柱下独立基础设计计算书
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二〇一四年十二月三十一日
柱下独立基础设计计算书
一、 设计资料
B 轴柱下独立基础，１０号荷载:
柱底荷载效应标准组合值：k F =2205k Ｎ,k M =30９ｋN ·m ，k V =１17kN 。 柱底荷载效应基本组合值:F=２８66kN ，M=402kN ·ｍ,V=１5３kN 。 持力层选用③号土层，承载力特征值ak f =１8０ｋPa,框架柱截面尺寸为50０mm ×500mm ，室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm 。
二、 独立基础设计
1、选择基础材料
基础采用C25混凝土，HR Ｂ３3５级钢筋,预估基础高度0.8m 。
2、选择基础埋置深度
根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。
① 号土层:杂填土,层厚约0.５m ，含部分建筑垃圾。
② 号土层：粉质黏土，层厚1．2m,软塑,潮湿,承载力特征值ak f =１３0kPa 。 ③ 号土层：黏土，层厚1.5m ，可塑，稍湿,承载力特征值ak f =180k Ｐa 。 ④ 号土层:细砂,层厚2.7m ，中密，承载力特征值ak f =２40kP ａ。
⑤ 号土层:强风化砂质泥岩,厚度未揭露，承载力特征值ak f =340kPa 。 拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性,地下水位于地表下1．5m 。
取基础底面高时最好取至持力层下0.5m ，本设计取③号土层为持力层,所以考虑取室外地坪到基础底面为0．5＋1.2+０.5＝2.2m.由此得基础剖面示意图，如图一所示。
k F =2205kN
k
M =309kN ·m k V =117kN k F k V
k
M 柱
3、求地基承载力特征值a f
根据黏土e=0.５8,L I =0.78，查表得b η=0．3,d η＝1.6。
基底以上土的加权平均重度为:
m γ=[1８×0.5＋20×1+(２0—1０)×0.2＋(19.4—1０)×０.5] / 2.2=16.23kN /ｍ
³
持力层承载力特征值a f (先不考虑对基础宽度修正)为：
a f =ak f +d ηm γ（d —0.5）=1８0+1．6×1６．2３×（2．2—0.5)=224.15ｋＰａ 上式d 按室外地面算起。
4、初步选择基地尺寸
取柱底荷载标准值:k F =2205k Ｎ,k M =3０9kN ·ｍ,k V =117kN 。
计算基础和回填土重k G 时的基础埋置深度为:
d ＝1／2×(2.2+2.６5)=2.４２5m
基础底面积为：
0A =k F /(a f —G γd ）=220５/(224.15—0.7×10—1.725×２0)=12.07㎡ 由于偏心不大,基础底面积按20％增大,即
Ａ=1．２0A =1．2×12.０7=14．４8㎡
初步选定基础底面面积Ａ=l ｂ=4×4=１6㎡
因基底宽度超过3ｍ，地基承载力特征值还需重新进行宽深修正。 地基承载力特征值宽深修正
a f =２24.１5+
b ηγ（ｂ—３）=2２4.15＋0.3×１9.4×(4—3)=２29.97kPa 基础底面面积为:
0A =k F /（a f —G γd)=2２０5/(22９.97—0.7×10—1.72５×20）＝11．７0㎡
A=1．20A =1.２×11.70=14.０4㎡
实际采取基底面积为4×4=1６㎡>１4．04㎡
5、验算持力层地基承载力
基础和回填土重为:
k G =G γｄ Ａ=（0．7×10+１.725×20）×１6=66４kN
基底抵抗矩为：
W= l ·2b /6=4×24/6=1０.67m ³
基底边缘最大与最小应力为：
max min p k k =[(k F ＋k G )／A]±(k M /W)＝[（
2205+664)/(4×4)] ±［(3０9＋１17×０.8) /１0．67]
217.05141.57=ｋＰa
验算基础底面应力