柱下独立基础计算书.docx

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柱下独立基础计算书

J-1、

一、基础设计（fak=180kPa）

1.基础上荷载

Nk=3116kN.mN=3852kN.m

Mxk=-6kN.mMx=-8kN.m

Myk=-41kN.mMy=-51kN.m

Qxk=-82kNQx=-101kN

Qyk=49kNQy=61kN

轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合

基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。

2.确定基础底面尺寸及地基承载力验算

查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：

ηb=0,ηd=1.6（只进行深度修正）

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa

（1）基础底面尺寸的确定

在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：

A´=Nk/（fa-γmd）=3116/（237.6-18×2.5）=16.17m2

选取基础尺寸为：

A=4.1×4.1=16.81m²，取基础高度为700mm。

（2）地基承载力验算

W=bl2/6=4.13/6=13.25m3

基础底面的压力为：

pk=（Fk+Gk）/A±Mxk/Wx

=（3116+16.81×2.5×18）/16.81±（6+82×0.7）/11.49=230.37±5.52

pkmax=235.89kPa<1.2fa=1.2×237.6=285.12kPa

Pkmin=224.85kPa>0，均满足要求。

（3）受冲切承载力验算

进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。

p=（F+G）/A±Mx/Wx

=（3852+1.35×16.81×2.5×18）/16.81±（8+101×0.7）/13.25=289.90±5.94

pmax=295.84kPa

Pmin=283.96kPa。

基地净反力为：

pj=pmax-γGd=295.84-1.35×18×2.5=235.09kPa

基础有效高度h0=700-50=650mm，这时冲切荷载作用面积为：

Al=（b/2-a1/2-h0）l-（l/2-a2/2-h0）2=（4.1/2-0.6/2-0.65）×4.1-（4.1/2-0.6/2-0.65）2=3.3m2

Fl=pjAl=235.09×3.3=775.80kN

由《地基规范》，8.2.8条，

基础抗冲切强度：

0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×（0.6+0.6+2×0.65）/2×0.65=813.31kN>Fl=775.80kN，满足要求。

二、基础底板配筋计算

由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：

p=pmin+（pmax-pmin）（b/2+aa/2）/b=283.96+（295.84-283.96）（4.1/2+0.6/2）/4.1=290.77kPa

沿柱边截面处的弯矩为：

MⅠ=a12[（2l+a´）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]/12

=1.752×[（2×4.1+0.6）×（295.84+290.77-2×1.35×2.5×18）+（295.84-290.77）×4.1]/12=1049.86kN.m

MⅡ=（l-a´）2（2b+b´）（pmax+pmin-2G/A）/48

=（4.1-0.6）2×（2×4.1+0.6）（295.84+290.77-1.35×2.5×18×2）/48=1044.56kN.m

基础底板配筋：

M取最大值计算，As=M/（0.9×fy×h0）=1049.86×106/（0.9×360×650）=4985.09mm2

选C14@120（As=1283×4.1=5260.3mm2>4985.09mm2，ρ=0.197%>ρmin=0.15%）。

J-2、

一、基础设计（fak=180kPa）

1、基础上荷载

Nk=2374kN.mN=2912kN.m

Mxk=25kN.mMx=31kN.m

Myk=11kN.mMy=13kN.m

Qxk=41kNQx=50kN

Qyk=-32kNQy=-38kN

轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合

基础埋深为2.5m，地下水位未知，不考虑。

2、确定基础底面尺寸及地基承载力验算

查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：

ηb=0,ηd=1.6（只进行深度修正）

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa

（1）基础底面尺寸的确定

在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：

A´=Nk/（fa-γmd）=2374/（237.6-18×2.5）=12.33m2

选取基础尺寸为：

A=3.6×3.6=12.96m²，取基础高度为600mm。

（2）地基承载力验算

W=bl2/6=3.63/6=7.78m3

基础底面的压力为：

pk=（Fk+Gk）/A±Mxk/Wx

pk=（2374+12.96×2.5×18）/12.96±（25+41×0.6）/7.78=228.18±6.38kPa

pkmax=234.56kPa<1.2fa=1.2×237.6=285.12kPa

Pkmin=221.8kPa>0，均满足要求。

（3）受冲切承载力验算

进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。

p=（F+G）/A±Mx/Wx

P=（2912+1.35×12.96×2.5×18）/12.96±（31+50×0.6）/7.78=285.44±7.84

pmax=293.28kPa

Pmin=277.6kPa

基地净反力为：

pj=pmax-γGd=293.28-1.35×18×2.5=232.53kPa

基础有效高度h0=600-50=550mm，这时冲切荷载作用面积为：

Al=（b/2-a1/2-h0）l-（l/2-a2/2-h0）2=（3.6/2-0.6/2-0.55）×3.6-（3.6/2-0.6/2-0.55）2=2.52m2

