柱下独立基础例题
基础工程浅基础例题
例1：某柱下独立基础，基础底面尺寸3.0m ×2.5m ，上部结构传至基础的荷载效应：轴向荷载KN F k 1650=，基础埋深1.5m （不考虑相邻基础荷载的影响）。
解：基底压力计算：KPa A G F p k k k 2505.20.35.15.20.3201650=⨯⨯⨯⨯+=+=基底附加应力：KPa p p c k 222195.12500=⨯-=-=σ按《建筑地基基础设计规范》，无相邻荷载影响，基础宽度1～30m 范围内，有地基变形沉降计算深度：m b b z n 33.5)5.2ln 4.05.2(5.2)ln 4.05.2(=-⨯=-=计算地基最终变形量的沉降经验系数由计算深度范围内土层压缩模量的当量值确定。
其压缩模量的当量值：∑∑=-siiisEA A Ei A 为附加应力图形面积011)(p z z A i i i i i ∙∙-∙=----αα基底下6m 深度内主压缩层有两层土： 基础按矩形基础，2.15.2/0.3/==b l ，查表基础底面处：00=z ；查均布矩形基础角点下的平均附加应力系数表，得到：25.00=-α粘土层底面： 15.2/5.2/,5.21===b z z ，查表1822.02=-α 基础底面下6m 处：4.25.2/6/,61===b z z ，查表1036.03=-α0000111822.1)01822.045.2()(p p p z z A =∙-⨯⨯=∙∙-∙=--αα00112226644.0)1822.045.21036.046()(p p p z z A =∙⨯⨯-⨯⨯=∙∙-∙=--ααMPa EA A E siiis0.52.76644.05.4822.16644.0822.1=++==∑∑-地基沉降经验系数：2.1)45(470.13.13.1=-⨯---=s ψ例2：某建筑场地，地质资料如下：地表下第一层土为杂填土，厚2m ，重度16KN/m 3；第二层土，粉土厚4.5m ，粘粒含量%14=c ρ，饱和重度19.6KN/m 3，E s =7.2MPa ，试验测得地基承载力特征值KPa f ak 165=；其下为较厚的淤泥质粘土：重度19KN/m 3，E s =2.4MPa ，地基承载力特征值KPa f ak 85=。
桩基础的例题
【例题4-1】某柱下独立建筑桩基，采用400×400mm 预制桩，桩长16m 。
建筑桩基设计等级为乙级，传至地表的竖向荷载标准值为F k ＝4400kN ，M ky ＝800kN.m ，其余计算条件见图所示。
试验算基桩的承载力是否满足要求。
解：基础为偏心荷载作用的桩基础，承台面积为A ＝3×4＝12m 2，承台底面距地面的埋置深度为d =1.5m 。
1.基桩顶荷载标准值计算kN ndA F nG F N G k kk K 79365.112204400=⨯⨯+=+=+=γkNxx M nG F N N ik kk k k 6609261337935.145.180079322m axm inm ax =±=⨯⨯±=±+=∑2.复合基桩竖向承载力特征值计算按规范推荐的经验参数法计算单桩极限承载力标准值。
桩周长u ＝0.4×4＝1.6m ；桩截面面积A p ＝0.42＝0.16m 2。
软土层、粘土层和细砂层桩极限侧阻力标准值分别为q sk ＝25kPa ，60kPa ，60kPa 。
细砂层中桩端极限端阻力q pk ＝4200kPa 。
单桩极限承载力标准值为pk p ski i pk sk uk q A q l u Q Q Q +=+=∑＝1.6×（25×11.0＋60×4.0＋60×1.0）＋0.16×4200＝1592kN复合基桩承载力特征值计算时考虑承台效应。
c ak c ukc ak c a A f Q A f R R ηη+=+=2承台效应系数ηc 查表，41.1612===n A s a m ，B c /l ＝3.0/16=0.19，s a /d ＝1.41/0.4＝3.53。
查表4－11得ηc 取0.15，对于预制桩还应乘以0.7，即ηc 取0.15×0.7＝0.105。
某柱下独立基础例题
某柱下独立基础，如图所示阶梯形基础，基底尺寸为m m l b 6.16.2⨯=⨯，基础高度为mm h 600=，设100mm 厚C10素混凝土垫层，钢筋保护层厚度为40mm ，取mm a s 50=。
柱截面尺寸为mm mm 400500⨯。
基础混凝土采用C20)/1.1(2mm N f t =，基础顶面处由上部结构传来相应于作用的基本组合的弯矩值m kN M ⋅=100，轴向力kN F 650=，基本组合由永久作用控制。
求（1）确定基底净反力值；（2）对柱与基础交接处进行抗冲切验算。
（3）对基础变阶处进行抗冲切验算解：（1）确定地基净反力值m b m G F M e k 43.06122.0205.16.16.235.165010035.1=<=⨯⨯⨯⨯+=+= 故地基反力及净反力呈梯形分布。
a j kP lb M A F p 72.2116.16.210066.16.2650622max =⨯⨯+⨯=+= （2）柱与基础交接处抗冲切验算)55050600(0mm h =-=mm l mm h a t 16001500550240020=<=⨯+=+222007975.0)55.024.026.1()55.025.026.2(6.1)22(212)22(m h a l h b b l A t t l =-----⨯=--⨯---=kN A p F l j l 85.1687975.072.211max =⨯==因mm mm h 800600<=，取0.1=hp βm h a h a a a a a t t t b t m 95.055.04.0222200=+=+=++=+= kN F kN h a f l m t hp 85.1683.4025509501.10.17.07.00=>=⨯⨯⨯⨯=β，满足要求。
