柱下条形基础设计课程设计

1、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fak 120kPa号土层，粉砂，层厚2.6m,稍密，承载力特征值fak 160kPa。号土层，中粗砂，层厚4.1m,中密，承载力特征值fak 200kPa。号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值 fak 320kPa o3、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 号士的名称重度孔 隙 比e液 性 指 数I L粘聚 力c(kPa)内摩

2、擦角()压缩Es标准 贯入 锤击 数N承载力 特征值fak(kPa)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-uU223204、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400mm 400mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mmo柱网布置如图2.1所示。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出血=1280kN Me =1060kN ,上部结构作用在柱底的

3、荷载效应基本组合值M =1728kN , A%=1430kN (其中N1k为轴线柱底竖向荷载标准组合值；N2k为轴线、柱底竖向荷载标准组合 值；Ni为轴线柱底竖向荷载基本组合值；N2为轴线、柱底竖向荷载 基本组合值)图2.1柱网平面图其中纵向尺寸为6A,横向尺寸为18m, A=6300mm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、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，假设基础埋深d为2.6m ,持力层为粉砂层(1)求修正后的地基承载力特征值由粉砂，查表7.10得，b 2.0, d 3.0埋深范围内土的加权平均重度

4、：持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度的修正)：(2)初步确定基础宽度1设条形基础两端土向外伸出：1 6.9 1.9m3基础总长：l 6.9 6 2.3 2 46m则基础底面在单位1m长度内受平均压力：1基础平均埋深为：d (2.6 3.05) 2.825m需基础底板宽度b :取b 1.2m设计(3)计算基底压力并验算基底处的总竖向荷载为：基底的平均压力为：满足条件2、基础的结构设计 （1）梁的弯矩计算在对称荷载作用下,由于基础底面反力为均匀分布，因此单位长度地基的净反力为:5 1960 2 1550 280 kN / m46基础梁可看成在均布线荷载 qn作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。

5、为了计算方便，可将图（a）分解为图（b）和图（c）两部分。图（b）用力矩分配法计算，A截面处的固端弯矩为:图（b）在图（c）的荷载作用下，也用力矩分配法计算，其中各杆的固端弯矩为:其余同（略）图（c）将图（b）与（c）的弯矩叠加，即为按倒梁法计算求得的弯矩图如下:（2）梁的剪力计算其余同（略），得剪力图如下:（3）计算调整荷载Pi由于支座反力与原柱端荷载不等，需进行调整，将差值Pi折算成调整荷载qi对于边跨支座q1p 10为边跨长度；11对第一跨长度。（l0 3l1）对于中间支座qP ,，、,_.，、1 li i为第i 1长度；li为第i跨长度。（1lii 1li）336.5故 qA 1&qu

6、ot;(2.3 3kN/m 1.41kN/m； 6.9)qD13.8i (6.93kN /m 16.9)33kN/m其余同（略）调整荷载作用下的计算简图如下：调整荷载作用下基础梁的内力图如下：两次计算结果叠加，得基础梁的最终内力图如下: 两次计算结果叠加，得基础梁得最终内力：州左右左右左右左右弯矩（KN m）745.39745.391195.6119561102M10211361136剪力（KN ）648.2：899.71006.95：958.88969.53P984.47982.286982.28三、配筋计算（1）基础梁配筋计算材料选择：混凝土 C25, ft 1.27N/mm2； fc 1

7、1.9N/mm2； CJ cc c2钢筋米用二级钢 HRB335, fyfy 300N / mm垫层C10: 100mm厚基础梁宽度b 500mm；基础梁高度h 1300mm； h/b 1300/500 2.6符合2.03.0的规定（3验算截面最小尺寸钢筋先按一排布置，故 h0 h as 1000 35 1265mmVmax 1061.19kN0.25 cfcbh0 0.25 1.0 11.9 500 1265 1881.87kN 满足要求配筋计算表格项目 截回弯矩截面抵抗矩系数相对受压局度内力矩的力臂系 数截面配筋Asfy sh0A745.390.0782860.0816170.959192

8、2047.701B1189.920.1249740.1339450.9330283268.893C1100.160.1155470.1231270.9384373022.308D1137.770.1194970.1276430.9361783125.629C'1100.160.1155470.1231270.9384373022.308B'1189.920.1249740.1339450.9330283268.893A'745.390.0782860.0816170.9591922047.701AB 跨中691.170.0725920.0754370.962281189

9、8.75BC跨中508.020.0533560.0548610.972571395.609CD跨中550.790.0578480.0596260.9701871513.105DC'跨中550.790.0578480.0596260.9701871513.105C'B跨中508.020.0533560.0548610.972571395.609B'A跨中691.170.0725920.0754370.9622811898.75基础梁选配钢筋：顶部41 36全长贯通底部9 3 22全长贯通(2)箍筋计算截面尺寸符合要求(第 1步第6项已经验算)根据纵筋布置及根数确定为4肢箍

10、，选用 880斜截面受剪承载力Vu：a) 880 (加密区)b) 8200 (非加密区)加密区：Vu 1065.58kN 1006.95kN非加密区：Vu 683.60kN648.2kN 可知承载力满足要求(3)基础底板配筋计算翼板按斜截面抗剪强度验算设计高度；翼板端部按固定端计算弯矩，根据弯矩配置横2向钢筋(fy 300N / mm )基础底板宽b 1200mm,主肋宽500mm(400 2 50); 1翼板外挑长度：a1 1(1200 500) 350mm 2翼板外缘厚度200mm梁肋处翼板厚度300mm翼板采用C25混凝土，HPB335钢筋。(取1.0m宽度翼板作为计算单元)基底净反力设

11、计值：斜截面抗剪强度验算(按每米长计)实际 h0 300 40 10 250mm 103.24mm ,可以 翼板受力筋计算40.841 配筋计算：M 1 81.68 1.040.84 10620.045761.0 11.9 1200 2502截面抵抗矢I系数s M-1海相对受压区高度112二 11 2 0.04576 0.047s . . . 、一一 12 二(3内力矩的力臂系数q 0.977s2M 40.84 1062钢肋面积As557.35mmfy sh0300 0.977 250实配= 870(As 561mm2 557.35mm2),分布筋 8200三、基础配筋大详图四、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.