Fl=pjAl=232.53×2.52=585.98kN

由《地基规范》，8.2.8条，

基础抗冲切强度：

0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×（0.6+0.6+2×0.55）/2×0.55=633.13kN>Fl=585.98kN，满足要求。

二、基础底板配筋计算

由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：

p=pmin+（pmax-pmin）（b/2+a/2）/b=277.6+（293.28-277.6）（3.6/2+0.6/2）/3.6=286.75kPa

沿柱边截面处的弯矩为：

MⅠ=a12[（2l+a´）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]/12

=1.52×[（2×3.6+0.6）×（293.28+286.75-2×1.35×2.5×18）+（293.28-286.75）×3.6]/12=675.01kN.m

MⅡ=（l-a´）2（2b+b´）（pmax+pmin-2G/A）/48

=（3.6-0.6）2×（2×3.6+0.6）（293.28+277.6-2×1.35×2.5×18）/48=657.22kN.m

基础底板配筋：

M取最大值计算，As=M/（0.9×fy×h0）=675.01×106/（0.9×360×550）=3787.93mm2

选C12@100（As=1131×3.6=4071.6mm2>3787.93mm2，ρ=0.189%>ρmin=0.15%）。

J-3、

一、基础设计（fak=180kPa）

1、基础上荷载

Nk=1052kN.mN=1288kN.m

Mxk=-21kN.mMx=-25kN.m

Myk=-6kN.mMy=-7kN.m

Qxk=-10kNQx=-12kN

Qyk=52kNQy=63kN

轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合

基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。

2、确定基础底面尺寸及地基承载力验算

查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：

ηb=0,ηd=1.6（只进行深度修正）

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa

（1）基础底面尺寸的确定

在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：

A´=Nk/（fa-γmd）=1052/（237.6-18×2.5）=5.46m2

选取基础尺寸为：

A=2.5×2.5=6.25m²，取基础高度为450mm。

（2）地基承载力验算

W=bl2/6=2.53/6=2.6m3

基础底面的压力为：

pk=（Fk+Gk）/A±Mxk/Wx

pk=（1052+6.1×2.5×18）/6.1±（21+10×0.45）/2.6=217.46±9.8

pkmax=227.26kPa<1.2fa=1.2×237.6=285.12kPa

Pkmin=207.66kPa>0，均满足要求。

（3）受冲切承载力验算

进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。

p=（F+G）/A±Mx/Wx

P=（1288+1.35×6.1×2.5×18）/6.1±（25+12×0.45）/2.6=271.90±11.69

pmax=283.59kPa

Pmin=260.21kPa。

基地净反力为：

pj=pmax-γGd=283.59-1.35×18×2.5=222.84kPa

基础有效高度h0=450-50=400mm，这时冲切荷载作用面积为：

Al=（b/2-a1/2-h0）l-（l/2-a2/2-h0）2=（2.5/2-0.4/2-0.4）×2.5-（2.5/2-0.4/2-0.4）2=1.20m2

Fl=pjAl=222.84×1.20=267.41kN

由《地基规范》，8.2.8条，

基础抗冲切强度：

0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×（0.4+0.4+2×0.4）/2×0.4=320.32kN>Fl=267.41kN，满足要求。

二、基础底板配筋计算

由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：

p=pmin+（pmax-pmin）（b/2+a/2）/b=260.21+（283.59-260.21）（2.5/2+0.4/2）/2.5=273.77kPa

沿柱边截面处的弯矩为：

MⅠ=a12[（2l+a´）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]/12

=1.052×[（2×2.5+0.4）×（283.59+273.77-2×1.35×2.5×18）+（283.59-273.77）×2.5]/12=218.50kN.m

