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独立基础与双柱基础

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1

《基础工程》

课

程

设

计

计

算

书

班级：11级建筑二班

学号：**********

姓名：***

2 设计任务书

一、设计资料

（一）工程概况

某五层办公楼，全框架结构。底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为

500mm×500mm，室内外高差为0.45m。

（二）设计资料

1．气象条件

（1）温度：常年夏季平均气温16.3℃，冬季平均气温-8.6℃，夏季最高气温30℃，冬季最低气温-26.6℃。

（2）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压W0=0.35kN/m2；

（3）雨雪条件：基本雪压0.25 kN/m2。

2．工程地质条件

（1）自地面而下

①素填土：厚1m，3/18mkN；②粉质粘土：厚9m，3/8.18mkN，828.0e，52.0lI，MPaEa5.7，kPac15，20 ，akakpf280；

③碎石土：很厚，中密。

（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；

（3）西宁地区标准冻深－1.16m，最大冻深－1.34m，土的冻胀类别属不冻胀。

3、荷载

（1）外柱：A、D轴，基础承受上部荷载

MkNMk2201，kNVkNFkk48178011，。

（2）内柱：B、C轴，基础承受荷载

kNFk15602。

二、设计内容

1、设计③轴外柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础；

2、绘制基础平面布置图(1:100)、基础配筋图(1:30)，并编写施工说明；

三、设计步骤

1、选择基础的材料、类型和平面布置；

3 2、选择基础的埋置深度；

3、确定地基承载力特征值；

4、确定基础的底面尺寸；

5、进行基础结构设计（按基础布置进行内力分析、强度计算和满足构造要求）；

6、绘制基础施工图，提出施工说明；

四、设计要求

1、设计计算过程条理清楚，内容完整；

2、设计步骤合理，设计图纸清晰；

3、提交手写稿和打印稿计算说明书各一份，打印稿一律用A4纸打印，题目为三号黑体，标题用小四黑体，正文为小四宋体，1.25行间距。

4、手绘施工图，图纸一律用铅笔按比例绘制，要求线条清楚，绘图正确。。

五、进度和考核

集中设计一周，按百分制记分。

六、参考文献

1、华南理工大学等合编.基础工程.北京：中国建筑工业出版社,2008.

2、中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB50007－2011）.北京：中国建筑工业出版社,2011。

