柱下条形基础设计课程设计讲课稿.doc

柱下条形基础设计课程设计

精品资料
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：
①号土层，耕填土，层厚0.7m，黑色，原为农田，含大量有机质。
②号土层，黏土，层厚1.8m，软塑，潮湿，承载力特征值。
③号土层，粉砂，层厚2.6m，稍密，承载力特征值。
④号土层，中粗砂，层厚4.1m，中密，承载力特征值。
⑤号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值。
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

孔隙比
液性指数
粘聚力
内摩擦角
压缩
模量

标准贯入锤击数N
承载力
特征值
①
耕填土
17.6

②
黏土
18.4
0.84
0.81
22
17
6.5
4
120
③
粉砂
19.5

26.5
7.1
12
160
④
中粗砂
20

30
8.2
16
200
⑤
中风化砂岩
22

320
4、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。室外地坪标高同自然地面，室内外高差。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=1280kN=1060kN，，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值=1728kN，=1430kN（其中为轴线②~⑥柱底竖向荷载标准组合值；为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值；为轴线②~⑥柱底竖向荷载基本组合值；为轴线①、⑦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C25~C30，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，假设基础埋深为，持力层为粉砂层
(1) 求修正后的地基承载力特征值
由粉砂，查表得，
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
设条形基础两端均向外伸出：
基础总长：
则基础底面在单位长度内受平均压力：

基础平均埋深为：
需基础底板宽度：

取设计
(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：
基础梁可看成在均布线荷载作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。为了计算方便，可将图分解为图和图两部分。
图用力矩分配法计算，A截面处的固端弯矩为：

图

图

在图的荷载作用下，也用力矩分配法计算，其中各杆的固端弯矩为：

其余同（略）

图

将图与的弯矩叠加，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
由于支座反力与原柱端荷载不等，需进行调整，将差值折算成调整荷载

对于边跨支座 为边跨长度；对第一跨长度。
对于中间支座 为第长度； 为第跨长度。
故；

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）
745.39
745.39
1195.6
11956
1102
1102
1136
1136
剪力（KN）
648.2
899.7
1006.95
958.88
969.53
984.47
982.286
982.28
三、配筋计算
(1) 基础梁配筋计算
材料选择：混凝土，；；
钢筋采用二级钢HRB335,
垫层：100mm厚
基础梁宽度；基础梁高度；符合2.0～3.0的规定
验算截面最小尺寸
钢筋先按一排布置，故
满足要求
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
A
745.39
0.078286
0.081617
0.959192
2047.701
B
1189.92
0.124974
0.133945
0.933028
3268.893
C
1100.16
0.115547
0.123127
0.938437
3022.308
D
1137.77
0.119497
0.127643
0.936178
3125.629
C'
1100.16
0.115547
0.123127
0.938437
3022.308
B'
1189.92
0.124974
0.133945
0.933028
3268.893
A'
745.39
0.078286
0.081617
0.959192
2047.701
AB跨中
691.17
0.072592
0.075437
0.962281
1898.75
BC 跨中
508.02
0.053356
0.054861
0.97257
1395.609
CD跨中
550.79
0.057848
0.059626
0.970187
1513.105
DC'跨中
550.79
0.057848
0.059626
0.970187
1513.105
C'B跨中
508.02
0.053356
0.054861
0.97257
1395.609
B'A跨中
691.17
0.072592
0.075437
0.962281
1898.75
基础梁选配钢筋：顶部 436全长贯通
底部922全长贯通
(2) 箍筋计算
截面尺寸符合要求（第1步第项已经验算）
根据纵筋布置及根数确定为4肢箍，选用

斜截面受剪承载力：

a) （加密区）

b) （非加密区）

加密区：
非加密区： 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（）
基础底板宽，主肋宽500mm()；
翼板外挑长度：
翼板外缘厚度200mm,梁肋处翼板厚度300mm,翼板采用混凝土，钢筋。（取1.0m宽度翼板作为计算单元）
基底净反力设计值：

斜截面抗剪强度验算（按每米长计）

实际，可以
翼板受力筋计算
配筋计算：
截面抵抗矩系数
相对受压区高度
内力矩的力臂系数
钢筋面积
实配（），分布筋

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》（GB50009—2001），中国建筑工业出版社，2002。
5.《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2008），中国建筑工业出版社，2008。
6.《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008），中国建筑工业出版社，2008。
7．《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002），中国建筑工业出版社，2002
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