柱下钢筋混凝土独立基础设计计算书

柱下钢筋混凝土独立基础设计计算书一：课程设计目的1、掌握钢筋混凝土独立基础设计和计算的基本设计理论和方法2、掌握柱下钢筋混凝土的配筋设计计算方法及配筋构造要求熟悉绘图标准，掌握绘图基本方法二：柱下独立基础设计一、设计资料1地质水文情况：场地平坦，周围无相邻建筑影响，自上而下土层情况为：1、杂填土厚0.8到1.0米，重度mKN3/182、粘土厚2.5到3.4米，承载力为280KPa,Es=19.3KPa,重度mKN3/5.18，e=0.853、微风化岩层4、地下水位较低，无侵蚀性，不考虑其影响1.边柱设计（350mm×350mm）（1）初步确定基础埋深H=1.2m已知设计组合值：M=40.0KN∙m,N=1300.0KN,V=30.0KN，设计参数及相关数据见下图基础放置在粘土上，fak=280KPa,查表得，ηd=1.1，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+ηdγm(d-0.5)=280.0+1.1×18(1.2-0.5)=293.86KPaa初步设计基底尺寸：A0=Fk/(fa-γGd)=1300/(293.86-20×1.2)=4.8m2由于偏心不大，按20%增大即A=1.2A0=5.76m2设n=l/b=1.5初步选择基础底面积A=L×b=5.76m2则取b=2.0m，l=3.0m2、持力层承载力验算Gk=rG×d×A=20×1.2×6=144KNek=Mk/(Fk+Gk)=(40+30×0.6)/(1300+144)=0.04ml/6=0.5mPk=(Fk+Gk)/A=(1300+144)/6=240.67KPafa=293.86KPaPk,max=Pk(1+6ek/L)=240.67×(1+6×0.040/3)=260.KPa1.2fa=352.6KPa,满足Pk,min=Pk(1-6ek/l)=240.67×(1-6×0.040/3)=221.37Pa0,满足柱下独立基础内力分析计算：（1）计算基底净反力偏心矩：en,0=M/F=(40+30×0.6)/1300=0..04m基础边缘处的最大和最小净反力Pj,max=F(1+6en,0/L)/Lb=(1300/6)×(1+6×0.04/3)=260KPaPj,min=F(1-6en,0/L)/Lb=（1300/6×(1-6×0.04/3)=221.37KPa（2）基础高度（采用阶梯形基础），计算图如下：（3）（4）柱边基础截面抗冲切验算L=3m,b=2m,at=ac=0.35m,bc=0.35m基础高度h=600mm，从下至上分300mm,300mm两个台阶，h0=555mm（有垫层）at+2h0b=1.80m取ab=1.50mam=h0+bc=905mm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]=260×[(3/2-0.35/2-0.555)×2-(2/2-0.35/2-0.555)2]=381.45KN抗冲切力：混凝土用C20级。0.7βhpftamh0=0.7×1.1×1×103×0.905×0.555=386.75KN381.45KN，可以图如下（b）变阶处抗冲切验算bat+2h01am=(b+bc)/2=(2×0.4+0.35+2)/2=1.575m冲切力：Fl=Pn,max[(L/2-a1/2-h01)b=260×[(3/2-1.55/2-0.555)×2=88.4KN抗冲切力：0.7βhpftamh01=0.7×1.0×1.1×103×1.575×0.555=673.08KN88.44KN，可以（5）配筋计算选用HPB235级钢筋，fy=210N/mm2（a）基础长边方向1-1截面（柱边）柱边净反力：Pj,1=Pj,min+(L+ac)(Pj,max-Pj,min)/2L=221.37+(3-1.325)×(260-221.37)/3=242.94KPa截面（变阶处）净反力：Pj,2=Pn,min+(L+a1)(Pn,max-Pn,min)/L=221.37+(3-0.725)×(260-221.37)/3=250.66KPa长边方向弯矩：M1=(1/24)×1/2（Pj,max+Pj,1）（L-L1）2(2b+b1)=(1/24)×502.94(3-0.35)2×(2×2+0.35)=325.07KN∙mM3=(1/24)×1/2（Pj,max+Pj,2）（L-L2）2(2b+b2=(1/24)×511.66(3-1.325)2×(2×2+1.55)=124.96KN∙m短边方向M2=Pn/48（b-bc）2(2L+ac)=481.37/48×(2-0.35)2×(2×3+0.35)=173.37KN∙mM4=Pn/48（b-b1）2(2L+a1)=481.37/24×(2-1.55)2×(2×3+1.15)=14.52KNm基础受力钢筋面积：长边方向AS,1=M1/0.9fyh01=325.07×106/(0.9×210×555)=3099mm2AS,3=M3/0.9fyh03=124.96×106/(0.9×210×255)=2592.8mm2因此按AS,1配筋，实配16Ф16@180mm，AS=3216.99mm23099mm2短边方向AS,2=M2/0.9fyh02=173.37×106/(0.9×210×555)=1652.79mm2AS,4=M4/0.9fyh04=14.52×106/(0.9×210×255)=301.28mm2因此按AS,2配筋，实配12Ф14@180mm，AS=1847.26mm2其配筋和大样图见详图1--1