柱下条形基础课程设计.doc

基础工程课程设计柱下条形基础设计一、设计资料1、地形拟建建筑场地平整。2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层，耕填土，层厚0.7m，黑色，原为农田，含大量有机质。号土层，黏土，层厚1.8m，软塑，潮湿，承载力特征值。号土层，粉砂，层厚2.6m，稍密，承载力特征值。号土层，中粗砂，层厚4.1m，中密，承载力特征值。号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值。3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表2.1所示。表2.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度孔隙比液性指数粘聚力内摩擦角压缩模量标准贯入锤击数n承载力特征值耕填土17.6黏土18.40.840.8122176.54120粉砂19.526.57.112160中粗砂20308.216200中风化砂岩223204、水文地质条件（1）拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。（2）地下水位深度：位于地表下0.9m。5、上部结构资料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为。室外地坪标高同自然地面，室内外高差。6、上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值=1450kn=1150kn，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值=1960kn，=1550kn（其中为轴线柱底竖向荷载标准组合值；为轴线、柱底竖向荷载标准组合值；为轴线柱底竖向荷载基本组合值；为轴线、柱底竖向荷载基本组合值）其中纵向尺寸为6a，a=5400mm混凝土的强度等级c25c30，钢筋采用hpb235、hrb335、hrb400级。 二、柱下条形基础设计1选择基础材料 基础采用c30混凝土，hpb235、hrb400级钢筋2确定条形基础底面尺寸并验算地基承载力由已知的地基条件，地下水位于地表以下0.9m预估基础高度为h=5400=900mm取h=1200mm【即（1/41/6）之间】 本设计取号土层为持力层，则基础埋深d=0.5+1.2=1.70m3求修正后的地基承载力特征值由粉砂，查表得，e=0.84 i=0.81 基底以上土的加权平均重度：持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度的修正）：4初步确定基底尺寸取柱底荷载标准值为n=1730kn n=1520kn，计算基础和回填土重g时的基础埋置深度为 基础底面积a=82.94m由于是对称荷载，无偏心，故基地面积不用增大。条形基础两端均向外伸出：基础总长：基础宽度为 取b=2.6m5基础梁内力计算取柱底竖向荷载效应基本组合值n=1960kn n=1550kn在对称荷载作用下，由于基础底面反力为均布分布，因此单位长度地基的净反力为p=基础梁可按在均布荷载p作用下以柱为支座的五跨等跨连续梁（超过五跨可以按五跨）计算，计算简图如图3.7（a）所示，为了便于计算，把图3.7（a）分解为图3.7（b）和图3.7（c）两部分悬臂梁在地基净反力作用下的弯矩，剪力计算【见图3.7（b）】用弯矩分配法计算，支座a的固端弯矩为m=各支座的弯矩分配系数及计算过程如图3.7（b）所示支座剪力计算如下： v=p=358=644.4kn.m v=v=kn v=v可得弯矩图m及剪力图v【见图3.7（b）】五跨连续梁在均布线荷载p作用下的弯矩、剪力计算。由表3.4可查的各跨中、支座的弯矩。剪力系数，则 弯矩=弯矩系数剪力=剪力系数计算结果如图3.7（c）所示，可得弯矩图m及剪力图v基础梁总弯矩。总剪力。将上述两步所得结果叠加，即得到最终内力计算结果，如图3.7（d）（e）所示 （a） （b）图（kn.m）v1图（kn）（c）m2图（kn.m） (d)(kn.m)图3.7 基础梁弯矩、剪力计算图（a）计算简图 （b）悬臂端基地净反力和内力计算 （c）a-a范围内地基净反力和内力计算 （d）m1+m2图 （e）v1+v2图6基础底板设计材料选择：混凝土，；钢筋采用二级钢hrb335,垫层：100mm厚基底宽；基础梁高度 粱肋宽取400+2底板外边缘厚度250mm，粱肋处厚度400mm，底板外挑长度mm基础底板计算如图3.8所示底板净反力设计值为 q取1m长度底板，则底板根部弯矩和剪力分别为 m= v=抗剪验算，混凝土采用c30，则有 v=0.7满足要求底板配筋：钢筋采用hrb335，则有 选用图3.8基础底板计算简图7基础梁配筋计算混凝土采用c30， 纵向钢筋采用hrb400.=360n/mm正截面承载力计算。对各支座、跨中分别按矩形、t形截面进行正截面承载力计算（见表3.5,3.6）斜截面受剪承载力（见表3.7）表3.5 基础梁支座正截面承载力计算截面abc弯矩m（）380931867截面尺寸（mm）0.06340.10380.0963选配钢筋计算配筋（mm2）144823712200选用钢筋422422+420422+420实际配筋（mm2）152027762776表3.6基础梁跨中正截面承载力计算截面abc弯矩m（）606406439截面尺寸（mm）0.10240.00830.0090计算配筋（mm2）选用钢筋实用钢筋面积14739861069620420420188412561256注1 故跨中为第一类截面取b=bf=2600mm 2 表3.7 基础梁斜截面承载力计算截面支座a左支座a右支座b左v(kn)6449021034截面尺寸0.25(n)2056v2056v2056v0.0151.0811.519箍筋肢数，间距n=4 n=4 n=4 计算值配箍筋间距s(mm2)200180180以上计算，得jl1梁的配筋，如图3.9所示注意：为增强基础稳定性，在三条轴线上各布置一根基础梁jl-2，如图33.9所示参考资料 1土力学（第2版）东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社，2009。2基础工程（第2版）华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社，2009。3.土力学与基础工程赵明华 主编.武汉工业大学出版社，2003。4.建筑结构荷载规范（gb500092001），中国建筑工业出版社，2002。5.建筑地基基础设计规范（gb50007200