4 ○3轴外柱下基础

1. 基础材料，类型及布置

基础采用C30混泥土，HRB400级钢筋，采用柱下独立基础，预估基础高度800mm。

2. 选择基础埋置深度

根据任务书要求和工程地质条件，

第一层土：填土，厚1m；第二层土：粉质粘土，厚9m，280akfkpa；

第三层土：碎石土，很厚。

取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，由于软弱土层厚度1m＜2m,取第二层土为持力层。

所以室外取地坪到基础底面为1+0.5=1.5m。由此得基础剖面示意图如下：

图1基础剖面示意图

3.求地基承载力特征值af

根据粉质粘土828.0e＜0.85，查表2.5得 3.0b，6.1d

基底以上土的加权平均重度

3/3.185.18.185.0118mKNrm

5 持力层承载力特征值af

)5.05.1(3.186.1280)5.0(dffmdaka

aKP3.309

（上式d按室外地面算起）

4.确定基础的底面尺寸

（1）初步选择基底尺寸

取柱底荷载标准值：KNFk1780，mKNMk220，KNVk48

计算基础和回填土重kG时的基础埋深md725.195.15.121

基础底面积：2048.620725.13.3091780mdfFAGak

由于偏心不大，基础底面积按20％增大，即：

2078.748.62.12.1mAA

取基底长短边之比n=𝑙𝑏=2，于是b=√𝐴𝑛=√7.782=1.97𝑚，取b=2m，l=nb=2×2=4m且mmb30.2不需要再对af进行修正。

（2）验算持力层地基承载力

回填土和基础重：

4220725.1AdGGk

KN276

偏心距： mlmGFMekkkk67.0612.027617808.048220，

0minkP，满足。

基底最大压力： 412.0610.8276178061maxleAGFPkkkk

)16.371(2.126.303aaaKPfKP

所以，最后确定基础底面面积长m0.4，宽m0.2。

6 （3）.计算基底净反力

取柱底荷载效应基本组合设计值：KNF231417803.1，mKNM27522025.1，KNV4.62483.1。

净偏心距 𝑒0=𝑀𝐹=275+62.4×0.82314=0.14m

基础边缘处的最大和最小净反力

)0.414.061(0.20.42314)61(0max,jmin,jlelbFp

aakPkP99.34451.228

（4）.基础高度(采用阶梯形基础)

柱边基础截面抗冲切验算（见图2）

图2 冲切验算简图

（a）柱下冲切；（b）变阶处冲切

ml0.4，mb0.2，mbc5.0ac。初步选定基础高度mmh800，分两个台阶，每阶高度均为400mm。mmh750)1040(8000（有垫层）。

mbmhb0.2275.025.02bb0c，取mb2b

mmbm1250220005002bbbt

7 因偏心受压，jp取KPap99.349max,j

冲切力：

200max,j2222hbbbhalPFccl

275.025.020.20.275.025.020.499.349

KN98.699

抗冲切力：

75.0）75.05.0（1043.10.17.0）hb（7.0300chfthp

KNKN98.69984.938，满足

（5）.变阶处抗冲切验算

基础分两级，下阶ℎ1=400mm，ℎ01=400−50=350𝑚𝑚，

𝑙1≤12(l+𝑎𝑐)=12(4+0.5)=2.25m，取𝑙1=2.2𝑚

𝑏1≤12(b+𝑏𝑐)=12(2+0.5)=1.25m，取𝑏1=1.2𝑚

mbmh0.295.135.022.12b011

冲切力：2011011max,j222l2hbbbhlPFl

235.022.120.20.235.022.220.499.349

KN11.384

抗冲切力：

35.055.11043.10.17.0b7.0301hfmthp

KNKN11.38404.543，满足

（6）.配筋计算

选用的HRB400级钢筋，2/360mmNfy

8 ○1 基础长边方向

І-І截面（柱边）

柱边净反力：min,jmax,jminj,j2PPlalPPcⅠ

51.22899.3490.425.00.451.228

aKP84.296

弯矩： 𝑀𝐼=148[(𝑃𝑗，max+𝑃𝑗，I)+(2𝑏+𝑏𝑐)+(𝑃𝑗，max−𝑃𝑗，I)b]（l−𝑎𝑐）2

=148[(349.99+296.84)×(2×2+0.5)+（349.99−296.84）×2]×（4−0.5）2

mKN97.769

260,31697503609.01097.7699.0mmhfMAyⅠIs

Ⅲ-Ⅲ 截面（变阶处）

𝑃𝑗,Ш=228.51+4+2.22×4×(349.99−228.51)=322.66K𝑃𝑎

𝑀Ш=148[(𝑃𝑗，max+𝑃𝑗，Ш)+(2𝑏+𝑏1)+(𝑃𝑗，max−𝑃𝑗，Ш)b]（l−𝑙1）2

=148[(349.99+322.26)+(2×2+1.2)+（349.99−322.26）×2]（4−2.2）2

mKN19.241

2601,21263503609.01019.2419.0mmhfMAyⅢⅢs

比较1,SA和ⅢSA,，应按1,SA配筋，实际配21C16@100

则钢筋根数：2111002000n，2231694224mmmmAs

○2 基础短边方向

因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取：anKPPPP25.28951.22899.3492121min.jmax.j

