柱下条基计算实例

1、柱下条形基础课程设计计算书由平面图和荷载可知A、D轴的基础受力情况相同，B、C轴的基础受力情况相同。所 以在计算时，只需对A、B轴的条形基础进行计算。一、A、D轴基础尺寸设计1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力由已知的地基条件，地下水位埋深2.1m，最大冻结深度0.7m，假设基础埋深1.6m (基 础底面到室外地面的距离)，持力层为粘土层。求修正后的地基承载力特征值e = 0.860.85，查得门=0，门=1.0，1.617 x 0.7 +18 x 0.9 y = 17.5625kN / m 3mf = f +n Y (d - 0.5) = 162 +1.0 x 17.5625 x (1.6

2、- 0.5) = 181.32回 a ak d m(2)初步确定基础宽度条形基础轴线方向不产生整体偏心距，设条形基础两端均向外伸出0.25 x 3.9 = 0.975m基础总长l = 31.2 + 39 x 0.25 x 2 = 33.15m基础平均埋深为1.6 + 0.45/2 = 1.825m则基础底面在单位1m长度内受平均压力F = 650 x 7 + 650 x 0.5 x 2 =136.57kN33.15k则基础底面在单位1m长度内受平均弯矩m (80 + 25 x 1.0) x 8M =J = 25.34kN mk 33.15基础平均埋深为1.6 + 0.45/2 = 1.825m

3、b F =I%。7= 0.94mf -y d 181.32-20 x 1.825考虑偏心荷载的作用，将基底面积增大40%，贝0 b = 1.12 x 1.4 = 1.57m，取b=1.6m。(3)计算基底压力并验算基底处的总竖向荷载为：F + G =136.57 + 20 x 1.0 x 1.6 x 1.825 = 194.97kN基底总弯矩为：Mk25.34kN mM偏心距为：e = kF + Gk25.34l1.6=0.129m =0.267m194.9766基底平均压力为:F + Gk = 4.97 =121.86kPa f = 181.32kPa1.6 X 1.0a基底最大压力为：(6

4、e(6 x 0-129、p = p 1 + _ = 121.86 x 1 + =180.81kPa 1.2 f = 217.58kPak max k (/ j(1 .6 ya满足条件。2、验算软弱下卧层承载力选承载力较低层粉质粘土进行验算E 6.91 1业= 1.031 0.5 b 1.6下卧层顶面处的附加应力：=23.75kPa_ b(p - p ) _1.6 x 1121.86 - (17 x 0.7 +18 x 0.9)Pz - b + 2z ta帛-1.6 + 2 x 6.8 x 0.4245下卧层顶面处的自重应力值为:p = 17 x 0.7 +18.0 x 0.9 +18.8 x

5、0.5 + (18.8 -10) x 1.9 + (18.5 -10) x 3.1 + (18.3 -10) x 1.3 =91.36 kPa下卧层承载力特征值为：fz=ffm 以 + b 0-5)=125 +1.0 x 91.36 x (8.4 - 0.5)8.4=210.92 kPap + p = 23.75 + 91.36 = 115.11kPa f = 210.92kPa软弱下卧层承载力满足要求3、验算地基沉降量(1)求基底压力和基底附加应力基础底面处土的自重应力b =Y d =17x0.7 +18X.9 = 28.1kPa cz基 底 平 均 压 力按 准 永久荷载 计33.15 x

6、 1.5p = 54。X 8 + 20 X 335 X L6 XL5= n8.88kPa基底附加应力 p0 = p-b =118.88 - 28.1 二 90.78kPa用规范法计算地基沉降点 八、号zz / baiziaz a zPE0iAsi（mm）asi（mm）0004 x 0.25012.43.24 x 0.16851.61761.61760.013121.2625.57.3334 x 0.10382.38260.76500.020415.6036.58.6674 x 0.09632.50380.12120.01932.3446.89.0674 x 0.09362.56720.0429

7、0.01930.8240.8确定沉降计算深度、s 0.78mm 0.025 s =1.02mmniE计算s尸 AE 1、s Esl J七七!土、Esi1617.6 + 765 +121.2 + 42.921617.6 765 121.2 42.92+6.914.44 4.714.715.77 MPa(3)确定沉降经验系数 sw顶的确定据P0 0.75 f, E = 5.77MPa查得 w 0.823 s(4)基础最终沉降量计算s w s 0.823 X 40.8 33.58mm二、B、C轴基础尺寸设计1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力(1)初步确定基础宽度基础底面在单位1m长度内受平均压力：

