混凝土独立基础设计

1. 设计基本信息

（1）建筑场地的工程地资料:

（2）荷载信息

经MST对结构的综合分析，根据各种工况组合情况，可得到结构的支座反力，即基础的基础顶面荷载如下：轴向压力 214.4kN

水平荷载 7.8kN

力矩 94.1kN·m

（3）计算所需参数

基地承载力特征值Fk(kPa): 180.0

宽度地基承载力特征值修正系数 ηb: 0.3

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混凝土独立基础设计

深度地基承载力特征值修正系数 ηd: 1.6

基底以下土的重度(或浮重度) γ(kN/m3): 18.2

基底以上土的加权平均重度 γm(kN/m3): （19.0x0.3+18.2x1.7）/2=18.3

承载力修正用基础埋置深度 d(m): 2

2．按地基持力层承载力计算基地尺寸

（1）地基承载力深度修正

fa = fak＋ηd·γm·(d－0.5) =180+1.6x18.2x（2-0.5）

=223.68kPa

由于基础埋深范围内没有地下水，hw=0.由

Fk

bfaGd 得底面宽度为：

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式（3-）

式（3-）

混凝土独立基础设计

b214.4223.682021.08m

取b=1.1m。因b<3m，无需作宽度修正。

（2）考虑荷载偏心，将基底面积初步增大40%，由

Fk

A1.4faGdwhw 214.4

1.421.6m2223.6820

取基底长短边之比n=l/b=2，于是由

bAn lnb

bA1.6n1.21.17m取b=1.2m

l= nb =2x1.2=2.4m

因b=1.2m<3m，故fa无需作宽度修正。

（3）验算偏心距e

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式（3-）

式（3-）式（3-）

混凝土独立基础设计

基底处的总竖向力： Fk+Gk=214.4+20·1.2·2.4·2=329.6kN

基底处的总力矩： Mk=94.1+7.8·2=109.7kN·m

偏心距： e=Mk/（Fk+Gk）=109.7/329.6=0.333m（4）验算基底最大压力pkmax

pkmaxFkGk6e1bll 式（3-）

329.660.33311.22.42.4

209.72kPa1.2fa268.42kPa （可以）

所以基底尺寸为1.2m·2.4m。

2. 柱下独立基础设计

该结构基础形式采用柱下阶梯型混凝土独立基础，混凝土采用C20普通混凝土，钢筋采用HRB235级钢筋。

（1）计算基底净反力设计值

相应于荷载效应基本组合的地基净反力 pj

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Pj=F/bl=329.6/（1.2·2.4）=114.4kPa

净偏心距 e0=M/F=109.7/329.6=0.33m

基底最大和最小净反力设计值

pjmaxF6e01pjminlbl

60.33114.412.4

208.78kPa 20.02kPa

（2）基础高度

①柱边截面

柱子结构形式采用钢柱，材料为Q235钢管，截面尺寸为219*16

取h=500mm，h0=455mm，则

bc+2h0=0.219+2·0.455=1.129m因偏心受压，按

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2lacbbcpjh0bh00.7hpftbch0h02222  式（3-）

其中，pj 为相应于荷载效应基本组合的地基净反力

h0 为基础有效高度

βhp 受冲切承载力截面高度影响系数，当基础高度h不大于800mm时，βhp取1.0；当h大于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按现行内插法取。

ft为混凝土轴心抗拉强度设计值

该式左边：

2lacbbcpjh0bh0222222.40.2191.20.219208.780.4551.20.4552222 158.95kPa

该式右边：

0.7hpftbch0h00.71.011000.2190.4550.455 236.14kN158.95kN （可以）

基础分两级，下阶h1=250mm，h01=205mm，取l1=1.2m，b1=0.6m。

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②变阶处截面

b1+2h01=0.6+2·0.205=1.01m<1.2m

冲切力

pl2l12h01bb12jmaxb22h01208.782.421.220.2051.21.20.62220.205 97.08kN抗冲切力

0.7hpftb1h01h010.71.011000.60.2050.205 127.07kN97.08kN

经验算，符合要求。

（3）配筋计算

计算基础长边方向弯矩设计值，取1-1截面，按

lac

pj1pjmin2lpjmaxpjmin 7 / 9

式（3-）

混凝土独立基础设计

2.40.219208.7820.0222.4 123.01kPa

20.0212pjmaxpj12bbcpjmaxpj1blac48 式（3-）

M112208.78123.0121.20.219208.78123.011.22.40.21948 96.31kNm M196.31106As11120mm20.9fyh00.9210455

3-3截面：

2.41.2208.7820.02161.59kPa2.42

pj320.0212208.78161.5921.20.6208.78161.591.22.41.248 35.03kNm

M3M335.03106As3904mm20.9fyh010.9210205

比较As1和As3，应按As1配筋，现于1.2m宽度范围内配10Φ12，As=1131mm2，

且间距109.1mm，在100mm~200mm范围内，符合构造要求。

计算基础短边方向弯矩，取2-2截面。

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混凝土独立基础设计

现已算的Pj=114.4kPa，按

12pjbbc2lac24 式（3-）

M212114.41.20.21922.40.21924 23.02kNm



M223.02106As2275mm20.9fyh00.921045512

4-4截面：

12pjbb12ll124M412114.41.20.622.41.224 10.3kNm

M410.03106As4282.3mm20.9fyh010.921020512

故，需按构造要求配筋，配12Φ10，As=942mm2。

配筋图如下：

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