三层基础设计建筑基础计算模版

1、田4三层裙房部分基础设计4.1确定基础埋深：裙房部分，裙房层数三层，设地卜-室，地f室高3.9m,上部结构采用框架结 构，裙房部分单柱最人轴力为4344.8kn/柱，最小轴力817.9 kn/柱；裙房部分单 柱最人轴力为4192.6kn/柱。基础埋深的选择往往取决于下述四个方面中某一方 面为决定性因素：建筑物及场地环境有关的条件土层的性质和分布 地下水 条件土的冻胀影响。建筑场地的工程地质情况如地质剖面图1-1所示，工程地质条件较好，地基 承载力较高，综合考虑各种基础的特征和适用条件、工程地质条件、地下水影响、 相邻基础的影响、地下沟管的影响、地基土冻胀和融陷的影响，初步选择天然地 基浅基础中

2、的柱卜独立基础作为裙房部分的基础。初步确定基础的埋置深度 d=5.9m。4.2确定基础底面尺寸根据建筑地基基础设计规范(gb50007-2002)计算：4. 2. 1对于中柱由设计任务书并结合地质资料可得地基持力层为砺砂含角砺。 查建筑地基基础设计规范表5.2.4可得：基础宽度和埋深的地基承载力修正系数：久二3=4. 4基础埋深范i韦i内土的加权平均重度人二19.7x0.5;16.7xl.5= 口巧kn/m3先假设基底宽度b<3m,经深宽修正后的地基承载力特征值£为：fa=fak +77必”(d0.5)二280+4.4x17.45x (5. 9-0. 5) =694. 61kp

3、a4344.8基底面积初算：ao>7.54 m2f（l-ygd 694.61-20x5.9采用正方形基础，基底边长2.75im因基底宽度不超过3m,地基承载力特 征值不需要重新进行宽深修止。所以，b=2.75m, 1=2.75m满足要求。4. 2. 2对于边柱按建筑地基基础设计规范要求，考虑偏心不利影响，加 大基底面积10%至40%,取 a=l. 10x 7. 54=8. 29m2,所以 b=l=v829=2. 88m4. 3中柱基础设计4. 3.1确定基础底板厚度及基础高度采用阶梯型基础，混凝土等级采用c35：1）确定地基净反力：f几-方2 -4192 6二冲”。=55439kpq2.

4、75x2.752）系数 c,已知 f；=1.57n/mm2=1570kpa：+- bj _2.750.52f1570* 31 + 0.7 丄0加l+0.7x 上佟-xl.opn f554.393）确定基础有效高度：采用阶梯型基础，设采用扌衣层，梨层高度为100mm。每边各仲出基础loommo基础有效高度h（）为：/?0 =!（-/?, + jb： +c） = |（-0.5 + vo.52 +2.45） = 0.57m = 570mm基础底板厚度: /? = /?0 + 40 =570+40=610mm4）取2级台阶，各厚400mm,则底板厚度h=2x400=800mm采用实际基础有效高度/?0

5、 = 800-40=760 mm4.3.2中柱基础截面抗冲切验算:图4-1lulo q*t柱与基础交界处，根据建筑地基基础设计规范gb50007-2002屮有关规 定，引起底板冲切破坏的剪力等于作用在基础地面面积abed上的地基净反力的 合力，如上图,即：f/wo.70奶加訥）f = plt xf 4192 6pn = 554.39ka/ “ h2 2.75x2.75abeda二(£ 一 牛一他)b h. )2 = 0.4928m22 2 2 2巧=554.39 x 0.4928 = 273.2kna + ah 500 + (500 + 2x 760)( “c=126()mm 2 2

6、由于巧 <0.1fihpftamhq = 0.7x 1.0x 1570x 1.26x0.76 = 1052akn ,满足要求。当基础剖面为阶梯形时，除可能在柱子周边开始沿45。斜面拉裂形成冲切角 锥体外，还可能从变阶处开始沿45。斜面拉裂，如下图:图4-2受冲切承载力应按卜式验算：fz < 0.7炕丿“血 f严p/ aahedf 4192 69pn = = = 554.39kp。 aawd, =0.4265m2” b2 2.75x2.75必曲f( = 554.39 x 0.4265 = 236.45knat + ab 1620 + (1620 + 2 x 400)a, = 2020

