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第八章 基础设计

8.2例题设计

按照《地基基础设计规范》和《建筑抗震设计规范》的有关规定，上部结构传至基础顶面上的荷载只需按照荷载效应的基本组合来分析确定。

混凝土设计强度等级采用C20，基础底板设计采用HPB235、HRB335钢筋，室内外高差为0.9 m，基础埋置深度为2.1 m，上柱断面为500×600，基础部分柱断面保护层加大，两边各增加50，故地下部分柱颈尺寸为600×700，地基承载力标准值，按1.3所给的地质剖面土参数，取fk=120kPa。

8.2.1荷载计算

基础承载力计算时，应采用荷载标准组合。

恒k0.9活k风k或恒k活k，取两者中大者。

以轴线⑧为计算单元进行基础设计，上部结构传来柱底荷载标准值为（表4-5）：

边柱柱底：Mk= 11.29+0.9×7.83= 18.34 kN.m

Nk= 307.7+0.9×50.7= 353.33 kN Vk= 6.52+0.9×（-4.52）= 2.45 kN

1

由于

恒k0.9活k风k＜恒k活k，则组合采用恒k活k。

中柱柱底：Mk= -1.15-0.79= -1.94 kN.m

Nk= 386.22+84.36= 470.58 kN Vk= 0.67+0.45 = 1.12 kN

底层墙、基础连系梁传来荷载标准值（连系梁顶面标高同基础顶面）

墙重：0.00以上 ：3.6×0.2×3.0=2.16kN/m（采用轻质填充砌块，=3.6kN/m）

30.00以下 ：19×0.24×1.6=7.30kN/m（采用一般粘土砖，=19kN/m）

3连梁重：（400×240）

250.40.242.4kN/m

2.167.302.411.86kN/m（与纵向轴线距离0.1）

柱A基础底面： Fk= 353.33 +11.866 = 424.49kN

Mk = 18.34 +11.866×0.1+2.45×0.55 = 26.8kNm

柱B基础底面：Fk= 470.58 +11.866 = 541.74kN

2

Mk = -1.94-11.8660.1+1.12×0.55 = -8.44kNm

8.2.2确定基础底面积

根据地质条件取②层粉质粘土层作为持力层，设基础在持力层中的嵌固深度为0.1m，设天然地面绝对标高（6.72m处）为室外地面，则室外埋深1.2m，室内埋深2.1 m，（室内外高差0.9m），土层分布及埋深见图8-5。

