基础结构计算

1、基础结构计算第四章基础设计4.1基础设计资料根据本设计中建筑物的规模、功能特点、上部结构型式、荷载大小和分布以及地基土层的分布、土的性质、地下水的情况等因素，确定本设计基础结构类型为现浇柱下独立基础，具体设计资料如下：基础结构类型：现浇柱下独立基础基础埋置深度：1.5米4.2工程地质条件：工程地质条件：(1)自然地表1米内为填土，填土下层3米厚为红粘土，再下为砾石层。红粘土允许承载力为180kN/m2,砾石层允许承载力为300kN/m2,地基为二类场地土。(2)地下水位：地表以下2米，水质对混凝土无侵蚀柱截面尺寸：500mmic500mmm基础材料：采用C25混凝土,HRB335级钢筋，设混凝

2、土垫层(C25)。4.3基础计算4.3.1A柱下独立基础结构计算由框架结构计算结果可得：由A柱传给基础的轴向力N=3682.49/1.3=2832.68kN、N=3682.49kN,力矩MK=51.162kNm、，.M=66.51kNm,男力V=45.81kN、V=59.55kN4.3.1.1初步确定基础高度根据埋置深度和构造要求，初步确定H0=800mm4.3.1.2按中心荷载初步估计所需的基础底面尺寸A0计算修正后的地基承载力特征值fa,先不考虑宽度修正fa=fak+4br(b-3)+4drm(d-0.5)=180+1.4X20 x(1.5-0.5)=208kN/m2先按轴心受压基础试算基

3、础面积，基础底面积：ANK/(fa-rd)=2832.68/(208-20X1.5)=15.91m2考虑荷载偏心，将基底面积扩大1.11.5倍，即A0=(1.11.5)A=17.5nf23.87m2取基底边长比b/l=1(b为荷载偏心方向边长)，可取基础底面积：A0=lxb=l2=20.25m2,取l=4.5m,b=4.5m4.3.1.3验算荷载偏心距e基底处竖向力：NKGK=2832.68+20X4.5X4.5X1.5-1.0X10X2=3420.18KN基底处的力矩：MK=51.16+11.14X(3.6-0.4)X(0.6-0.12-0.2)+45.81X0.6=88.23KN-mMK8

4、8.23eK-0.026mb/64.5/60.75NKGK3420.18可以。4.3.1.4验算基底边缘最大压力pmax根据地基基础设计规范第5.2.1条规定，pmaxc1.2fa因短边小于3m,故仍取fa=208KN/m2（无需修正）NKGK6e、3420.18Pmax(1)(1Ab4.54.5可取基础底面积：A=bXl=4.5X4.5=20.25m2,W=bl2/6=4.5乂4.52/6=9.45m4.3.1.5基础底面边缘的最大和最小压应力NKGKMK3420.18pKmaxAW20.25NKGKMK3420.18PKminAW20.25pkmax6371/.i6几何方法求p252求解p

5、=103.68KN/mG1.35GK1.35(204.54.51.51.0102)793.13KN12MIa12K2l12a)(pmax2G)122.025212778KNm(24.50.625)(178.23103.68793.134.54.5(178.2351.11)2.5AsIMI7781060.9fyh00.930076023791mm2b、沿基础b方向计算H-II截面,如图31。12言1a)(2bb)(pmaxpmin2G)As48(4.5444KNm2_0.625)(24.50.4)(178.23,_64441022164mm0.9fyh00.9300760基础变阶处的冲切强度验算

6、：a、基础l方向计算I-I截面，如图26。a1725mm,a4.50.625通过几何方法求p,见图求解p=102.1KN/m251.112739.11)4.54.520.62512.56mb72524001850mm12,、，M ai(2la)(pmaxp12120.7252(24.52.56)(178.23102.112117.29KNmb、基础b万向计算H-II截面。综合上述计算可知，A柱下独立基础底板配筋结果为：沿基础l方向计算的I-I截面应按柱与基础交接处截面进行配筋AsI=1027mm选配筋：1075(As=1047m2/m)沿基础b方向计算的H-II截面应按柱与基础交接处截面进行配