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双柱联合基础设计计算方法

双柱联合基础设计计算方法

双柱联合基础设计计算⽅法

钢筋混凝⼟双柱联合基础的设计计算⽅法

钢筋混凝⼟单柱独⽴基础的计算，早已为设计⼈员所熟悉：当两柱相距很近，⽽分别采⽤独⽴基础时，基底之间的间隙将会很⼩，甚⾄出现重叠。当出现重叠现象时，应设计成双柱联合基础。双柱联合基础的设计计算⽅法在⼀般⽂献中论及甚少，⽽⼯程设计中会经常遇到这⼀问题。如内廊式钢筋混凝⼟框架结构房屋，两内柱的柱距⼀般仅为2.4m或2.7m，若分别采⽤独⽴基础，就可能出现上述情况。

在我国《建筑地基基础设计规范》[1]中，尚没有双柱联合基础的有关条⽂：在参考⽂献[2-5]中虽列有双柱联合基础的章节，但其基本内容都来源于美国的ACI规范（以下简称ACI规范算法）；在我国PKPM建筑结构系列软件的基础设计软件(JCCAD)[6]中，有双柱联合基础的处理⽅法（以下简称基于我国规范中单独基础的算法），但尚待完善。因此，对双柱联合基础的设计计算⽅法进⾏探讨是必要的。1、现⾏的设计计算⽅法简介

1.1 ACI规范算法

ACI规范算法的计算要点是：

a)确定基础底⾯形⼼的位置，尽可能使其与⼆柱传给基础的荷载合⼒作⽤点相重合，基底反⼒呈均匀分布或梯形分布，按地基承载⼒设讣值确定基础底⾯尺⼨。b)按抗冲切验算并确定基础⾼度。

c)将基础沿纵向视为以两柱为⽀承的倒置伸臂粱；沿横向在柱附近的⼀定宽度(h。+1.5ho)内，视为以柱为⽀承的、假想的倒置等效（悬臂）粱；在地基净反⼒作⽤下，分别作出弯矩图，按井形破坏模式进⾏配筋计算，配置纵向及横向受⼒钢筋；沿横向等效梁宽度以外的部分仍按规定的基础最⼩配筋率配筋；基础顶⾯按构造配置横向分布钢筋，以固定基础顶⾯的纵向受⼒钢筋。1.2 基于我国规范中单独基础的算法

该法的计算要点是：计算双柱联合基础底⾯尺⼨时，其荷载取基础上所有柱上荷载的⽮量和；按抗冲切计算并确定基础⾼度时，对基础变截⾯处、两柱外接矩形边界处进⾏抗冲切验算；配筋计算时，按梯形破坏模式沿两个⽅向计算基础变截⾯处和两柱外接矩形边界处的板底筋。PKPM-JCCAD软件中，对柱间暗梁配筋没有进⾏计算，但指出需⽤户⾃⼰补充。

独立基础方案

独立基础方案

独立基础

当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方行、圆柱形和多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立式基础.也称单独基础，是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础.一般是指结构柱基，高烟囱，水塔基础等的形式．

独立基础分：阶形基础、坡形基础、杯形基础3种。

独立基础的特点一，一般只坐落在一个十字轴线交点上，有时也跟其它条形基础相连，但是截面尺寸和配筋不尽相同。独立基础如果坐落在几个轴线交点上承载几个独立柱，叫做共用独立基础。

独立基础的特点二，基础之内的纵横两方向配筋都是受力钢筋，且长方向的一般布置在下面。

长宽比在3倍以内且底面积在20 m2以内的为独立基础(独立桩承台)

