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，黑色，原为农田，含大量有机质。号土层，黏土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值 f ak 120kPa号土层，粉砂，层厚，稍密，承载力特征值 fak 160kPa 。号土层，中粗砂，层厚，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 f ak 320kPa3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表所示。表 地基岩土物理力学参数土 层 编 号土的名称重度孔 隙 比e液 性 指 数IL粘聚 力 c(kPa)内摩 擦角（）压缩模量ES标准 贯

2、入 锤击 数N承载力特征值fak（kPa）耕填土黏土22174120粉砂12160中粗砂203016200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。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 450mm。柱网布置如图所示。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 =1280kN=1060kN，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值=1728kN， =1430kN（其中 N1k 为轴线 柱底竖向荷载标准组合值； N 2k为轴线、

3、柱底竖向荷载标准组合值； N 1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 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： 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

4、础两端均向外伸出： 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) 2.825m2 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：(1) 梁的弯矩计算 在对称荷载作用下，5 1960 2 1550 280kN /mF qn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。为了计算方便，可将图(a)分解为图 (b)和图

5、 (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 (a)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q1p11(l0 3 l1)l0 为边跨长度； l1 对第一跨长度。对于中间支座p11( l i 1l i )33li 1为第 i 1长度； li 为第 i跨长度。故 qA6.5kN / m

6、1( 2.36.9)31.41kN / m ；qD13.8kN / m11( 6.9 6.9)333kN / 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：支座截面 类型左右左右左右左右弯矩( KN· m)119561102110211361136剪力( KN)、配筋计算(1) 基础梁配筋计算1材料选择：混凝土 C25， ft 1.27N / mm2 ； fc 11.9N / mm2；钢筋采用二级钢 HRB335, fy fy' 300N/ mm2 垫层 C1

7、0 ： 100mm厚2 基础梁宽度 b 500mm；基础梁高度 h 1300mm； h/b 1300 / 500 2.6 符合的规定 3 验算截面最小尺寸钢筋先按一排布置，故 h0 h as 1000 35 1265 mmVmax 1061.19kN 0.25 c fcbh0 0.25 1.0 11.9 500 1265 1881.87kN 满足要求4 配筋计算表格项目截面弯矩截面抵抗矩系数相对受压高度内力矩的力臂系 数截面配筋MASf y sh0ABCDC'B'A'AB 跨 中BC 跨中CD跨中DC'跨中C'B 跨中B'A 跨中基础梁选配钢筋：

8、 顶部 4 36 全长贯通底部 9 22 全长贯通(2) 箍筋计算1截面尺寸符合要求(第 1步第3 项已经验算)2 根据纵筋布置及根数确定为4肢箍，选用 8803 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 683.60kN 648.2kN 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，根据弯矩配置横向钢筋f y 300N /mm2 )基础底板宽 b翼板外挑长度：1200mm ，主肋宽 500mm(400 2 50) ；1a1(120

9、0 500) 350mm12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。取宽度翼按每米长计)10 250mm103.24mm ，可以板作为计算单元) 基底净反力设计值： 1 斜截面抗剪强度验算 实际 h0 300 40 2 翼板受力筋计算配筋计算： M81.68 1.040.841 截面抵抗矩系数M21 fcbh040.84 1062 相对受压区高度12s1.02 0.0457611.9 1200 2502120.04576 0.0470.9773 内力矩的力臂系数4 钢筋面积 As40.84 106y sh0300 0.977 2502557.35mm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. 武汉工业大学出版社， 2003。4. 建筑结构荷载规范( GB500