（3）基础变阶处抗冲切验算)30050350(01mm h =-= m m h a t 6.14.1)05.035.0(28.0201<=-+=+222010163.0)3.028.026.1()3.022.126.2(6.1)22(212)22(m h a l h b b l A t t l =-----=-----= kN A p F l j l 38.13363.072.211max =⨯==因mm mm h 800350<=，取0.1=hp β，m h a a a a t b t m 1.13.08.02201=+=+=+= kN F kN h a f l m t hp 38.1331.25430011001.10.17.07.001=>=⨯⨯⨯⨯=β。
柱下钢筋混凝土独立基础实例
精品文档计算书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/m333 粘土，厚度2. 5 m，=18kN/m3sat=18. 7kN/m3e=0. 85, f ak=209kPa, E s1=7. 5mPa ;淤泥质粘土， f ak=105kPa E s1=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 mm2 .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1-22)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。
独立基础计算书例题
课程设计:题一：有一框架结构，4个框架柱均为800x800，如下图所示。
现已知1号柱，轴力F=850kN，弯矩Mx=10kN·M，My=20kN·M，剪力Vx=30kN,Vy=50kN；2号柱，轴力F=500kN，弯矩Mx=3kN·M，My=5kN ·M，剪力Vx=10kN,Vy=20kN；3号柱，轴力F=1100kN，弯矩Mx=15kN ·M，My=25kN·M，剪力Vx=2kN,Vy=3kN；4号柱，轴力F=1800kN，弯矩Mx=20kN·M，My=35kN·M，剪力Vx=50kN,Vy=10kN；地质报告如附图1-1’所示，基础持力层为第3层粘土层，地质参数如图所示。
要求为框架柱设计独立基础，并绘制基础平面图和剖面配筋图。
提示：1.基础进入第3层500mm；2.基础混凝土等级为C25，基础钢筋为2级钢；3.土容重均为18kN/M2；3.由于第4层为软弱下卧层，需验算软弱下卧层承载力，合理取用地基承载力,地基压力扩散角为5度，深度修正系数为1.0。
题二：有一框架结构，4个框架柱均为800x800，如下图所示。
现已知1号柱，轴力F=950kN，弯矩Mx=100kN·M，My=200kN·M，剪力Vx=2kN,Vy=3kN；2号柱，轴力F=600kN，弯矩Mx=3kN·M，My=5kN ·M，剪力Vx=150kN,Vy=120kN；3号柱，轴力F=2000kN，弯矩Mx=5kN ·M，My=2kN·M，剪力Vx=210kN,Vy=35kN；4号柱，轴力F=1500kN ，弯矩Mx=10kN·M，My=32kN·M，剪力Vx=52kN,Vy=11kN；地质报告如附图2-2’所示，基础持力层为第3层粘土层，地质参数如图所示。
要求为框架柱设计独立基础，并绘制基础平面图和剖面配筋图。
柱下独立承台桩基础设计_例题
基础工程课程设计————某住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN mg，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝ 2.0m。
2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝ 15MPa，弯曲强度设计值为fm ＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：fy＝310MPa4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。
、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表一：附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN •m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa 4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPatf＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7pS cyR kNf f AA ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2）、根据地基基础规公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ， 17~24sakPa q = 取18kPa粉质粘土层2：0.60LI= ， 24~31sakPa q = 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m =2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均力：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===< 2、单桩所受最大及最小力：()()maxmax min 2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx N x+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<<Q即 i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5o∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
