柱下条形基础课程设计

1、基础工程课程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，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fak =120kPa 号土层，粉砂，层厚2.6m,稍密，承载力特征值fak =160kPa。 号土层，中粗砂，层厚4.1m，中密，承载力特征值fak=200kPa。 号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值fak =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 号土的名称重度丫(kN / m3孔）隙）比e液

2、 性 指 数Il粘聚力c(kPa)内摩 擦角压缩模量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中风化砂岩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。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=1450kN=1150kN ,，上部结构作

3、用在柱底的荷载效应基本组合值=1960kN，=1550kN （其中Nik为轴线柱底竖向荷载标准组合值；N2k为轴线、柱底竖向荷载标准组合 值；Ni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）其中纵向尺寸为6A，A=5400mm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选择基础材料基础采用C30混凝土，HPB235、HRB400级钢筋2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，地下水位于地表以下0.9m0,000预估基础高度为3取h=1200mm【即（1/41/6） l之间】基础工程课程设计7本

4、设计取号土层为持力层，则基础埋深d=0.5+1.2=1.70m3求修正后的地基承载力特征值由粉砂，查表 7.10得，e=0.84 I L= 0.81 b =0.3 d -1.6基底以上土的加权平均重度:17.6 0.718.4 0.2(18.4 10) 0.81.73= 13.36kN /m持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度的修正）fa = fak d - m(d-0.5) =120 1.6 13.36 (1.7-0.5) = 145.65kPa4初步确定基底尺寸取柱底荷载标准值为 N1k=1730KN N2k=1520KN，计算基础和回填土重Gk时的基础埋置深度为1 d (1.7 2.1

5、5) =1.92 5n2基础底面积A o =fa -Rd5 14502 1150=82.94m145.65 -(1.925 -0.8) 20 -0.8 10条形基础两端均向外伸出：1 5.4=1.8m3由于是对称荷载，无偏心，故基地面积不用增大。基础总长：丨=5.4 61.8 2= 36ma 82 84基础宽度为B _ o2.3m 取B=2.6mL 365基础梁内力计算取柱底竖向荷载效应基本组合值N 1 =1960KN N 2=1550KN在对称荷载作用下，由于基础底面反力为均布分布，因此单位长度地基的净反力为Pj =5 19602 155036358KN /m基础梁可按在均布荷载P j作用下

6、以柱为支座的五跨等跨连续梁（超过五跨可以按五跨）计算，计算简图如图 3.7（ a）所示，为了便于计算，把图3.7（ a）分解为图3.7（ b）和图3.7（ c）两部分悬臂梁在地基净反力作用下的弯矩，剪力计算【见图3.7（ b）】用弯矩分配法计算，支座A的固端弯矩为Pjl2395 4 =790KN.m各支座的弯矩分配系数及计算过程如图3.7 （ b）所示支座剪力计算如下:V A左 =P j l =358 1 .8 =644.4KN.mV A右=V B左=MA Mb=58=i38knl5.4V B右=V V左Mb M c165 41.55.4= 38KN可得弯矩图Mj及剪力图Vj【见图3.7（ b

7、 ）】五跨连续梁在均布线荷载Pj作用下的弯矩、剪力计算。由表3.4可查的各跨中、支座的弯矩。剪力系数，则2弯矩=弯矩系数 Pj l剪力=剪力系数Pjl计算结果如图3.7（ c）所示，可得弯矩图M2及剪力图V2基础梁总弯矩。总剪力。将上述两步所得结果叠加，即得到最终内力计算结果, 如图3.7（ d）（ e）所示（a）1 k41Jvca ri1(b)M d 图(KN.M )165165V1 图(KN )38凸歆XI(c)I I ： I弓共卜卅 芻-ni; r=i- /号-一 乜C.07SJ.匕、, v/rd. rk?r.1 .J A S_/I .2行It计行忙忖行忙廿竹竹忙竹忙行ftttft行竹计

8、tft行廿行ftf彳353KN/nM2 图(KN.M )诙wmwmmt358KN/n基础工程课程设计Ij -f57-7L Ti、lw(d) (KN.M)15图3.7基础梁弯矩、剪力计算图（a）计算简图（b）悬臂端基地净反力和内力计算（c） A-A范围内地基净反力和内力计算 （d）M1+M2 图（e） V1+V2 图6基础底板设计 材料选择：混凝土 C25, ft =1.27N/mm2 ； fc =11.9N/mm2 ；钢筋采用二级钢 HRB335,亿=f =300N/mm2y y垫层C10: 100mm厚 基底宽B = 2600mm ；基础梁高度 h = 1200mm 粱肋宽取400+2 50

9、 = 500mm 底板外边缘厚度250mm ,粱肋处厚度400mm ,底板外挑长度12（2600 -500） = 1050 mm基础底板计算如图3.8所示底板净反力设计值为3582.62=138KN /m2取1m长度底板，则底板根部弯矩和剪力分别为M=-(2B b)22qi = 22(2.6 - 0.5)4138 =76KN .mB -bV= 2 qi2一0.5 138 =145KN抗剪验算，混凝土采用C30, ft = 1.43N / mm2, h0 = 400 _ 50 = 350mm,则有V=0.7ftbh。-0.7 1.43 1000 350 =350.35KN 145KN 满足要底板

10、配筋：钢筋采用 HRB335 fy = 300N / mm2则有76 106=804mm20.9ho fy 0.9 350 300选用：:14180寸图3.8基础底板计算简图7基础梁配筋计算HRB400. fy=360N/mm混凝土采用C30, fc -14.3N / mm2纵向钢筋采用正截面承载力计算。对各支座、跨中分别按矩形、T形截面进行正截面承载力计算（见表 3.5,3.6）斜截面受剪承载力2 2 2ft =1.43N/mm , fc =14.3N/mm ,箍筋采用 HPB235, fy 210N/mm . (见表 3.7)表3.5基础梁支座正截面承载力计算截面ABC弯矩m ( kN m

11、)380931867截面尺寸(mmb =500 一1200 _50 _1150o b00ho 1200 _50 _1150b=500h。=1200 _50 =1150.1ME 1 J 2VO.5%fcbho0.06340.10380.0963选配钢筋计算配筋(mm)a1 fcbth02As =厶f_ (mm ) f y144823712200选用钢筋4业22422+4业 20d 22+420实际配筋a ( mm152027762776表3.6基础梁跨中正截面承载力计算截面ABC弯矩M ( kN m)606406439截面尺寸（mmb =b=500h。=1200 _50 =1150b=b=500

12、h。=1200 _50 =11、b = bf =50050。=1200 _50=11、匸亠卜M , 20.5% fcbf h0.10240.00830.0090计算配筋（mrn）fcbf，h014739861069As=f| y选用钢筋实用钢筋面积62018844 2012564 201256注 1 :fcbfhf(h譽Si故跨= 1x14.3x2600x250 汉 1150中为第一类截面取 b=bf, =2600mm22 Asmin = :Fn bh =0.2% 500 1200 = 1200mm 表3.7基础梁斜截面承载力计算截面支座A左支座A右支座B左V(kN)6449021034截面尺

13、寸b =500b MOOb =500ho =1200 _50 =1150ho =1200 _50 =1150ho 7200_50=11500.25 bfch。(N)2056V2056V2056VAsv V -0.7ftbho s1.25fyvh0.0151.0811.519箍筋肢数，间距n=4 0 8n=4 0 10n=4 10计算值配箍筋间距s（mnn）200180180以上计算，得JL 1梁的配筋，如图3.9所示注意：为增强基础稳定性，在三条轴线上各布置一根基础梁JL-2，如图33.9所示参考资料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，20