7、mmm 2 2满足要求由于巧 s 0.70妙力心九=0.7x 1.0x1570x2.02x0.76 = 168718kn ,4.3.3基础底板配筋验算柱与基础交接处弯矩基础台阶宽高比 = 1.41 <2.5400=701.65p554 39故 m =衣(/ 亠)2 (2b + b.)=2 x (2.75-0.5)2x(2x 2.75 + 0.5)knm选用 hrb335 钢筋，fy =300n/mm2亠=701.65x10。=349 35加$0.9h 咸.0.9x760x300基础底板每1米配筋面积：生二3419.35二243.4加加?' i 2.75选用 0 14120as&#

8、176;=1283m/?2 > a = 1243.4 mm23应沿基础底面双向配筋，另一个方向配筋相同。配筋如下图：旦oz565560 jboo* j560565/4lf 4：75r43 14.3.4沉降验算作用在基础上的荷载效应准永久组合值为：fc=4344.8kn基底压力：p = =°3皿=514.5 kpaa 2.75x2.75基底附加压力：p()= p -yind = 574.5 +(20 -17.45)x 5.9 = 589.55kpa 沉降计算深度：-=皿2.5 - 0.4 in h) = 2.75 x(2.5 - 0.4 x in 2.75)= 5.76m根据建筑

9、地基基础设计规范gb50007-2002屮有关规立确定地基沉降计算的分层厚度和有关参数见表41 :衣4-1基础下地基沉降计算有关参数z,i n=bm= ct：b1召 % -«_02.75/2.75=10 105.7615.76/2.75=2.10.4292.472.47z,esi(mpa)as：=牛(zj - z,-_jaia )(mm)z as, (mm)05.7615.8589.55x2.47/15.8=15.2492.16圧缩层范围内土层压缩模量的平均植:e, = =15.8 kpal ar查表得沉降计算经验系数匕，=0.372基不出最终沉降量 $ =£皿(乙务-6z

10、/：_|) = 0.37 x92.16 = 34.1mmi=l esi4.4角柱基础设计4. 4.1计算侧向土压力产生的弯矩地卜室底板标高-3. 9m,室外地坪标高-0. 6m,地卜水位标高为-70mo外墙受 到土压力的作用，在基础顶部产生弯炬。角柱下的独立柱基础是双向偏心受弯构 件。计算侧向土压力：地下室埋深范i制内有四层土：第一层:杂填土，厚度 1.4m, z1=15. 7 kn/m3第二层：粉质粘土，厚度0. 7m, /2 = 17.7kn/m3第三层：粉土，厚度 1.3m, y3=17. 5 kn/m3第四层：粉细沙土，厚度2m, /4 = 16. 7 kn/m3取静止土压力系数k。=

11、0.5地下室外墙有内隔墙支挡，墙位移与转角为零，按静止土压力心计算。（1）第一层土产生的静止土压力匕八人）i 二丄兀叶k（）二丄 x 15.7 x 1.4? x 0.5 = 7.69k7v /m合力作用点距离墙底的距离为：2 2d、=h一一/?. =3.9一一x 1.4 = 2.97m13 13（2）第二层土产生的静止土压力a片）2 =兀/2k（）/?2 + 丄卅;k。=15.7x1.4x0.5x0.7 + -x 17.7x0.72 x0.5 =9. 86 kn im合力作用点距离墙底的距离为:mk血申2 + 如2居岛勒 7.69x1x0.7 + 2.17x1x0.7（1.二22 =l= 0

12、32m心9.8619 19+ 了3力：k（）= 17.7 x0.7 xo.5x 1.3 + x 17.5x 1.32 x0.5 = 5.45kn / m 2 2合力作用点距离墙底的距离为：72仏血g 了3雋ko ；仏 s ?3 =二=0.55 皿丛心居+扣居k。1'45（4）第四层土产生的静止土压力p（g卩3 力3 k（）4+ /4/?4= 17.5 x 1.3 x 0.5 x 0.5 + - x 16.7 x 0.52 x 0.5 = 6.73kn / m合力作用点距离墙底的距离为：y3h3kqh4 + /44o 41 42 + 0 17心= = 0.24m川3心力4+尹4皆k

