柱下条形基础课程设计

1、精彩文档课程设计课程名称：基础工程设计题目：柱下钢筋混凝土条形基础设计院系：土木工程专业：年级：姓名：指导教师:一、基本资料图1为某框架结构柱网布置图。已知B轴线上边柱荷载设计值Fi,中柱荷载设计值F2,初选基础埋深为d,地基土承载力特征值fa，设计参数的值见表1,试设计B轴线上条形基础JL2。F：FjPjH寻FjB口图1柱网平面布置图表1设计参数项目学号尾数（0，5）学号尾数（1,6）学号尾数（2,7）学号尾数（3,8）学号尾数（4）学号尾数（9）柱荷载F（kN）F11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kNF21310kN1200kN1400kN1400kN1

2、400kN1200kN柱间距L（m）L16m5.4m7.2m7.2m5.4m5.2mL29m7.2m9m9m7.2m6m基础埋深d1.5m1.5m2m2m1.5m1.5m承载力特征值fa120kPa120kPa150kPa120kPa150kPa120kPa、设计要求进行基础平面布置；确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度；取结构计算简图；结构计算，按倒梁法计算基础内力。根据内力进行配筋。（不要求，建工卓班的可用PKPh计算后输出配筋图）三、柱下条形基础计算书1、基础平面布置根据学号整理相应设计参数数据如下表1：表1题目各类设计数据参数表学号尾数F1F2L1L2基础埋深d承载力特征值fa（2,

3、7）1200kN1400kN7.2m9m2m150kPa由题目可知，根据以上设计参数，画出基础平面布置图如图1所示:FW1浙OkXF2=1400kSF2=1400kNF2=1400kyF2=1400kNF2-1lOOkNF1=12001Hlq1pHq*HqrhT0ADF*G基础底面7a1L1=72m.1.1=7.2m.Ll=7.2mLl=72m.1.1=7.2m.T1=7.2m.L图3.2.1基础平面布置图2、确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度1）求荷载合力重心位置设合力作用点与边柱A的距离为Xc，据合力矩定理，以A点为参考点，则有：送FikXi1400汉7.2+1400汉7.27.2汉3

4、+1400汉7.2汉4+1200沢7.2沢5xc18m7Fik12002140042）确定基础梁的长度和外伸尺寸基础梁两端外伸长度为3,、32，取边跨的0.25倍。可先选定31，再按照合力作用点与基底形心相重合的原则，确定32和L:取37.20.25=1.8mL=2（x.aj=2（181.8）=39.6ma?=39.67.251.8=1.8m3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b=1.8mZFk1200 x2+1400 x4b=L(fa-20d)39.6(150-202)4）地基承载力验算Gk=20239.61.8=2851.2kN,Fk=8000kNPkFkGkbL总总、80002851

5、.21.839.6=152.2kPa：1.2fa=180kPa(满足)2.4肋梁高度及翼板高度确定采用C25混凝土，ft=1.27N/mm2基底沿宽度b方向的净反力为FkPn=bL80002112.2kN/m21.839.6悬臂根部剪力设计值V=pn（b-03）=112.2（0.9-0.15）=84.15kN/m223翼缘板有效高度V84.1510694.7mm，取h0-200mm（等0.7久轲0.7x11.27況106X厚翼板）。11肋梁高取h二丄=丄7200=900mm883、基础梁的内力计算（倒梁法）1）根据倒梁法原理，实质为将基础倒置作为多跨连续梁，将外力荷载视为支座,将地基净反力与柱

6、脚的弯矩视作基础梁上的荷载，作出题目的倒梁法计算简化图如图2：AB*D*EFLJLJLJIj11LJiJLiLJLJiJJQ=bpjRbRdRf图322倒梁法计算简图2）计算基础沿纵向的地基净反力qn120021400439.6二202.02kNm3）用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力为方便计算，将倒梁法计算简图图分解为以下两部分:（b）五跨等跨连续梁受均布荷载图3.2.3计算分解图针对图3.2.3（a）情况，使用弯矩分配法202.02kN/m202.02kN/m0.4280.5720.50.50.50.50.5720.428327.27163.64163.64-93.61-46.8-70

