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1、第十章 基础设计设计基础轴线为 G依据建筑地基基础设计规范 （GB500072002） 、混凝土结构设计规范 （GB500102002） 、 基础工程设计本工程基础。本工程采用柱下独立基础,基础砼等级为 C25，f c11.9N/mm 2 ，f t1.27N/mm 2；垫层砼等级为 C10；HRB335 级钢筋，f y300N/mm 2，纵筋合力点至近边距离 as35mm。地质条件：地质持力层为粘土，孔隙比为 e=0.75，液性指数 IL=0.85，场地覆盖层为 1.5M, 场地土壤属 II 类场地土，回填土加权平均重度 G=20 kN/m3，地基承载力特征值 fak为 210kPa。根据基础
2、埋置深度选择条件确定，埋置深度 d 初步确定 d=1500mm，当基础高度 h=大于等于 600而小于 900时，阶梯形基础分二级，阶梯形基础每阶高度宜为 300500mm，现取基础 ZJ-G 的第一阶取 300，第二阶取 300mm。基础上柱的控制内力：以控制各柱配筋的底层柱底截面内力来进行基础设计，即由内力组合情况，选取最大轴力与及最大弯矩和剪力组合，设计值为：1509.17KN，M=65.27KNm， 26.10KN1825.3FKN13.2VKN基础 JC-A 设计一、修正地基承载力按建筑地基基础设计规范 （GB 500072002）中公式(5.2.21)验算：fa = fak b(b
3、3) d m(d0.5) (5.2.21)其中：f ak = 210 kPa， m = 20 kN/m3，d=1.5m，由 e 或 IL 大于等于 0.85查表得 ，0bh1.0d故有 fa = fak b(b3) d m(d0.5)=210+1.020（1.5-0.5）=230kPa，即修正后的地基承载力特征值 = 230 fakPa二、基础底面尺寸的确定估考虑到各柱都有弯矩，近似按轴心受压来进行基础设计，然后考虑偏心影响在计算结果基础上乘以 1.11.4 的放大系数。由于柱控制组合值是按承载能力极限状态标准组合而来的，但确定基础底面积时应该按正常使用状态下载载效应的标准组合，为便于计算在确
4、定底面积时取 FK=1509.17/1.35=1117.90kN, MK=65.27/1.35+26.100.6/1.35=59.95KNm, VK=26.10/1.35=19.33kN。估算基础底面尺寸，初步确定底面面积 A：；其中 d=（1.5+1.95）/2=1.725mA=13252(1.4)(1.4)7.4960FKmfdaGA=(1.11.4)1117.90/(230-201.725)=8.00m 2取基地长短边之比 n=L/B 为 2.0，于是初步确定基础的底面尺寸为L=4.00m，B=2.00m， A=BL=8.00m 2。三、基础 JC-A 平面示意图基础 JC-A 平面示意
5、图 1 如图所示，剖面图 2 如图所示。基础 JC-A 的平面图基础 ZJ-A1-1 剖面图四、荷载计算(一)作用在基础顶部的基本组合荷载基础上 G 柱的控制内力： 1509.17KN，M=112.46KNm， 70.51KN1825.3FKN13.2VKN(二)作用在基础底面处的标准组合荷载FK=1509.17/1.35=1117.90kN, MK=65.27/1.35+26.100.6/1.35=59.95KNm, VK=19.33kN。五、轴心荷载作用下地基承载力验算按建筑地基基础设计规范 （GB 500072002）中公式(5.2.21)验算：Pk=(FkG k)/Afa (5.2.2
6、1)F k=1117.90kN，G k=20Ad=208.01.725=276kN P k=(FkG k)/A= (1117.90276)/8.0=174.24kPaf a=230kPa，满足要求。六、偏心荷载作用下地基承载力验算按建筑地基基础设计规范 （GB 500072002）中公式验算：当 eb/6 时，Pkmax=(F kG k)/AM/W1.2fa (5.2.22)Pkmin=(FkG k)/AM/W (5.2.23)偏心距 e= M/(Fk Gk) = 59.95/（1117.90276）=0.04m，e=0.04mL/6=4.0 /6=0.7mPkmax= =（1117.9027
7、6.00）/8.0(1+60.04/4)61(leblGFK=184.69kPa1.2f a= 1.2230=276.00kPa，满足要求。七、基础抗冲切验算基础抗冲切计算简图见下图，在柱何载作用下，对阶梯基础柱边或边阶处作 450的扩散角，各冲切面积如图 10-3 所示。查建筑地基基础设计规范8.2.7条知：受冲切承载力截面高度影响系数 ，当 h 不大于 800mm 时， 取hphp1.0；当 h 大于等于 2000mm 时， 取 0.9，其间按线性内插法取。本设计h=600， 取 1.0。p按建筑地基基础设计规范 （GB 500072002）中公式验算：FL 0.7 hpftbmh0 (8