13、76;673弯矩计算:mx=my= ( p01 dp()2d2 + p03 d3 + p04 cl4 ) h(7.69 x 2.97 + 9.86 x 0.32 +15.45 x 0.55 + 6.73 x 0.24) x 3.9 = 140.82kn m4. 4.2确定基础埋深初步选择基础的埋置深度d二5. 9m混凝十.强度等级：c35, fc=16.1n/mm2； f=1.57n/mm2受力钢筋采用：hrb335, fy=3q0n/mm2荷载设计值：柱轴力f二842. 1 kn ,考虑上部结构在底部引起的弯矩，则饮=145.52kn", mv =4622knm4. 4.3确定地基

14、承载力基础埋深:d=5. 9m持力层的地基承载力特征值fak =280kpa=17.45&w先假设基础宽度小于3m查表得：基础宽度和埋深的地基承载力修正系数：%二3几二44fa = fak 4- rtdym (d - 0.5) =280+4. 4x17. 45 x (5. 9-0. 5)=694. 61 kpa4.4.4确定基础底面尺寸(1)由呼 £九 得：a0=-=竺一a/a- y gd 694.61-20x5.9=1.46m2考虑偏心影响，将基础底而积扩大30%a=l. 3=1. 3x1. 46=1. 9zn2初步选择基础底面枳为：a=lxb=2. 75x2. 75=7.

15、 56m2 >1. 9m2此时b=2. 75m<3m,不需要再对畑 进行修正(2)计算地基压力pkfi讨"(15 + 2。x 5.9)k吩 229.35km(3)验算持力层承载力pk = 229.35kpa < fa = 694.6kpa 满足条件。所以 b二2. 75m, 1=2. 75m 满足要求。(4)计算基础和回填土重:gk = ygda = 20 x 5.9 x 7.56 = 892.08/cn(5)计算基础底面抵抗矩bl26_ 2.75x2.752_ 6=3 alm3(6)计算基础边缘处的最人和最小净反力p max厂minn + g x m x l m

16、842.1 + 892.08 145.52 丄 146.22± ± =±±4 w w7.563.473.47313.47145.31kpa(7)验算基础底面应力(pmax + nin) /2=(313. 47+145. 31)/2=229. 39kpa</；=694. 61kpaq) pmax =313. 47kpa<1.2x=l. 2x694. 61kpa=833. 53kpa 所以安全4.4.5计算基础底板厚度(1) 确定地基净反力：f 842 1 pn = = = ii135 kpab2 2.75x2.75(2) 计算系数 c,已知 f

17、t=1.57n/mm2=1570kpa：c二 bb；1+om42.752 -0.521570=067l + 0.7x-xl,0111.35(3) 确定基础有效高度:采用阶梯型基础，设采用鹤层，处层高度为100mm。基础有效高度h()为：他=|(- + jb： +c) = |(-0.5 + jo/ +0.67) = 0.23/n = 23qmm混凝土保护层厚度取40mm,基础底板厚度：h = ao+4o=23o+4o=27omm取1级台阶，底板厚度h=450mm采用实际基础有效高度/?()=450-40=410/7?b =2750m/n> bc + 2h( =500+2 x 410= 13

18、2qmm/ z4.4.6冲切承载力验算71z !11o丿k_o/oi_ncxio7图4-4巧 070涮认柱与基础交界处，根据建筑地基基础设计规范gb50007-2002中有关规 定，引起底板冲切破坏的剪力等于作用在基础地面面积abed上的地基净反力的 合力，如上图n 842.1+6x0.17h2l /丿2.752<2.75 丿片=pymax x 4/xv/p i max15265kpaa=l46m2ft = 152.65 x 1.46 = 222.872严= 500 + (500 + 2x410)=91° 讪2由于 fi = 222.87kn < 0.7fihpftain

19、hq = 0.7x1.0x1570x0.91x0.41 = 410.04kn , 满足要求。4. 4. 7 基础底板配筋基础台阶宽高比着=2.5,心黯二0.17加 ? = 0.46柱与基础交接处弯矩m =右时（2/ + ° （/仏+一手）+ （/仏 一/卅1 x 121.252 x(2x2.75 + 0.5)(313.47 + 229.35-2x20x5.9) + (313.47-229.35)x2.75= 269.82knm截面ii-ii处的弯矩=x(2.75 - o.5)2(2 x 2.75 + 0.5)(313.47 + 145.31 2 x 20 x 5.9)= 141.0kn-m:基础底板受力钢筋面积._ mias一 o.9fyh()269.82 xlo60.9x300x410=2437.4m/?2141xl060.9 /v/z() 0.9x300x410= 1273.71加加 2经计算比较得a“ > a,故配筋应按a“进行a