基础工程课程设计柱下条形基础设计l.pdf

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一、设计资料
、地形
拟建建筑场地平整。
、工程地质条件
自上而下土层依次如下:
①号土层,耕填土,,黑色,原为农田,含大量有机质。
②号土层,黏土,,软塑,潮湿,承载力特征值fkPa。
ak
③号土层,粉砂,,稍密,承载力特征值fkPa。
ak
④号土层,中粗砂,,中密,承载力特征值fkPa。
ak
⑤号土层,中风化砂岩,厚度未揭露,承载力特征值fkPa。
ak
、岩土设计技术参数
。

压缩
液承载力
粘聚模量
土重度性内摩标准特征值
孔力
层指擦角E贯入
土的名称隙cSf
编(kN/m)数锤击ak
比e()
号(kPa)(MPa)数N
I(kPa)
L
①耕填土.
②黏土....
③粉砂...
④中粗砂.
中风化砂
⑤
岩
、水文地质条件
()拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
()地下水位深度:。
:.
、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mmmm。室
外地坪标高同自然地面,室内外高差mm。。
、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
=kN()=kN(),,上部结构作用在柱底的荷载效应基
N
本组合值=kN(),=kN()(其中k为轴线②~⑥柱底竖
N
向荷载标准组合值;k为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值;N为轴线②~
N
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)

其中纵向尺寸为A,横向尺寸为m,A=mm(mm)
混凝土的强度等级C~C,钢筋采用HPB、HRB、HRB级。
二、柱下条形基础设计
、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,,持力层为粉砂层
()求修正后的地基承载力特征值
由粉砂,,.,.
bd
:.
埋深范围内土的加权平均重度:
....(.)..(.)
.kN/m
m.
持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度的修正):
ff(d.)..(..).kPa
aakdm
()初步确定基础宽度
设条形基础两端均向外伸出:..m
基础总长:l..m
则基础底面在单位m长度内受平均压力:

F.kN
k
基础平均埋深为:d(..).m
需基础底板宽度b:
F.
bk.m
fd.[.(..)]
aG
取b.m设计
()计算基底压力并验算
基底处的总竖向荷载为:
FG.[.(..)]..kN
kk
基底的平均压力为:
FG.
Pkk.kPaf.kPa
kA.a
满足条件
、基础的结构设计
()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:
F

qkN/m
nl
基础梁可看成在均布线荷载q作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。为了计算方
n
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:
:.
MGql...kNm
An
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:
MFql...kNm
BAn
MFql...kNm
BCn
:.
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:
()梁的剪力计算
Vql..kN
A左n
qlMM.
VnBA.kN
A右l.
:.
qlMM.
VnBA.kN
B左l.
-
V..kN
B右.
-
V..kN
C左.
.-
V..kN
C右.
.-
V..kN
D左.
其余同(略),得剪力图如下:
()计算调整荷载p
i
由于支座反力与原柱端荷载不等,需进行调整,将差值p折算成调整荷载q
ii
p(.).kN
A
p(..)-kN
B
p(..).kN
C
p(..).kN
D
p
对于边跨支座ql为边跨长度;l对第一跨长度。
(ll)
p
对于中间支座ql为第i长度;l为第i跨长度。
ii
(ll)
ii
.
故qkN/m.kN/m;
A
(..)

qkN/m.kN/m
B
(..)
:.
.
qkN/m.kN/m
C
(..)
.
qkN/mkN/m其余同(略)
D
(..)
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
类型
左右左右左右左右
弯矩(KN·m)...
剪力(KN)........
三、配筋计算
()基础梁配筋计算
○材料选择:混凝土C,f.N/mm;f.N/mm;
tc
钢筋采用二级钢HRB,ffN/mm
yy'
垫层C:mm厚
○基础梁宽度bmm;基础梁高度hmm;h/b/.符合
.~.的规定
○验算截面最小尺寸
:.
钢筋先按一排布置,故hhamm
s
V.kN.fbh....kN满
maxcc
足要求
○配筋计算表格
内力矩的力臂系
截面配筋
截面抵抗矩系数数
相对受压高度
项目
弯矩MM
截面sA
sS
fbhssfh
cys
A.....
B.....
C.....
D.....
C'.....
B'.....
A'.....
AB跨
.....
中
BC跨中.....
CD跨中.....
DC'跨中.....
C'B跨中.....
B'A跨中.....
基础梁选配钢筋:顶部全长贯通
底部全长贯通
()箍筋计算
○截面尺寸符合要求(第步第○项已经验算)
○根据纵筋布置及根数确定为肢箍,选用@
A().mm
sv
○斜截面受剪承载力V:
u
A
VV.fbh.fsvh
ucstyvs
a)@(加密区)
:.
.
V....kN
u
b)@(非加密区)
.
V....kN
u
加密区:V.kN.kN
u
非加密区:V.kN.kN可知承载力满足要求
u
()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(fN/mm)
y
基础底板宽bmm,主肋宽mm();
翼板外挑长度:a()mm
翼板外缘厚度mm,梁肋处翼板厚度mm,翼板采用C混凝土,HPB钢筋。(取
.m宽度翼板作为计算单元)
基底净反力设计值:
q.
Pn.kPa
nb.
○斜截面抗剪强度验算(按每米长计)
VPa...kN/m
n
V.
h.mm
.f
ht.().
实际hmm.mm,可以
○翼板受力筋计算
配筋计算:M...
M.
○截面抵抗矩系数.
sfbh..
c
○相对受压区高度..
s

○内力矩的力臂系数s.
s
:.
M.
○钢筋面积A.mm
sfh.
ys
实配@(Amm.mm),分布筋@
s
三、基础配筋大详图
:.
基础工程
课程设计任务书
-学年第二学期
系别土木系
专业土木工程
指导教师夏玉峰
班级土木班
姓名李运圣