柱下条形基础设计

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f广120kPa。号土层，粉砂，层厚2.6m，稍密，承载力特征值七=160 kPa。号土层，中粗砂，层厚4.1m，中密，承载力特征值七=200kPa。号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值f广320kPa。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Y(kN / m 3孔隙）比e液 性 指 数IL粘聚 力c(kPa)内摩擦角

2、中（）压缩模量ES(MPa)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LLr石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-一 =1280kN； =1060kN，上部结构作用在

3、柱底的荷载效应基本组合值二：=1728kN，L=1430kN （其中L为轴线柱底竖向荷载标准组合值；N 2 k为轴线、柱底竖向荷载标准组合值；N1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。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，持力层为粉砂层求修正后的地基承载力特征值由粉砂，查表7.10得，门b= 2.0,nd = 3.0埋深范围内土的加权平均重度：17.6

4、 x 0.7 +18.4 x 0.2 + (18.4 -10) x 1.6 + 0.1 x (19.5 -10)Y = 11.69 / m 3m2.6持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度的修正)：f = fk +n疽 (d - 0.5) = 160 + 3.0 x 11.69 x (2.6 - 0.5) = 233.65kPa初步确定基础宽度设条形基础两端均向外伸出：3 x 6.9 = 1.9m基础总长：l = 6.9 x 6 + 2.3 x 2 = 46m则基础底面在单位1m长度内受平均压力：1150 x 2 +1450 x 546基础平均埋深为：d = !(2.6 + 3.05) = 2

5、.825m2需基础底板宽度b :207.61F = 207.61kNb k=J 2= 1.06mf -y g -d 233.65 -20 x 2.825 -10 x (2.825-0.9)取b = 1.2m设计计算基底压力并验算基底处的总竖向荷载为:+ G = 251.32 + 20 x 2.825 -10 x (2.825 - 0.9) x 1x 1.3 = 258.73kN基底的平均压力为：P = Fk + Gk = 258.73 = 215.60kPa f = 233.65kPak A1x1.2满足条件2、基础的结构设计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

6、度地基的净反力为:5 x 1960 + 2 x 155046=280kN / m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(c)两部分。图(b)用力矩分配法计算，A截面处的固端弯矩为:M g = Jq 12 = 2 x 208.4x 2.32 = 741.66kN - mN5QI960I9601禺0I5W A8 ，;1 d(diJcBA16晒枷邮*8飘$9002倾i31rF-i图(a)刘敏B* )能till 280KN/m280KN/m UH图(b)0心商|侦Q50.C 5jJ.5.0J.511 4了+i粉或与-31：I.S

7、-105.8+52.9+52.9+2fi. 5-742 211.5-2H.S -52.9-52. g +26- 5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：MBA F = 8 q 12 = 1X 280.4 x 6.92 =1668.7kN - mM f = 1 q 12 =上 x 280.4 x 6.92 = 1112.5kN - mBC 12 n 12其余同(略)中户守Mf IFFF：世F 光：1口口2 明毗图(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:一眈-H73(2)梁的剪力计算V = q x -1 = 208.4 x1 x 6.9 =

8、 645kNA 左n 33208 X $9 121* = 898.4kN6.9n 212q1 + M -也=22 + 1218-742 =1036.4kN26.9B11086-1218=967.4= 986.5kN6.91086-1218=967.4 += 948.3kN6.91125.7-1086VC右 = 967.4 = 961.7kN-n26.9其余同(略)，得剪力图如下:961. 71036, 4948.3986, 5645948. 3IZLQ36.464S(3)计算调整荷载询i1125.7-10866.9V 左=967.4 += 973.1kN由于支座反力与原柱端荷载不等，需进行调整

9、，将差值Vp折算成调整荷载Aq iiApA = 1550 - (645 + 898.5) = 6.5kNAp = 1960 - (1036.3 + 986.4) = -63kNApc = 1960 - (948.4 + 961.7) = 50.1kNAp。= 1960 - (973.1 + 973.1) = 13.8kN对于边跨支座词1Ap10为边跨长度；1对第一跨长度。对于中间支座AqL为第I长度；lt为第跨长度。Ap TOC o 1-5 h z 11(1 +1)3 i-i 3 i故 Aq =kN / m = 1.41kN / m ；人(2.3 + 3 x 6.9).63Aq = kN /

10、m = 13.7 kN / m七 11(x 6.9 + x 6.9)33Aq = kN / m = 10.89kN / mc 1 一 1 一(x 6.9 + x 6.9)33Aq = kN / m = 3kN / m其余同(略)d (- x 6.9 + - x 6.9)33调整荷载作用下的计算简图如下:WV A1.41mrnimnnnitJ umu ww miwLU 13. 710.893qikN in)10.8913. 71.41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:截面类型左右左右左右左右弯矩（KNm）745.39745.391195.6119561

11、102110211361136剪力（KN）648.2899.71006.95958.88969.53984.47982.286982.28三、配筋计算（1）基础梁配筋计算材料选择：混凝土 C , f =1.27N / mm2 ； f = 11.9N / mm2 ；25 tc钢筋采用二级钢 HRB335, fy= f , = 300N / mm2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的规定验算截面最小尺寸钢筋先按一排布置，故h0= h - a = 1000 - 35 = 1265 m

12、mV = 1061.19kN 1006.95kN非加密区：V = 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 = 300N/mm2) y基础底板宽b = 1200mm，主肋宽 500mm(400 + 2x50)；翼板外挑长度：a = !(1200 - 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1.0m宽度翼板作为计算单元） 基底净反力设计值：P = q = 2804 = 233.37kPan b 1.

13、2斜截面抗剪强度验算（按每米长计）V = P -a1 = 233.37x0.35 = 81.68kN/mh =V =8168= 103.24mm0 0.73 hf 0.7 x ( 800 )4 x 1.271265实际h0 = 300-40-10 = 250mm 103.24mm，可以。翼板受力筋计算配筋计算：M = 1 x 81.68 x 1.0 = 40.842。截面抵抗矩系数as40.84 x 106=0.04576 a fbh 2 1.0 x 11.9 x 1200 x 2502。相对受压区高度 E =1-1- 2a =1- v1- 2 x 0.04576 = 0.047七s1+11- 2a内力矩的力臂系数Y = 0.977s 2钢筋面积AsM40.84 x 106=557.35mm 2 fY h0 300 x 0.977 x 250实配 D8 70 ( A = 561mm2 557.35mm2 )，分布筋4 8 200三、基础配筋大详图o 4C LD.卜0I-1o； 1_OC?lj11-1寸ZLTLX1tE3D06900690069006900690069C02300_j.L 二_L JL 一一 一L _顼一一七_ _：LJ 1四、参考资料土力学(第2版)东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社，