独立基础设计计算书.doc

目 录
1 基本条件的确定 ………………………………………………… 2
2 确定基础埋深………………………………………………………2
2.1设计冻深………………………………………………………2
2.2选择基础埋深…………………………………………………2
3 确定基础类型及材料………………………………………………2
4 确定基础底面尺寸…………………………………………………2
4.1确定B柱基底尺寸……………………………………………2
4.2确定C柱基底尺寸……………………………………………3
5 软弱下卧层验算……………………………………………………3
5.1 B柱软弱下卧层验算…………………………………………3
5.2 C柱软弱下卧层验算…………………………………………4
6 计算柱基础沉降……………………………………………………4
6.1计算B柱基础沉降……………………………………………4
6.2计算C柱基础沉降……………………………………………6
7 按允许沉降量调整基底尺寸………………………………….… 7
8 基础高度验算…………………………………………………… 8
8.1 B柱基础高度验算…………………………………………… 9
8.2 C柱基础高度验算……………………………………………10
9 配筋计算………………………………………………………… 12
9.1 B柱配筋计算…………………………………………………12
9.2 C柱配筋计算…………………………………………………14
1 基本条件确定
人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。
2 确定基础埋深
2.1设计冻深
=
2.2选择基础埋深
根据设计任务书中给出的数据，人工填土，因持力层应选在亚粘土层处，故取
3 确定基础类型及材料
基础类型为：柱下独立基础
基础材料：混凝土采用C25，钢筋采用HPB235。
4 确定基础底面尺寸
根据亚粘土e=0.95，，查表得。因d=2.0m。
基础底面以上土的加权平均重度：

地基承载力特征值（先不考虑对基础宽度进行修正）：

4.1 确定B柱基底尺寸
由于偏心力矩不大，基础底面面积按20％增大，即A=1.2=20.96。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸：
,但=0不需要对进行修正。
4.1.1持力层承载力验算
基础和回填土重：
偏心距：
基础底面处的平均压力值：

基础底面边缘的最大压力值：

基础底面边缘的最小压力值：

满足要求。确定该柱基础底面长l=5.4m，b=3.9m。
4.2 确定C柱基底尺
由于偏心力矩不大，基础底面面积按30％增大，即A=1.3=17.03。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸：
不需要对进行修正。
4.2.1持力层承载力验算
基础和回填土重：
偏心距：
基础底面处的平均压力值：

基础底面边缘的最大压力值：

基础底面边缘的最小压力值：

满足要求。确定该柱基础底面长l=5.2m，b=3.3m。
5 软弱下卧层验算
5.1 B柱
软弱下卧层顶面处自重应力：

软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度：

由灰褐色淤泥质粉质粘土

由查表得地基压力扩散角
软弱下卧层顶面处的附加压力：
验算：（满足）
5.2 C柱
软弱下卧层顶面处自重应力：

软弱下卧层顶面处的附加压力：
验算：（满足）
6 计算柱基础沉降
6.1 B柱
基础底面处的自重应力：
基底压力：
基底附加压力：
6.1.1 确定基础沉降计算深度
因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度：

因 ，故 。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。
6.1.2 沉降计算
沉降计算见表。其中应用 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按查，查得的平均应力系数应乘以4。
表 B柱基础最终沉降量计算

点

号

1
0

1.38
0
40.2500
=1.000
0

2
4.5
2.31
40.1744
=0.6978

3139.9
3139.9
0.0216
67.82

3
7.0
3.59
40.1339
=0.5354
3748.08
608.1
0.1125
68.42

4
7.6
3.90
40.12646=0.50584
3844.38
96.3
0.1125
10.83

5
8.2
4.21
40.11972
=0.47888
3926.82
82.44
0.1125
9.27

6
8.8
4.51
40.11395
=0.4552
4005.76
78.94
0.1125
8.88

7
9.4
4.82
40.1082
=0.4328
4068.73
62.97
0.1125
7.08

8
10.0
5.13
40.10315
=0.41258
4125.8
57.07
0.1125
6.42
178.72
0.0359
9
10.6
5.44
40.0985
=0.394
4176.4
50.6
0.01125
0.569
179.29
0.00318
6.1.3 校核
根据规范规定，计算出（179.29mm），得
0.003180.0250，表明所取=10.6m符合要求。
11.4.1.4 确定沉降经验系数
压缩层范围内土层压缩模量的平均植：