7、.03-70.03-46.823.4-93.6111.711.723.4-5.01-6.698.77517.55弯矩3.34517.558.775-1.358-2.715-2.51-3.756分配-2.715-1.358-5.0190.5810.7770.9671.9340.3881.9340.967-0.338-0.678-0.276-0.414-0.6770.339-0.5530.1450.193一0.01-0.03_-0.03-0.005-0.005最327.27-89.3329.74-30.13289.44终89.33-29.7829.135-89.44327.27弯矩处327.278

8、9.3829.7029.7089.38理89.38-29.7029.70-89.38327.27根据弯矩分配法结果，绘出弯矩图:实用标准文案B1B6精彩文档-89.38B232.27-E9.3BB4B6iiiir1k/XK327.27图324(a)情况弯矩图针对图3.2.3(a)情况，使用弯矩系数法对与等跨连续梁受均布荷载，这里直接采用弯矩系数法公式:Mi=miq2查阅相关弯矩系数法参考文献得：mB-0.105,mc=mb-0.079所以MB二ME=-0.105202.027.21099.64kNmMe二Md=-0.015202.027.22=827.34kNm跨中弯矩八8qL2-qLBJc2

9、8_1I2=_8qLDxA-BB_CMD_CMD-EMe_f2MBMA121099.6402旦A202.027.22759.27kNm8121099.64827.34-沁202.027.2345.60kNm8McMbl=2MdMc-MBx_-345.60kNmMa=759.27kN绘制弯矩图如下:12827.34827.34202.027.2481.75kNm81099&4-345.6-4SI.75827.34345.6时/fTTX827341099.64-759.27图3.25(b)情况弯矩图实用标准文案精彩文档将图324、图325两部分弯矩叠加，即为按倒梁法计算所得的条形基础梁弯矩图（画出

10、叠加后的弯矩图如下所示）。-G40J3二/iTTP527.27-640J31010.26V87.04857.04-3744ZTTb1010.2(5MTn32727图3.2.6基础梁弯矩图肋梁的剪力计算（利用反对称性可计算VqI；V1qlMb-MaVA,左qnl0；Va,右一2qnlj-MB_MA1MC-Mb；Vb、右尹1；%、右q2DE、F截面）1Vb,左=qni1Vc、左二gql通过计算得各支座剪力如下表:lMc-Mbc、表2各支座剪力计算结果（kN）Va,左Va,右Vb,左Vb,右Vc,左Vc,右Vd,左Vd,右Ve,左Ve,右Vf,左Vf,右363.6632.4822.3748.6706

11、.0727.3727.3706.0748.6822.3632.4363.6校核支座反力与对应柱的轴向力经计算，支座反力值如下：Ra=Rf=996.05kN,Rb=Re=1570.68kN,Rc=Rd=1433.26kNA轴柱：纵=(363.6十632.4)-120一17%1200B轴柱：(748.6+822.3)-1400=122%1400C轴柱：a(727.3+706.0)1400:c2.4%1400验证得剪力计算误差小于-20%，所以不必对基础梁弯矩进行调整，弯矩图以图3.2.6为最终结果根据计算结果做出基础梁剪力图如图：632.41S2213705.99563.64-363.64-632

12、.41-05.99-822.13图327基础梁剪力图四、基础梁配筋计算跨中进行正截面和斜截面强度计算根据前面步骤得出的基础梁的弯距图和剪力图，对各支座、以及配筋计算。主筋可用HRB33歐钢筋，箍筋用HPB235级钢筋。混凝土取C20b1.正截面强度计算基于基础梁断面较大，配筋率不很高的特点，往往可采用简化公式计算:MA5=0.9fyg计算跨中配筋面积时，按T形截面进行配筋计算。先判断属于第一类或第二类T形截面，然后进行配筋计算。一般基础梁截面尺寸较大，多属于第一类T形截面，钢筋面积为:A=MA-B0.9fyh梁高h=900mm;最小保护层厚度c=45mm。则有效截面高度h0=900mm-45mm=855mm；则进行基础梁正截面配筋计算如下表:表3正截面抗剪计算截面ABCA-BB-CC-DM/(kNm)327.27:640.331010.26375.44J857.041452.05AMAs0.