柱下独立基础设计计算书.doc

土力学与地基基础课程设计计算书柱下独立基础设计边柱设计（400mm×500mm）初步确定基础埋深H=1.6m已知设计组合值：M=130.0KN∙m,N=890.0KN,V=25.0KN，按《建筑地基规范》得，由荷载标准值计算荷载设计值取荷载综合分项系数1.35。则标准值为：Mk=96.30KN∙m,Nk=659.26KN,Vk=18.52KN设计参数及相关数据见下图基础放置在粉土上，fak=160KPa,粘粒含量ρc≥10%，查表得ηb=0.3，ηd=1.5，先假设基底宽度不大于3m，则粉土修正后的地基承载力特征值：fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=160.0+1.5×(1.1×17+0.5×16.5)×(1.6-0.5)/1.6=187.786KPa>1.1fak=176kpa初步设计基底尺寸：A0=Fk/(fa-γGd)=659.26/(187.786-20×1.6)=4.23m2由于偏心不大，按20%增大即A=1.2A0=5.076m2初步选择基础底面积A=L×b=2.9×1.8=5.22m2(≈5.076m2)b=1.8m<3.0m，不再对fa进行修正2、持力层承载力验算Gk=rG×d×A=20×1.6×5.22=167.04KNek=Mk/(Fk+Gk)=(96.30+18.52×0.6)/(659.26+167.04)=0.130mPk=(Fk+Gk)/A=(659.26+167.04)/5.22=158.30KPa<fa=187.786，满足Pk,max=Pk(1+6ek/L)=158.30×(1+6×0.130/2.9)=160.26KPa<1.2fa=225.34KPa,满足Pk,min=Pk(1-6ek/l)=158.30×(1-6×0.130/2.9)=92.33KPa>0,满足柱下独立基础内力分析计算：计算基底净反力偏心矩：en,0=M/F=(130+25×0.6)/890=0.163m基础边缘处的最大和最小净反力Pn,max=F(1+6en,0/L)/Lb=(890/5.22)×(1+6×0.163/2.9)=227.99KPaPn,min=F(1-6en,0/L)/Lb=（890/5.22×(1-6×0.163/2.9)=112.99KPa基础高度（采用阶梯形基础），计算图如下：柱边基础截面抗冲切验算L=2.9m,b=1.8m,at=ac=0.4m,bc=0.5m基础高度h=600mm，从下至上分350mm,250mm两个台阶，h0=550mm（有垫层）at+2h0=0.4+2×0.55=1.50m<b=1.80m取ab=1.50mam=(at+ab)/2=(400+1500)/2=950mm因偏心受压，P0取Pn,max冲切力：Fl=Pn,max[(L/2-ac/2-h0)b-(b/2-bc/2-h0)2]=227.99×[(2.9/2-0.5/2-0.55)×1.8-(1.8/2-0.4/2-0.55)2]=261.62KN抗冲切力：混凝土用C25级。0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.27×103×0.95×0.55=464.50KN>261.62KN，可以（b）变阶处抗冲切验算at=bl=0.9m,a1=1.45m,h01=350-50=300mmat+2h01=0.9+2×0.3=1.50m<1.80m取ab=1.50mam=(at+ab)/2=(0.9+1.5)/2=1.20m冲切力：Fl=Pn,max[(L/2-a1/2-h01)b-(b/2-b1/2-h01)2]=227.99×[(2.9/2-1.45/2-0.3)×1.8-(1.8/2-0.9/2-0.3)2]=169.28KN抗冲切力：0.7βhpftamh01=0.7×1.0×1.27×103×1.2×0.3=320.04KN>169.28KN，可以配筋计算选用HPB235级钢筋，fy=210N/mm2基础长边方向1-1截面（柱边）柱边净反力：Pn,1=Pn,min+(L+ac)(Pn,max-Pn,min)/2L=112.99+(2.9+0.5)×(227.99-112.99)/(2×2.9)=180.40KPa悬臂部分净反力平均值：1/2（Pn,max+Pn,1）=1/2（227.99+180.40）=204.20KPa弯矩：M1=(1/24)×1/2（Pn,max+Pn,1）（L-ac）2(2b+bc)=(1/24)×204.20×(2.9-0.5)2×(2×1.8+0.4)=196.03KN∙mAS,1=M1/0.9fyh0=196.03×106/(0.9×210×550)=1885mm23-3截面（变阶处）净反力：Pn,3=Pn,min+(L+a1)(Pn,max-Pn,min)/2L