(完整word版)柱下条形基础课程设计

1、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 F1，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 f a ，设计参数的值见表 1，试设计 B 轴线上条形基础 JL 2。图 1 柱网平面布置图表 1 设计参数项目学号尾学号尾数学号尾数学号尾学号尾数学号尾数数（0，5） （1，6） （2，7） 数（3，8） （4）（9）柱荷载 FF11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kN(kN)F21310kN1200kN1400

2、kN1400kN1400kN1200kN柱间距 LL16m5.4m7.2m7.2m5.4m5.2m(m)L29m7.2m9m9m7.2m6m基础埋深 d1.5m1.5m2m2m1.5m1.5m承载力特征值120kPa120kPa150kPa120 kPa150kPa120kPaf a二、设计要求1. 进行基础平面布置；2. 确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度；3. 取结构计算简图；4. 结构计算，按倒梁法计算基础内力。5、根据内力进行配筋。（不要求，建工卓班的可用PKPM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

3、数表学号尾数F1F2L1L2基础埋深承载力特征值df a（ 2， 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：图基础平面布置图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：xcFik xi1400 7.2 1400 7.2 2 14007.2 31400 7.2 4 1200 7.2 5Fik12002 140018m42) 确定基础梁的长度和外伸尺寸基础梁两端外伸长度为a1 、 a2 ，取边跨的 0.25 倍。可先选定 a

4、1 ，再按照合力作用点与基底形心相重合的原则，确定a2 和 L ：取 a17.20.251.8mL2( xca1)2(181.8)39.6 ma239.67.251.81.8m3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度bbFk12002 140041.8mL( fa 20d)39.6(150202)4）地基承载力验算Gk20 239.61.82851.2 kN ，Fk8000kNpkFkGk80002851.2152.2kPa1.2 fa180kPa （满足）bL总1.839.62.4肋梁高度及翼板高度确定采用 C25 混凝土， ft1.27N / mm2基底沿宽度 b 方向的净反力为pnFk8

5、000112.2kN / m2bL1.839.6悬臂根部剪力设计值Vp ( b0.3)112.2(0.90.15)84.15kN / mn 22翼缘板有效高度 hV84.15 10394.7mm ，取 h0200mm（等00.7 h f tl0.71 1.271061厚翼板）。肋梁高取 h1 L1 7200900mm8183、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：图倒梁法计算简图2）计算基础沿纵向的地基净反力qnFk1200 2 1400 4bp j20

6、2.02kN .mL39.63）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：（a）五跨连续外伸部分受局部荷载（ b）五跨等跨连续梁受均布荷载图计算分解图 针对图（a）情况，使用弯矩分配法327.27163.64弯矩分配最 327.27 终 89.33弯矩处327.27理89.380.4280.5720.50.50.4280.50.50.572163.64-93.61-46.8 -70.03-70.03-46.823.4-93.6111.711.723.4-5.01-6.698.77517.553.34517.558.775-1.358-2.715-2.

7、51 -3.756-2.715-1.358-5.0190.5810.7770.9671.9340.3881.9340.967-0.338-0.678-0.276 -0.414-0.6770.339-0.5530.1450.193-0.03-0.030.01-0.005-0.005-89.3329.74-30.13289.44-29.7829.135-89.44327.2789.3829.7029.7089.38-29.7029.70-89.38327.27根据弯矩分配法结果，绘出弯矩图：图（a）情况弯矩图针对图（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：M

8、imi qn l 2查阅相关弯矩系数法参考文献得：mBmE0.105, mCmD0.079所以M BMM CMED20.105202.027.21099.64kN m20.015202.027.2827.34kN m跨中弯矩M A B1 qLA B2M BM A1202.027.221099.640759.27kN m8282M B C1 qLB C2M CM B1202.027.221099.64827.34345.60kN m8282M D C12M DM C1202.022827.34827.34481.75kN mqLD C287.228M D EM B C345.60kN mM E

9、FM A B759.27 kN m绘制弯矩图如下 :图 3.25 （ b）情况弯矩图将图、图两部分弯矩叠加，即为按倒梁法计算所得的条形基础梁弯矩图（画出叠加后的弯矩图如下所示） 。图基础梁弯矩图 肋梁的剪力计算（利用反对称性可计算 D、E、F 截面）V q l； 1M BM AA,左n 0VA,右2 qn ll 1M BM A ； 1M CM BVB,左2 qn llVB、右2 qnllVC、左 1 qnlM CM B ； VC、右 1 qnl2l2通过计算得各支座剪力如下表：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

10、,右VF ,左VF ,右363.6632.4822.3748.6706.0727.3727.3706.0748.6822.3632.4363.6校核支座反力与对应柱的轴向力经计算，支座反力值如下：RARF996.05kN , RBRE1570.68kN , RCRD 1433.26kNA 轴柱：B 轴柱：C 轴柱：(363.6632.4)1200A120017.%(748.6822.3)1400B140012.2%(727.3706.0)1400C14002.4%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 为最终结果。根据计算结果做出基础梁剪力图如图：图基础梁剪力

11、图四、基础梁配筋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、跨中进行正截面和斜截面强度计算以及配筋计算。主筋可用 HRB335 级钢筋，箍筋用 HPB235 级钢筋。混凝土取 C20。1. 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：MAs0.9 f y h0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：AsM A B0.9 f y h0梁高 h 900mm ；最小保护层厚度 c45mm 。则有效截面高度 h0 900mm45mm855mm ；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 )327.27640.331010.26375.44857.04452.05MAsf y1270248439191456332517540.9 h 0/ mm 2选配