1.A柱：

（1）初估基底尺寸

由于基底尺寸未知，持力层土的承载力特征值先仅考虑深度修正，由于持力层为粉质粘土，故取d=1.6

3 m=（17.21.0+19.30.2）/1.2=17.55kN/m（加权土容重，其中杂填土容重取17.2

kN/m3，粉质粘土取19.3kN/m3）

fafakdmd0.5=120+1.617.55(1.2-0.5) = 139.66kPa

A1.1Fk1.1424.49faGd=139.66200.5(2.11.2)= 4.38m2

4.38lb1.2=1.2= 1.9 设b=1.2

3

取 b2.2m ，l2.6m

图 8-5 土层分布及埋深

（2）按持力层强度验算基底尺寸：

1F基底形心处竖向力：k=424.49+202.22.62(2.1+1.2) = 613.25kN

基底形心处弯矩：

MeF偏心距：

Mk= 26.8kNm

kk26.8l=613.25= 0.044m<6= 0.43m

pkFAk613.25107.2kPa2.22.64

6e60.044pkmaxpk1107.21118.08kPa1.2f167.59kPal2.6a<

满足要求。

（3）因地基资料中无软卧层，故不需要进行软卧层强度验算。

2. B柱：

（1）初估基底尺寸

由于基底尺寸未知，持力层土的承载力特征值先仅考虑深度修正，由于持力层为粉质粘土，故取d=1.6

3 m=（17.21.0+19.30.2）/1.2=17.55kN/m（加权土容重，其中杂填土容重取17.2

kN/m3，粉质粘土取19.3kN/m3）

fafakdmd0.5=120+1.617.55(1.2-0.5) = 139.66kPa

A1.1Fk1.1541.74faGd=139.66200.5(2.11.2)= 5.59m2

5.59lb1.2=1.2= 2.16 设b=1.2

取 b2.2m ，l2.6m

5

图 8-5 土层分布及埋深

（2）按持力层强度验算基底尺寸：

1F基底形心处竖向力：k=541.74+202.22.62(2.1+1.2) = 730.5kN

基底形心处弯矩：

Mk= 8.44kNm

偏心距：

FAeMFkkl8.44=730.5= 0.012m<6= 0.43m

pkk730.5127.7kPa2.22.66e60.012pkmaxpk1127.71131.24kPa1.2f167.59kPal2.6a<

6

满足要求。

查《建筑抗震设计规范》和《建筑地基基础设计规范》无需进行抗震验算和地基变形验算。

8.2.4基础结构设计（混凝土选用C20）

1．荷载设计值

基础结构设计时，需按荷载效应基本组合的设计值进行计算。A柱： F541.0711.8661.2555.3kN

M29.4011.8661.20.10.5516.9747.27kNm B柱：FBFC682.2711.8661.2767.66kN

MBMC3.0811.8661.20.10.551.7812.60kNm2．A柱：

F（1）基底净反力：

pjA555.32.22.697.08kPa

pmaxjminFAMW97.0847.271/62.22.22123.7270.44kPa 基础剖面尺寸示意图见图8-7。

7

（2）冲切验算

hp1.0

at400mm

at2ho40025051410mmb2200mm

ab1410mm

amatab/2905mm

2labbAlth0bch02222 

2labbAlth0bch02222

22.60.42.20.420.5052.20.5051.15m222 =2

FlpjmaxAl123.721.15142.28kN

0.7hpftamh00.71.01.1905505103351.91kNFl

基础高度满足要求。

8

图8-7 基础剖面尺寸示意图

3）配筋

pj1115.90kPa

M2148lacpjmaxpj2bbcpjmaxpb

1482.60.42123.72115.922.20.4123.72115.92.2

117.71kNm

AM117.71106

s0.9hf1233mm20y0.9505210

选 12

12

(A2s1357mm)”；

9

（==

M12pjmaxpjminbbc2lac48

12123.7270.442.20.422.60.4 =48

=73.39kNm

AsM0.9(h0a)fy73.39106785mm20.9(505-10)210 ”

按构造钢筋间距要求选配1412

(As1582mm2)注：短边钢筋放在长边钢筋内侧，所以有效计算高度差10mm。

3．B柱：

F767.66134.2kPaA2.22.6

（1）基底净反力：

pjpjmaxminFM16.2134.2143.322125.08kPa AW1/62.22.2基础剖面尺寸示意图见图8-7。

（2）冲切验算

hp1.0

10

at400mm

at2ho40025051410mmb2200mm

ab1410mm

amatab/2905mm

2

Al2at2hbbl0b2c2h0 Alabb2l2t2h0b2c2h0

 =2.620.4220.5052.22.220.420.5051.15m2FlpjmaxAl143.321.151.82kN

0.7hpftamh00.71.01.1905505103351.91kNFl基础高度满足要求。

11

图8-7 基础剖面尺寸示意图

（3）配筋

pj1134.26kPa

M12pjmaxpj2bbcpjmaxpblac48

122.60.4143.32134.2622.20.4143.32134.262.248=

=136.36kNm

AsM136.361061428mm20.9h0fy0.9505210

选 14

12

2(A1582mm)”s14 ；

M148pbb2jmaxpjminc2lac

1 =48143.32125.082.20.4222.60.4

=101.46kNm

6AsM101.46100.9(h0a)fy(505-10)2101084mm20.9 按构造钢筋间距要求选配1412

(As1582mm2)”

注：短边钢筋放在长边钢筋内侧，所以有效计算高度差10mm。13