，查表得=1.09
则基础最终沉降量：

6.2 C柱
基础底面处的自重应力：
基底压力：
基底附加压力：
6.2.1 确定基础沉降计算深度
因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度：

因 ，故 。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。
6.2.2 沉降计算
沉降见表。其中应用 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按查，查得的平均应力系数应乘以4。

表 C柱基础最终沉降量计算

点号

1
0

1.58
0
40.2500
=1.000
0

2

4.5
2.73
40.1638
=0.6552
2948.4
2948.4
0.0188
55.43

3
6.1
3.70
40.1359
=0.54392
3317.91
3317.91
0.0979
36.18

4
6.7
4.24
40.1238=0.49528
3318.38
0.47
0.0979
0.046
91.656
0.0005
6.2.3 校核
根据规范规定，计算出91.656mm），得0.00050.0250，表明所取=6.7 m符合要求。
6.2.4 确定沉降经验系数

，查表得=1.0307
则基础最终量：

7 按允许沉降量调整基底尺寸
由于B柱1.069MPa，C柱0.8387MPa，由于小于4MPa，属于高压缩土 ， 。符合要求。
8 基础高度验算
8.1 B柱基础高度验算
8.1.1 计算基底反力
偏心距：
基础边缘处的最大和最小净反力：

8.1.2基础高度（选用阶梯形基础）
柱边基础截面抗冲切验算（见图1）
，初步选择基础高度h=1000㎜，从下至上分300㎜，300㎜，400㎜三个台阶，㎜（有垫层）， 。，取，
因偏心受压
冲切力：

=
=846.98KN
抗冲切力：
=1125.32KN846.98KN。可以。
结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。

8.1.3变阶处抗冲切验算
8.1.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图2）

冲切力：

=
=541.7KN
抗冲切力：
=757.87KN541.7KN。可以。
8.1.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图3）

冲切力：

=
=124.98KN
抗冲切力：
=722.31KN124.98KN。可以。
8.2 C柱基础高度验算
8.2.1 计算基底反力
偏心距：
基础边缘处的最大和最小净反力：

8.2.2基础高度（选用阶梯形基础）
柱边基础截面抗冲切验算（见图4）
，初步选择基础高度h=1000㎜，从下至上分300㎜，300㎜，400㎜三个台阶，㎜（有垫层）， 。，取，
因偏心受压
冲切力：

=
=690.97KN
抗冲切力：
=1125.32KN690.97KN。可以。
结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。

8.2.3变阶处抗冲切验算
8.2.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图5）

冲切力：

=
=467.9KN
抗冲切力：
=1002.35KN467.9KN。可以。
8.2.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图6）

冲切力：

=
=158.98KN
抗冲切力：
=611.19KN158.98KN。可以。
9 配筋计算
选用HPB235钢筋，
9.1 B柱配筋计算（见图7）
9.1.1 基础长边方向
Ⅰ-Ⅰ截面（柱边）
柱边净反力
悬臂部分净反力平均值

弯矩

Ⅲ-Ⅲ截面（第一变阶处）

Ⅴ-Ⅴ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，实际配
9.1.2基础短边方向
Ⅱ-Ⅱ截面
因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。
取计算。

Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）

Ⅵ-Ⅵ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，现在短边方向（5.4m宽度范围内）配筋。但是，不能符合构造要求。实际按构造配筋

9.2 C柱配筋计算（见图8）
9.2.1 基础长边方向
Ⅰ-Ⅰ截面（柱边）
柱边净反力

悬臂部分净反力平均值

弯矩

Ⅲ-Ⅲ截面（第一变阶处）

Ⅴ-Ⅴ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，实际配
9.2.2基础短边方向
Ⅱ-Ⅱ截面
因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。
取计算。

Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）

Ⅵ-Ⅵ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，现在短边方向（5.2m宽度范围内）配筋。但是，不能符合构造要求。实际按构造配筋

参考文献 ：
1 赵明华.《土力学与基础工程》.武汉理工大学出版社.2003年8月第2版。
2 钱鸿缙 刘惠珊 汪时敏.《地基与基础》.中国建筑工业出版社.2003年5月第3版。
3 周浪《建筑地基设计规范与应用》. 中国建筑工业出版社.2005年7月第1版。