7、筋AsH=1324mm选配筋：1275(As=1508mmm)4.3.2B柱下独立基础结构计算由框架结构计算结果可得：由B柱传给基础的轴向力N=1009.4/1.3=776.75kN、N=1009.4kN,力矩MK=128.9kNm(M=167.57kN-m男力VK=37.24kMV=48.41kN。初步确定基础高度根据埋置深度和构造要求，初步确定H=600mm按中心荷载初步估计所需的基础底面尺寸A0计算修正后的地基承载力特征值fa,先不考虑宽度修正fa=fak+4br(b-3)+4drm(d-0.5)=180+1.4x20X(1.5-0.5)=208kN/m2先按轴心受压基础试算基础面积，基

8、础底面积：ANK/(fa-rd)=776.75/(208-20义1.5)=4.66m2考虑荷载偏心，将基底面积扩大1.11.4倍，即A0=(1.11.4)A=4.8m26.1m2取基底边长比b/l=1.0(b为荷载偏心方向边长)，可取基础底面积：A0=lXb=l2=5.76m2,取l=2.4m,b=2.4m验算荷载偏心距eAsIM0.9fyh0117.291060.930036021027mm2793.11、)(178.23102.1)4.54.54.51,2,M(la)(2bb)(pmax481.%2.%3.%42(4.52.56)(24.5482G、pmin)A2793.11、1(178.

9、2351.11)AsM0.9fyh0128.681060.93003601324mm2基底处的竖向力：NK&=776.75+20X2.4X2.4X1.5=950KN基底处的力矩：MK=128.9+37.24X0.6=151KN-m验算基底边缘最大压力pmax根据地基基础设计规范第5.2.1条规定，pmaxc1.2faNKGK6e、950.60.22Pmax(1)(1)247KN/mAb2.42.42.41.2208249.6KN/m2,满足要求。故可取基础底面积：A巾Xl=2.4X2.4=5.76m2,W=bl2/6=2.4X2.42/6=1.92m3基础底面边缘的最大和最小压应力pK

10、max1.2fa=1.2X208=249.6KN/m2,根据地基基础设计规范第5.2.1条规定，满足要求。基础受冲切承载力验算基础计算如图26所示：柱与基础交接处的冲切强度验算：取保护层厚度为40mm取阶梯形基础两级，每阶高度为300mm即h0=600-40=560mm根据地基基础设计规范第8.2.7中的第2条规定求at、abat=350mmab=350+2X560=1470mm465465x1=(2400-1470)/2=465mm、x3=465-40=425mm(2400350)/2465520 x2x240mme偏心距MKNKGK191.249500.2mb/62.4/60.4,可以PK

11、maxNKGKAMKW9505.761512244KN/m1.92PKminNKGKMKAW9505.761511.9286.28KN/m2图2615224004252(465465)8,04105mm22Fl=pj,maxAl=108X1.27=137.16KN45014700.71.01.27560453KN根据地基基础设计规范第8,2.7中的第2条规定:基础变阶处的冲切强度验算：取阶梯形基础两级，每阶高度为300mm即h0=300-40=260mm根据地基基础设计规范第8.2.7中的第2条规定求at、abab=1425+2X260=1945mm(7)基础底板配筋柱与基础交接处的冲切强度验

12、算:沿基础l方向计算I-I截面at400mmbt400mm1.35GK1.35202.42.41.5233.28KNilat22bbtpmaxpmin2GA39KN.mAsiMi396100.9fyh30.93005602258mmAM地基净反力为：776.75lrc25.76mm167.57202.42.41,5950KN48.412W1.92mm0.6197KNmPj,max950197Pj,min5.769501.92197108KN/m25.7662KN/m2根据地基基础设计规范第1.928.2.7中的第2条规定0.7hpftamh。FI0.7hpftamh。,满足要求。at(2400

13、350)24001425mmx1=(2400-1940)/2=23mm、230520230230 x2x2290mm、x3=520-290=230mmA240023012(230230)251052mmFl=pj,maxAl=108X0.836=54KN.15220.7hpftamh00.71.01.272045260410KN根据地基基础设计规范第8,2.7中的第2条规定:Fi0.7hpftamh。,满足要求。沿基础b方向计算H-II截面因为柱子的截面尺寸400mnrK600mm基础l=b=3.0m所以基础b方向计算H-II截面的As=AsI=1219mm2基础板底每米配筋A=%=258+3.0=86mm2基础变阶处的冲切强度验算：a、基础l方向计算I-I截面at