钢筋混凝土柱下基础设计

基础底面尺寸是根据地基承载力条件、地基变形条件和上部结构荷载条件确定的。

由于柱下基础的底面积不太大，故假定基础是绝对刚性且地基土反力为线性分布。

1、轴心受压柱下基础

轴心受压时，假定基础底面的压力为均匀分布，设计时应满足下式：

p=(N+G)/A'≤fa

其中，N=71.5KN 上部结构传至基础顶面的竖向力设计值

G=49.5KN 基础自重设计值和基础上的土自重，G=γdA，d为基础埋置深d=1m 基础埋置深度

A= 2.25㎡基础底面面积

fa=150KN/㎡修正后的地基承载力特征值，按《建筑地基基础设计规范》G 故A'≥N/(fa-γd)=0.55㎡

故取A= 2.25㎡

对于安全等级为一级的建筑物及《建筑地基基础设计规范》第3.0.2条规定的丙级建筑物，除应根据上述地基承载力确定基础底面尺寸外，还须经地基变形验算后确定。

2、偏心受压柱下基础确定偏心受压基础底面尺寸一般采用试算法，其步骤如下：

①按轴心受压基础的公式，计算基础地面面积A'

②考虑偏心影响，将基础底面面积A1增大10%~40%，即A=(1.1~1.4)A'

③计算基地边缘最大和最小压应力

验算是否符合最后二式的要求，如不符合则修改底面尺寸b、l，直到符合为

在偏心荷载作用下，假定基础底面的压力按线性非均匀分布，这时基础底面边缘的最大和最小压应p最大=(N+G)/A+Mk/W=93.44335602≤1.2fa=180KN/㎡

p最小=(N+G)/A-Mk/W=14.11219954

p=(p大+p小)/2=53.77777778≤fa=150KN/㎡

其中，M=19.5KN.m 由排架或框架计算求得的基础顶面的弯矩值

V= 3.53KN

h=1m 基顶与基地之间的距离

Mk=M+Vh=23.03KN.m

矩形bll/6=0.580604167b= 1.45l=圆πddd/32=0d=π=

令e=Mk/(N+G)=0.190330579l/6=0.258333333

当基底为矩形截面时，p最大=(N+G)（1+6e/l）/A,p最小=(N+G)（1-6e/l）/A

则有：当e0，这时地基反力分布图形为梯形；

当e=l/6时，p最小=0，这时地基反力分布图形为三角形；

当e>l/6时，p最小<0，这说明基础底面的一部分将产生拉应力。但

由于基础与地基的接触面不可能受拉的，所以这部分基础底面与地基之间是脱离的，而使亦即这时承受地基反力的基础底面积不是bl而是3al，故有：

p最大=2(N+G)/3ab=95.15151958≤1.2fa=180KN/㎡

其中，a=l/2-e=0.584669421m 合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离

l= 1.55m 力矩作用方向的基础底面边长，矩形基础的长边

b= 1.45m 垂直于力矩作用方向的基础底面边长，矩形基础的短边

在确定偏心受压柱下基础底面尺寸时，应同时符合下列两个要求：

p=(p最大+p最小)/2≤fa

p最大≤1.2fa

式中将地基承载力设计值提高20%的原因，是p最大只在基础边缘的局部范围内出现，而且p最大众

0.580604167W=

为线性分布。

=γdA，d为基础埋置深度，基础自重和其上土重的平均重度γ=20kN/立方米筑地基基础设计规范》GB50007-2002第5.2.4条规定采用

2条规定的丙级建筑物，

算后确定。

即A=(1.1~1.4)A'

面尺寸b、l，直到符合为止。

面边缘的最大和最小压应力可按下式计算：

1.55m

3.141592654

，而使基地压力重新分布，

边缘的距离

，矩形基础的短边

围内出现，而且p最大众的大部分是由活荷载而不是恒荷载产生的。