MⅡ=（l-a´）2（2b+b´）（pmax+pmin-2G/A）/48

=（2.5-0.4）2×（2×2.5+0.4）（283.59+260.21-2×1.35×2.5×18）/48=209.51kN.m

基础底板配筋：

M取最大值计算，As=M/（0.9×fy×h0）=218.50×106/（0.9×360×600）=1124mm2

选C12@150（As=754×2.5=1885mm2>1124mm2，ρ=0.168%>ρmin=0.15%）

J-4、

一、基础设计（fak=180kPa）

1、基础上荷载

Nk=3451kN.mN=4289kN.m

Mxk=24kN.mMx=29kN.m

Myk=-25kN.mMy=-30kN.m

Qxk=-44kNQx=-54kN

Qyk=-31kNQy=-38kN

轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合

基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。

2、确定基础底面尺寸及地基承载力验算

查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：

ηb=0,ηd=1.6（只进行深度修正）

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa

（1）基础底面尺寸的确定

在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：

A´=Nk/（fa-γmd）=3451/（237.6-18×2.5）=17.92m2

选取基础尺寸为：

A=4.3×4.3=18.49m²，取基础高度为750mm。

（2）地基承载力验算

W=bl2/6=4.33/6=13.25m3

基础底面的压力为：

pk=（Fk+Gk）/A±Mxk/Wx

pk=（3451+18.49×2.5×18）/18.49±（25+31×0.75）/13.25=231.64±3.64

pkmax=235.28kPa<1.2fa=1.2×217.6=261.12kPa

Pkmin=228kPa>0，均满足要求。

（3）受冲切承载力验算

进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。

p=（F+G）/A±Mx/Wx

P=（4289+1.35×18.49×2.5×18）/18.49±（30+38×0.75）/13.25=292.71±2.43

pmax=295.14kPa

Pmin=290.28kPa。

基地净反力为：

pj=pmax-γGd=295.14-1.35×18×2.5=234.39kPa

基础有效高度h0=750-50=700mm，这时冲切荷载作用面积为：

Al=（b/2-a1/2-h0）l-（l/2-a2/2-h0）2=（4.3/2-0.6/2-0.7）×4.3-（4.3/2-0.6/2-0.7）2=3.62m2

Fl=pjAl=234.39×3.62=848.49kN

由《地基规范》，8.2.8条，

基础抗冲切强度：

0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×（0.6+0.6+2×0.7）/2×0.7=910.91kN>Fl=848.49kN，满足要求。

二、基础底板配筋计算

由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：

p=pmin+（pmax-pmin）（b/2+a/2）/b=290.28+（295.14-290.28）（4.3/2+0.6/2）/4.3=293.04kPa

沿柱边截面处的弯矩为：

MⅠ=a12[（2l+a´）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]/12

=1.852×[（2×4.3+0.6）×（295.14+293.04-2×1.35×2.5×18）+（295.14-293.04）×4.3]/12=1227.10kN.m

MⅡ=（l-a´）2（2b+b´）（pmax+pmin-2G/A）/48

=（4.3-0.6）2×（2×4.3+0.6）（295.14+290.28-2×1.35×2.5×18）/48=1217.29kN.m

基础底板配筋：

M取最大值计算，As=M/（0.9×fy×h0）=1227.10×106/（0.9×360×750）=5049.80mm2

选C14@120（As=1283×4.3=5516.9mm2>5049.80mm2，ρ=0.171%>ρmin=0.15%）

J-5、

一、基础设计（fak=180kPa）

1.基础上荷载

Nk=2109kN.mN=2585kN.m

Mxk=4kN.mMx=6kN.m

Myk=11kN.mMy=14kN.m

Qxk=40kNQx=48kN

Qyk=23kNQy=27kN

轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合

基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。

2.确定基础底面尺寸及地基承载力验算

查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：

ηb=0,ηd=1.6（只进行深度修正）

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa

（1）基础底面尺寸的确定

在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：

A´=Nk/（fa-γmd）=2109/（237.6-18×2.5）=10.95m2

选取基础尺寸为：

A=3.4×3.4=11.56m²，取基础高度为600mm。

（2）地基承载力验算

W=bl2/6=3.43/6=6.55m3

基础底面的压力为：

pk=（Fk+Gk）/A±Mxk/Wx

=（2109+11.56×2.5×18）/11.56±（4+40×0.65）/6.55=227.44±4.58

pkmax=232.02kPa<1.2fa=1.2×237.6=285.12kPa

pkmin=222.86kPa>0，均满足要求。

（3）受冲切承载力验算

进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。

p=（F+G）/A±Mx/Wx

=（2585+1.35×11.56×2.5×18）/11.56±（6+48×0.65）/6.55=284.37±5.68

pmax=290.05kPa

pmin=278.69kPa。

基地净反力为：

pj=pmax-γGd=290.05-18×2.5=245.05kPa

基础有效高度h0=650-50=600mm，这时冲切荷载作用面积为：

Al=（b/2-a1/2-h0）l-（l/2-a2/2-h0）2=（3.4/2-0.4/2-0.6）×3.4-（3.4/2-0.4/2-0.6）2=2.25m2

Fl=pjAl=245.05×2.25=551.36kN

由《地基规范》，8.2.8条，

基础抗冲切强度：

0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×（0.4+0.4+2×0.6）/2×0.6=600.6kN>Fl=551.36kN，满足要求。

