3jMpbbllkNm62401410.0310282.30.90.921020512syMAmmfh混凝土独立基础设计8/8故，需按构造要求配筋，配12Φ10，As=942mm2。配筋图如下：