8、x 0.8 125.49kN650 x 7 + 650 x 0.5 x 233.15基础底面在单位1m长度内受平均弯矩Mk（80 + 25） x 833.15x 0.8 20.27kN - m基础平均埋深为1.825m0.91m125.49181.32 20 x 1.825考虑偏心荷载的作用，将基底面积增大40%,贝0 b = 0.89 x 1.4 = 1.25m，取b=1.3m。(3)计算基底压力并验算基 底 处 的 总 竖 向 荷 载 为：F + G = 125.49 + 20 x 1.825 x 1.0 x 1.3 = 172.94kN基底总弯矩为：M = 2027kN mkM偏心距为：

9、e =渣F + Gk TOC o 1-5 h z 20.27l1.3= 0.117m _ = 0.217m172.9466基底平均压力为:F + Gk = I4 = 133.03kPa f = 181.32kPa1.3 x 1.0a基底最大压力为：r1 + = 133.03 x 1 +I I )Pk max = Pk1.3)=204.87kPa 0.5b 1.6E 6.91 1也= 1.031 3由 E 6.70s2取。=23。下卧层顶面处的附加应力：p =贝广)=1.3、屁.。3-(17,0.7 + 18x。圳=屋泗。zb + 2z tan 01.3 + 2 x 6.8 x 0.424下卧层

10、顶面处的自重应力值为:p = 17 x 0.7 +18.0 x 0.9 +18.8 x 0.5 + (18.8 -10) x 1.9 + (18.5 -10) x 3.1=80.57kPa下卧层承载力特征值为：yL +七 丫 m/+z-0.5)=130 +1.0 x 130.57 x (7.1 - 0.5)8.4=251.37kPap + p =19.57 + 80.57 = 99.87kPa f = 251.37kPa软弱下卧层承载力满足要求3、验算地基沉降量（1）求基底压力和基底附加应力基础底面处土的自重应力顷=丫 d = 17 x 0.7 +18 x 0.9 = 28.1kPap = 5

11、4。x 8x 0.8 + 20 x 335 x L3 x L6 =国皿33.15 x 1.3基底附加应力 P0= P =104.18 - 28.1 = 768kPa（2）用规范法计算地基沉降点 八、号zz / bizaiaz zPE0iAsi(mm)asi(mm)0004 x 0.25012.43.6924 x 0.15731.51011.51010.011016.6125.58.4614 x 0.09832.16260.65250.017111.1636.5104 x 0.088 02.28800.12540.01612.0246.810.464 x 0.085 02.32830.04030

12、.01610.6530.44确定沉降计算深度、s = 0.44mm 0.025s = 0.76mmi（3）确定沉降经验系数 s计算Es尸 AE = i As =Esl)z/ i ia zky 1七!、Esi1510.1 + 652.5 +125.4 + 40.31510.1652.5 125.4 40.3+6.914.444.714.71=5.81MPaE = 5.81MPa查得 w = 0.821 s（3）基础最终沉降量计算s =w s = 0.821 x 30.44 = 24.99mm三、基础梁截面及配筋设计1、A、D 轴用反梁法计算内力F=395kN F=790kN F=790kN F=

13、790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=395kNHttfnnttfnntftntttftnitfHtntfntttq=190.65kN/m由结构力学计算器计算出内力图:由于支座反力与柱荷载不相等，在支座处存在不平衡力。把支座不平衡力均匀分布于支座两侧各1/3跨度范围。对两端挑出部分则布满均布力，调整后的内力图如下:-174.80弯矩图剪力图截面设计设基础梁高h = 950mm，宽b = 450mm300N / mm 2，1）正截面受弯承载力计算选用 C20 混凝土，HRB335 级钢筋，/ = 9.6N/mm2a 1.0 p = 0.8 a 35mm在

14、负弯矩作用下配筋计算：M1.2 x 172.57 x 106a = 0.0575以 fbh2 1.0 x 9.6 x 450 x 91521 c 0&= 1 - J1- 2a = 0.059 & = 0.551 + 1 - 2ay =- 0.970技 x 心-778mm 20.970 x 300 x 915选用416，AS804mm 2验算最小配筋率804p 0.19%0.45匕4 0.45 x 1.1915 x 450f h但 p0.2% h 0.2% x 900 0.207%但h915950 x 300 915=0.17%满足最小配筋率的要求。在正弯矩作用下配筋计算:= 0.076275.