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独 立 基 础 安 全 施 工 方 案

一．工程概况

玉带河新苑6#住宅楼工程，位于月瀛小区东侧，该工程为六层钢筋混凝土框架结构，，建筑面积3910㎡，抗震设防类别为丙类，Ⅱ类场地，属抗震有利地段。

（一）基础的结构形式

基础形式为1~15线柱下钢筋混凝土独立基础，独立基础之间为钢筋混凝土条形基础，其上设置毛石基础，毛石基础上设置地圈梁，毛石基础采用M5.0水泥砂浆砌MU30以上块石，地圈梁上方砖基础采用M7.5水泥砂浆砌筑MU10普通粘土砖。柱下独立基础、条形基础和地圈梁混凝土强度等级均为C25。基础下方垫层均为100mm厚混凝土强度等级为C10。柱下独立基础的截面尺寸为：J-1：1900×1900mm(1个)、J-2：1600×1600mm(1个)、J-3：2200×2200mm(9个)、J-3A：2300×2300mm(1个)、J-4：2400×2400mm(2个)、J-5：2200×2200mm(8个)、J-5A：2300×2300mm(1个)、J-6：1100×1100mm(9个)、J-6A：1300×1300mm(1个)、J-7：2500×2500mm(6个) 、J-7A：2600×2600mm(1个)。 (二)地质情况

独立基础钢筋受力分析

独立基础钢筋受力分析

独立基础钢筋受力分析

1、独立基础底板钢筋构造

首先，独立基础的底板钢筋是一段平直的钢筋，钢筋末端没有弯钩或者弯锚，那么独立基础底板钢筋长度就比较好计算了。独立基础的尺寸分为X向和Y向，X向就是图纸从左到右的方向，Y向就是图纸从上到下的方向。如下图所示：

下面我们以X方向钢筋为例进行计算演示：

底板钢筋长度=X-2c （c为钢筋保护层厚度）

底板钢筋根数={Y-2×min（75，S/2）/S}+1 （S为X向钢筋间距）

计算底板钢筋根数中减去的min（75，S/2）为X向钢筋的起步距离，取75mm和钢筋间距的1/2距离中的较小值，在实际施工中很容易出现的错误是把钢筋的保护层厚度作为钢筋的起步距离，在这里要特别注意这一点。计算的结果再加1，因为钢筋的根数要比钢筋间距的数量多1，所以最后的计算结果要加1为底板钢筋的总根数。

在这里要特别说明一下，在实际施工中还要结合具体的施工图纸

和基础的大样图进行钢筋的翻样和算量业务，因为欧申特遇到过一个工程的独立基础配筋要从独基的外边再伸出去1m，所以对于具体的工程还是要结合图纸具体分析，不能一概而论。

2、独立基础顶板钢筋构造

在 16G101-3 图集中呢，这块是分为了两种情况进行讲解，第一是顶板钢筋均为受力钢筋，第二是顶板钢筋分为受力钢筋和分布筋。现在的建筑物大都追求大跨度和大空间结构，建筑物独立基础的顶板配筋基本均为受力钢筋，有分布钢筋的情况已经很少了，既然图集上有这种情况，那么我在这里还是列举一下。

1）顶板钢筋均为受力钢筋的情况，即钢筋满铺

这种情况的计算方法和底板钢筋计算相同，参照底板钢筋的方法进行计算。

2）双柱普通独立基础顶板配筋构造

这种情况图纸会标准受力钢筋的根数和型号，如：9C18@150。

受力钢筋长度=双柱轴线间距+la

基础在设计时一般不考虑抗震，所以这里的锚固值取la。

分布钢筋长度=受力钢筋根数×S-S+2×50 （S为分布钢筋间距）

双柱独立基础顶部纵向受力钢筋布置范围

双柱独立基础顶部纵向受力钢筋布置范围

双柱独立基础顶部纵向受力钢筋布置范围

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双柱独立基础在结构设计中扮演着至关重要的角色，而其顶部纵向受力钢筋的布置范围更是设计过程中需要仔细考虑的关键因素之一。通过对双柱独立基础顶部纵向受力钢筋布置范围的深入研究，可以为工程设计提供重要的参考依据，并确保结构的安全性和稳定性。本文将从多个角度探讨这一问题，包括受力机理、设计原则以及实际案例分析等，旨在全面解析双柱独立基础顶部纵向受力钢筋布置范围的相关内容。