柱下条形基础设计

.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，黏土，层厚1.8m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak120kpa 。号土层，粉砂，层厚2.6m，稍密，承载力特征值f ak号土层，中粗砂，层厚4.1m，中密，承载力特征值号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值fakf ak160kpa 。200kpa 。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液压缩土层编号重度土的名称(kn / m3 )孔隙比e性指数粘聚力c内摩擦角( )模量承载力特征值es标准贯入锤击数 nfaki l(kpa)(mpa )(kpa)中风化砂岩22320号土层，耕填土，层厚0.7m，黑色，原为农田，含大量有机质。耕填土17.6黏土18.40.840.8122176.54120粉砂19.526.57.112160中粗砂20308.2162004、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400mm400mm。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=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 2 k 为轴线、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；n 2 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。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(1) 求修正后的地基承载力特征值2.6m ，持力层为粉砂层由粉砂，查表7.10 得，b2.0,d3.0埋深范围内土的加权平均重度：17.6m0.718.40.2(18.42.610)1.60.1(19.510)311.69kn / m持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度的修正）：f af akdm (d0.5)1603.011.69(2.60.5)233.65kpa(2) 初步确定基础宽度设条形基础两端均向外伸出：16.931.9m基础总长：l6.962.3246m则基础底面在单位1m 长度内受平均压力：f11502k14505207.61kn46基础平均埋深为：d1 (2.623.05)2.825m需基础底板宽度b ：bfk207.611.06mf agd233.65 202.82510(2.8250.9)取 b1.2m 设计(3) 计算基底压力并验算基底处的总竖向荷载为：fkgk251 .32 202 .82510(2.8250.9)11 .3258 .73kn基底的平均压力为：pfkgk258.73k215.60 kpafa233.65kpaa11.2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：qnf519602461550l280 kn / 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：gm a12qn l212208.42.32741.66knm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：fm ba1 q l 2n81280.486.921668.7knmfm bc1 q l 2n121280.4126.921112.5knm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11va 左qnl3208 .46 .93645 knva右qn lm bm a2086.91218742898.4kn2l26.9vb左qn lm bm a2086.912187421036.4knvb右vc左vc右vd左2967.4967.4967.4967.4l1086 - 12186.91086 -12186.91125.7 -10866.91125.7 -10866.92986.5kn948.3kn961.7kn973.1kn6.9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qip a1550(645898 .5)6.5knp b1960(1036.3986 .4 )-63knpc1960(948 .4961.7)50.1knp d1960(973 .1973 .1)13.8kn对于边跨支座q1(l0p1 1l1 )3pl 0 为边跨长度；l1 对第一跨长度。对于中间支座q6.51(li 131li )3li 1 为第 i1 长度； li为第 i 跨长度。故q a(2.3kn / m16.9)31.41kn/ m ；qb1(3636.91 36.9)kn / m13.7kn / mqc1(350.16.91 36.9)kn / m10.89 kn / mqd1(313.86.91 36.9)kn / m3kn / 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a( a)b(b)c(c )d ( d)截面弯矩（ kn m）745.39745.391195.6119561102110211361136剪力（ kn ）648.2899.71006.95958.88969.53984.47982.286982.28类型左右左右左右左右三、配筋计算(1) 基础梁配筋计算1 材料选择：混凝土c25 ， f t1.27n/ mm2 ； f11.9n/ mm2 ；c钢筋采用二级钢hrb335,f yf y 300 n/ mm2垫层 c10 ： 100mm 厚2 基础梁宽度2.0 3.0 的规定b500mm ；基础梁高度h1300mm ； h / b1300 / 5002.6 符合3 验算截面最小尺寸钢筋先按一排布置，故h0has1000351265mmvmax1061 .19kn0 .25c f cbh00.251.011.950012651881 .87 kn 满足要求4 配筋计算表格截面抵抗矩系数m相对受压高度内力矩的力臂系数截面配筋项目弯矩m截面s2112112sas1 f cbh0ss2f ys h0a745.390.0782860.0816170.9591922047.701b1189.920.1249740.1339450.9330283268.893c1100.160.1155470.1231270.9384373022.308d1137.770.1194970.1276430.9361783125.629c1100.160.1155470.1231270.9384373022.308b1189.920.1249740.1339450.9330283268.893a745.390.0782860.0816170.9591922047.701ab跨中691.170.0725920.0754370.9622811898.75bc 跨中508.020.0533560.0548610.972571395.609cd跨中550.790.0578480.0596260.9701871513.105dc跨中550.790.0578480.0596260.9701871513.105cb 跨中508.020.0533560.0548610.972571395.609ba 跨中691.170.0725920.0754370.9622811898.75基础梁选配钢筋：顶部 436 全长贯通(2) 箍筋计算底部 922 全长贯通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8 801a sv4( 482 )201.06mm23 斜截面受剪承载力vu ：vuvcs0.7 ft bh01.25f yvasvh0sa)8 80 （加密区）vu0.71.275009651.25210201.06809651065.58knb)8 200 （非加密区）vu0.71.275009651.25210201.06200965683.60kn加密区： vu1065 .58kn1006.95 kn非加密区： vu683.60kn648 .2 kn可知承载力满足要求(3) 基础底板配筋计算2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 y300n/ mm ）基础底板宽b1200mm ，主肋宽 500mm(4001250 ) ；翼板外挑长度：a1(12002500)350mm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：npqnb280.41.2233.37kpa1 斜截面抗剪强度验算（按每米长计）vpna1233.370.3581.68kn / m01hv81.68103.24 mm0.7h f t0.7( 800 ) 41.271265实际 h03004010250 mm103 .24mm ，可以2 翼板受力筋计算配筋计算：m1281.681.040.841 截面抵抗矩系数sm1 fc bh040.8410621.011.9120025020.045762 相对受压区高度112s1120.045760.0473 内力矩的力臂系数1s122s0.9774 钢筋面积am40.84106sf ys h03000.977557.35mm2250实配8 70 （ as561mm 2557 .35 mm 2 ），分布筋8 200三、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