基础工程-计算题答案解析
第二章浅基础 (2)2.1 地基承载力计算 (2)2.2 基础底面尺寸 (4)2.3 基础沉降 (6)2.4 软弱下卧层 (6)2.5 地基稳定性计算 (11)2.6 无筋扩展基础 (11)2.7 扩展基础设计 (14)第三章连续基础 (17)3.1 条形基础与交叉梁基础 (17)3.2 倒楼盖与静定分析法 (18)第四章桩基础 (19)4.1 桩的竖向承载力与抗拔承载力 (19)4.2 桩的沉降 (23)4.3 桩的负摩擦 (27)4.4 桩的水平承载力 (28)4.5 桩承台的设计 (29)第五章地基处理 (33)5.2 排水固结 (33)5.3 刚性桩复合地基 (34)第七章挡土墙 (38)7.1 土压力计算 (38)7.2 挡土墙设计原理 (39)基础工程课程习题第二章浅基础2.1 地基承载力计算2.2 基础底面尺寸【例7-2】某柱下矩形单独基础。
已知按荷载效应标准组合传至基础顶面的力值Fk=920kN,Vk=15KN,MK=235KN.m ；地基为粉质粘土，其重度为γ=18.5KN/m3,地基承载力特征值fak=180kPa(ηb=0.3,ηd=1.6)基础埋深d=1.2m ，试确定基础地面尺寸。
▪ 【解】（1）求修正后的地基承载力特征值 ▪ 假定基础宽度b<3m, 则()()a ak d m f f d 0.5=180 1.618.5 1.2-0.5200.72kPa =+ηγ-+⨯⨯=（2）初步按轴心受压基础估算基底面积2K 0a G F 920A 5.2m f d 200.72-20 1.2===-γ⨯考虑偏心荷载的影响，将底面积A0增大20%，则A=5.2×1.2=6.24m2。
取基底长短边之比 l/b=2，得 Ab 1.77m 2== ， 取b=1.8m,l=3.6m 。
（3）验算地基承载力 基础及其台阶上土重K G G Ad 20 3.6 1.8 1.2155.52kN =γ=⨯⨯⨯=基底处力矩K M 235150.9248.5kN m =+⨯=偏心矩K K K M 248.5le 0.230.6m F G 920155.526===≤=++基底边缘最大压力K Kk max a F G 6e 920155.5260.23p 11229kPa 1.2f 240.86kPa Al 3.6 1.8 3.6++⨯⎛⎫⎛⎫=+=+=≤= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭满足要求，故基底尺寸长l=3.6m,b=1.8m 合适。
柱下钢筋混凝土独立基础设计例题
一、设计题目某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力N=1150KN，弯矩M=200KN·m，柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.0m,试设计此钢筋混凝土独立基础。
图1 底层平面布置土层序号土层名称层底埋深（m）容重γ（KN/m³）含水量ω（%）孔隙比e液性指数IL粘聚力（kpa）内摩擦角φ（°）压缩模量E（Mpa）①浅黄色粘土 5.0 19.4 27.8 0.79 0.23 33.0 18 11.9②褐黄色粉质粘土8.0 20.0 21.8 0.64 0.37 20.0 21.0 8.1③强风化泥质砂岩15.0 25.0 68.0 25.0 24.9二、主要内容（1）确定基础埋置深度（2）确定地基承载力特征值（3）确定基础地面尺寸（4）确定基础的高度（5）基础底板的配筋计算（6）绘制施工图（平面图，详图）三、具体要求（1）结构设计必须依据最新出版的有关技术规范或教程，设计图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。
（2）设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，可采用手工抄写或电脑打印。
（3）必须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作违纪处理。
四、完成后应上交的材料（1）基础平面布置图（1:100）（2）基础详图（底板配筋图、平面图、剖面图）（1:50）（3）设计说明书五、参考文献（1）《基础工程》，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。
（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社。
（3）《土力学》（陈仲颐、周景星、王洪瑾编著，清华大学出版社）。
指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日设计过程：一、确定基础埋置深度由《建筑地基基础设计规范》（GB500007-2002）（下称《规范》）可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下水位以上。