二、基础底板配筋计算

由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：

p=pmin+（pmax-pmin）（b/2+a/2）/b=278.69+（290.05-278.69）（3.4/2+0.4/2）/3.4=285.04kPa

沿柱边截面处的弯矩为：

MⅠ=a12[（2l+a´）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]/12

=1.52×[（2×3.4+0.4）×（290.05+285.04-2×1.35×2.5×18）+（290.05-285.04）×3.4]/12=615.54kN.m

MⅡ=（l-a´）2（2b+b´）（pmax+pmin-2G/A）/48

=（3.4-0.4）2×（2×3.4+0.4）（290.05+278.69-2×1.35×2.5×18）/48=603.77kN.m

基础底板配筋：

M取最大值计算，As=M/（0.9×fy×h0）=615.54×106/（0.9×360×600）=3166.36mm2

选C12@100（As=1131×3.4=3845.4mm2>3166.36mm2，ρ=0.174%>ρmin=0.15%）

J-6、

1、基础设计（fak=180kPa）

1.基础上荷载

Nk=1518kN.mN=1881kN.m

Mxk=9kN.mMx=10kN.m

Myk=1kN.mMy=1kN.m

Qxk=7kNQx=8kN

Qyk=-13kNQy=-16kN

轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合

基础埋深为2.5m，地下水位为未知，不考虑。

2.确定基础底面尺寸及地基承载力验算

查规范，粉质黏土的承载力修正系数为：

ηb=0,ηd=1.6（只进行深度修正）

fa=fak+ηbγ（b-3）+ηdγm（d-0.5）=180+1.6×18×（2.5-0.5）=237.6kPa

（1）基础底面尺寸的确定

在轴力荷载F作用下，基础底面积A´为：

A´=Nk/（fa-γmd）=1518/（237.6-18×2.5）=7.8816m2

选取基础尺寸为：

A=2.9×2.9=8.41m²，取基础高度为500mm。

（2）地基承载力验算

W=bl2/6=2.93/6=4.0648m3

基础底面的压力为：

pk=（Fk+Gk）/A±Mxk/Wx

=（1518+8.41×2.5×18）/8.41±（9+7×0.5）/4.0648=225.5±3.08

pkmax=228.58kPa<1.2fa=1.2×237.6=285.12kPa

pkmin=222.42kPa>0，均满足要求。

（3）受冲切承载力验算

进行冲切计算式，按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。

p=（F+G）/A±Mx/Wx

=（1881+1.35×8.41×2.5×18）/8.41±（10+8×0.5）/4.0648=284.41±3.44

pmax=287.85kPa

pmin=280.97kPa。

基地净反力为：

pj=pmax-γGd=287.85-1.35×18×2.5=227.1kPa

基础有效高度h0=500-50=450mm，这时冲切荷载作用面积为：

Al=（b/2-at/2-h0）l-（l/2-bt/2-h0）2=（2.9/2-0.4/2-0.45）×2.9-（2.9/2-0.4/2-0.45）2=1.68m2

Fl=pjAl=227.1×1.68=381.53N

由《地基规范》，8.2.8条，

基础抗冲切强度：

0.7βhpftamh0=0.7×1.0×1.43×103×（0.4+0.4+2×0.45）/2×0.45=382.88kN>Fl=381.53kN，满足要求。

三、基础底板配筋计算

由于柱边弯矩最大，故以此作为计算截面：

p=pmin+（pmax-pmin）（b/2+a/2）/b=280.97+（287.85-280.97）（2.9/2+0.4/2）/2.9=284.88kPa

沿柱边截面处的弯矩为：

MⅠ=a12[（2l+a´）（pmax+p-2G/A）+（pmax-p）l]/12

=1.252×[（2×2.9+0.4）×（287.85+284.88-2×1.35×2.5×18）+（287.85-284.88）×2.9]/12=365.4kN.m

MⅡ=（l-a´）2（2b+b´）（pmax+pmin-2G/A）/48

=（2.9-0.4）2×（2×2.9+0.4）（287.85+280.97-2×1.35×2.5×18）/48=361.11kN.m

基础底板配筋：

M取最大值计算，As=M/（0.9×fy×h0）=365.4×106/（0.9×360×450）=2506mm2

选C12@120（As=873×3=2619mm2>2506mm2，ρ=0.16%>ρmin=0.15%）

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