15、53 x 1061.0 x 9.6 x 450 x 9152& = 1 - 1 - 2a = 0.079s=0.9601 + 1 - 2as2A M 275.53 x 106s y f h 0.960 x 300 x 915 *2s y 0选用 5 18，A = 1272mm2p = 1272= 0.309%。处匕攵=0.17%915 x 450f hh且p0.2%= O.207%，满足最小配筋率的要求。h0由于梁高h3450mm，需要设置腰筋，又腰筋间距不大于200mm，腰筋选用612，2）斜截面抗剪 截面最大剪力设计值V = 407.75kN验算截面尺寸h = h - a = 950 -

16、35 = 915mmh 915w =b 450=2.033 4，f = 9.6 N / mm2，p =1.00.25p f bh = 0.25 x 1.0 x 9.6 x 450 x 915 = 9882kNV截面尺寸满足要求。验算截面是否需要配箍筋0.7 fbh = 0.7 x 1.10 x 450 x 915 = 317.05kN V 一0. = 407.75- 317.05 = 0.3776mm2 /mm s 1.25 f h 1.25 x 210 x 915采用4 8 150，实际nAsv1s2 x 50.3150=0.671mm2 /mm0.383mm2 /mm配箍率P =吐sv b

17、s 450 X150(100 + 30 x 1) x 833.15=31.37kN - m2 X 50.3 = 0.149%P= 0.244 = 0.24 x 旦=0.126%s* minf210JV满足最小配箍率的要求，可以。3）基础底板设计l b 1500确定基础底板高度h = =- T87.5mm88计算基底净反力设计值：单位长度1m内F = 结；=190.65S .31.37l=0.165m _= 0.267m190.656P maxn minFTXb190.65 L * 6 x 0.165，1X1.5 15)192.88kPa45.42kPaV = p a =192.88 x 0.5

18、5 = 106.086kN/m基础应满足的有效高度7 V 106.88h = 137.7 mm0 0.7p f 0.7 x 1.0 x 1.10实际上基础有效高度4 = 250 - 40 - * 200mm成睥，（按有垫层并暂按20底板筋直径计），可以。底板配筋计算底板最大弯矩M =1 p a2 =1 x 192.88 x 0.552 = 29.17kN - m2 n 12选用HPB235级钢筋，/ mm 2M0.9h f29.17 x 1060.9 x 200 x 210=771.30mm 2选用m4150，A = 1026mm2，分布钢筋选用小6250 s1、B、C 轴用反梁法计算内力F=

19、316kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=316kNmmiiNHiii 由 iiiiHiiH 山 1111 田 11111q=152.52kN/m和A,D轴一样，由结构力学计算器计算出调整后的内力109.75326.21/I /-210.22315.32319.07317.52315.52311.221-302.38-311.22-315.32-315.52-317.52-319.07302.38zl/210.22/-326.21-109.75剪力图弯矩图截面设计设基础梁高h = 950mm，宽b = 450

20、mmf = 300N / mm 2，1）正截面抗弯选用 C20 混凝土，HRB335 级钢筋，/ = 9.6N/mm2= 1.0 p = 0.8 a 35mm在负弯矩作用下配筋计算：M 1.2 x 138.05 x 106 a = 0.0458a fbh2 1.0 x 9.6 x 450 x 91521 c 0W= 1 - J 1 - 2a = 0.0469 &，= 0.55，截面符合要求1 + 1 - 2ay =- = 0.976 s2, M 1.2 x 138.05 -c A = 618mm 2s y fh 0.973 x 300 x 915为满足最小配筋率的要求取 5 16 , A =1

21、005mm21005915 x 450=0.237%满足最小配筋率的要求。=0.0611 + .；1 - 2a2 s=0.969在正弯矩作用下配筋计算:220.43 x 1064 M 220.43 x 106 e A = 829mm 2s y fh 0.969x300 x915选用 5 16，A = 1005mm2p = 1005 = 0.244%0.45匕攵=0.17%915 x 450f h且 p0.2% h = 0.207%，满足最小配筋率的要求。h0由于梁高h3450mm，需要设置腰筋，又腰筋间距不大于200mm，腰筋选用1.0 x 9.6 x 450 x 9152 =1 - J - 2气=0.063& b= 55，截面符合要求122）斜截面抗剪 截面最大剪力设计值匕悠=326.21kN验算截面尺寸h 二 h - a = 950 - 35 = 915mmh 915 ,. w = 450 = 2.033 4，f = 9.6N/mm2，p = 1.00.25p fbh = 0.25 x 1.0 x