8、.2.71)bm=（b t + bb）/2 (8.2.72)Fl= PjAl (8.2.73)基地净反力 FL的计算（不包括基础及回填土自重）：=59.951.35/1509.17=0.05mMe0Pjmax= =202.79 kPa)61(0lebPjmin= =174.50kPa)(0llFPj= F/A=1509.17/8.0=188.65kPa图 3 基础冲切面积计算简图基础基底净反力示意图见图 10-4 所示。图 4 基底净反力（一）柱对基础的冲切验算有垫层时基础的保护层厚取 40mm，h 01= h1h 2a s=0.300.300.04=0.56m，沿柱边产生冲切时，有bt1=b
9、c=0.45m，b c+2h01=0.45+20.56=1.57mB=2.0m，即冲切破坏锥体的底边落在基础底面积之内， Pj 取 Pjmax 计算。由式(8.2.71)可得：FL 0.7 hpft（b c+h01）h 0因偏心受压，根据式计算。2()().7()1112alcphhfbhjootco该式左边： 2()()2alcpbj-=202.79（4/2-0.45/2-0.56）2.0-（2.0/2-0.45/2-0.56） 2=457.00kN该式右边： =0.71.01270（0.45+0.56）0.7()1fbhptco+0.56=477.93kN457.00kN，满足要求。（二）
10、变阶处基础的冲切验算基础为二阶，下阶 h1=300，h 02=h1a s=0.300.040.26m，由图 10-1知: =L1=1.45m，b1=B1=1.05m 。变阶处截面：1lb1+2h02=1.05+20.26=1.57mB=2.0m，即冲切破坏锥体的底边落在基础底面积之内；Pj 取 Pjmax 参与计算。冲切力： 211()()2lbphhjoo-=202.79（4/2-1.45/2-0.26）2.0-（2.0/2-1.05/2-0.26）2=189.08kN抗冲切力：=0.71.01270（1.05+0.26）0.7()12fbhpto+0.26=291.24kN189.08kN
11、，满足要求。八、基础局部受压验算根据建筑地基基础设计规范8.2.7.4 条规定，当扩散基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，尚应验算柱下扩散基础顶面的局部受压承载力。即按混凝土结构设计规范 （GB 500102002）7.8.1 条规定要求，局部受压区的截面尺寸应符合下列要求：Fl 1.35cLfcA ln局部荷载设计值：F l=1509.17kN混凝土局部受压面积：A ln=Al=acbc=0.350.45=0.16m2混凝土受压时计算底面积：A b= min bc 2ac, L min3 ac, B =1.21.2=1.44m2混凝土受压时强度提高系数： L= sq(Ab/Al)
12、= sq(1.44/0.16) =9.01.35c LfcAln = 1.351.009.011900.000.16=23133.60kNF l=1509.17kN，满足要求。九、基础配筋计算（一）计算基础长边方向的弯距设计值计算基础长边方向的弯距设计值，如图 7-3 所示。取 1-1 截面： )(2minaxminjjcjj plp=174.50+(4.0+0.45)/(24.0) (202.79-174.50)=190.06kPa=（202.79+12()()()()/481aaxMbpblajjcjjc=+-90.06）（22.0+0.45）+（202.79-190.06）2.0 （4-
13、0.45）2/48=42.89kNm=283.66mm2611042.8910.935SyAfh2-2 截面： )(2minaxminjjcjj plp=174.50+(4.0+1.45)/(24.0) (202.79-174.50)=193.95kPa=（202.79+192()(2)()(/482ax1ax1Mpbpbljjjj=+-3.95）（22.0+1.05）+（202.79-193.95）2.0 （4-1.45）2/48=43.63kNm=621.51 mm2612043.10.92SyAfh比较 As1 和 As2，应按 As2 配筋，在 2.0m 宽度范围内配 810 ，即 As =628mm2（二）计算基础短边方向的弯距设计值计算基础短边方向的弯距值，如图 7-3 所示。取 3-3 截面：=188.65（2.0-0.45） 2（24+0.45）2()()/43Mpblajc=-+/24=169.03kNm 621309.31038.5.9(5)SyAmfh4-4 截面：=188.65（2.0-1.05） 2（24+1.45）2()()/441Mpblj=-+/24=74.67kNm 621407.10.93(2)SyAmfh比较 As3 和 As4，应按 As3 配筋，并按构造要求，在 4.0m 宽度范围内配814 ，即14200 As =1230mm2。
