柱下條形基礎(chǔ)課程設(shè)計

1、課程名稱：根底工程設(shè)計題目：柱下鋼筋混凝土條形根底設(shè)計院系：土木工程專業(yè)：年級：姓名：指導(dǎo)教師:一、根本資料圖1為某框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖.B軸線上邊柱荷載設(shè)計值Fi,中柱荷載設(shè)計值F2,初選根底埋深為d,地基土承載力特征值fa,設(shè)計參數(shù)的值見表1,試設(shè)計B軸線上條形根底兒一2.0丁3333B-FFiAF-m、Fbaa$-.to$S3州dT-LlJ3C4Lt-3-_L._3-E_L,.3-臼-1-)(2(3；(4；(5)(6圖1柱網(wǎng)平面布置圖表1設(shè)計參數(shù)工程學(xué)號尾數(shù)(0,5)學(xué)號尾數(shù)(1,6)學(xué)號尾數(shù)(2,7)學(xué)號尾數(shù)(3,8)學(xué)號尾數(shù)(4)學(xué)號尾數(shù)(9)柱荷載F(kN)F11080kN1000k

2、N1200kN1200kN1200kN1000kNF21310kN1200kN1400kN1400kN1400kN1200kN柱間距L(m)L16m5.4m7.2m7.2m5.4m5.2mL29m7.2m9m9m7.2m6m根底埋深d1.5m1.5m2m2m1.5m1.5m承載力特征值fa120kPa120kPa150kPa120kPa150kPa120kPa、設(shè)計要求1.進(jìn)行根底平面布置；2 .確定根底底寬、長度、肋梁高度、翼板厚度;3 .取結(jié)構(gòu)計算簡圖；4 .結(jié)構(gòu)計算,按倒梁法計算根底內(nèi)力.5、根據(jù)內(nèi)力進(jìn)行配筋.(不要求,建工卓班的可用PKPH算后輸出配筋圖)三、柱下條形根底計算書1、根底

3、平面布置根據(jù)學(xué)號整理相應(yīng)設(shè)計參數(shù)數(shù)據(jù)如下表1:表1題目各類設(shè)計數(shù)據(jù)參數(shù)表學(xué)號尾數(shù)F1F2L1L2根底埋深d承載力特征值fa(2,7)1200kN1400kN7.2m9m2m150kPa由題目可知,根據(jù)以上設(shè)計參數(shù),畫出根底平面布置圖如圖1所示:Fl=1200kXF2=1400kSF2=1400kNF2=1400kyF2=1400kNF2-1lOOkNF1=120010*A*BC*D*E,F*G根底底面日jLLI二7-2mllJI二7_3m_L1=7,2即JLI=7+ZmJ.LI工7-2m.L1二72mQ?圖3,2.1根底平面布置圖2、確定根底底寬、長度、肋梁高度、翼板厚度1求荷載合力重心位置設(shè)

4、合力作用點(diǎn)與邊柱A的距離為小,據(jù)合力矩定理,以A點(diǎn)為參考點(diǎn),那么有：、.限為14007.214007.2214007.2314007.2412007.25號X=18mqFik12002140042確定根底梁的長度和外伸尺寸根底梁兩端外伸長度為a,、a2,取邊跨的0.25倍.可先選定a再根據(jù)合力作用點(diǎn)與基底形心相重合的原那么,確定a2和L：取日=7.20.25=1.8mL=2(xca1)=2(181.8)=39.6ma2=39.6-7.25-1.8=1,8m3按地基持力層的承載力確定根底梁的寬度b=1.8mFk1200214004b=L(fa-20d)39.6(150-202)4地基承載力驗算G

5、k=20x2x39.6x1.8=2851.2kN,工Fk=8000kNPk、FkGkbU心、80002851.21.839.6=152.2kPa：1.2fa=180kPa(滿足)2.4肋梁高度及翼板高度確定采用C25混凝土,ft=1.27N/mm2、FkPn二工T基底沿寬度b方向的凈反力為80002112.2kN/m21.839.6懸臂根部剪力設(shè)計值V=pn(b-=112.2(0.9-0.15)=84.15kN/m223翼緣板有效高度h0V一=敏1506一=94.7mm,取兒=200mm(等0.7hftl0.711.271061厚翼板.11肋梁圖取h=1L1=17200=900mm883、根底

6、梁的內(nèi)力計算倒梁法1根據(jù)倒梁法原理,實質(zhì)為將根底倒置作為多跨連續(xù)梁,將外力荷載視為支座,將地基凈反力與柱腳的彎矩視作根底梁上的荷載,作出題目的倒梁法計算簡化圖如圖2:q=bpj圖3.2.2倒梁法計算簡圖2)計算根底沿縱向的地基凈反力qn=bpjFk1200214004=202.02kNm39.63)用彎矩分配法計算梁的初始內(nèi)力和支座反力為方便計算,將倒梁法計算簡圖圖分解為以下兩局部:(a)五跨連續(xù)外伸局部受局部荷載(b)五跨等跨連續(xù)梁受均布荷載圖3.2.3計算分解圖針對圖3.2.3(a)情況,使用彎矩分配法20202kMm202.02kN/m0.4280.5720.50.50.50.50.57

7、20.428327.27一163.64163.64-93.61一-46.8-70.03-70.03-46.823.4一-93.6111.711.723.4-5.011-6.69一8.77517.55一杳3.34517.558.775弓矩-1.358-2.715一-2.51-3.756分-2.715-1.358-5.019配0.5810.777一0.9671.934一0.3881.9340.967-0.338-0.678一-0.276-0.414-0.6770.339-0.5530.1450.193.一-0.03_-0.030.01-0.005-0.005最327.27-89.3329.74-3

8、0.13289.44終89.33-29.7829.135-89.44327.27弓矩處327.2789.3829.7029.70F89.38理89.38-29.7029.70-89.38327.27根據(jù)彎矩分配法結(jié)果,繪出彎矩圖:-89.3S-E9.38327J7327J7圖3.2.4(a)情況彎矩圖針對圖3.2.3(a)情況,使用彎矩系數(shù)法對與等跨連續(xù)梁受均布荷載,這里直接采用彎矩系數(shù)法公式:Mi=mjQnl2查閱相關(guān)彎矩系數(shù)法參考文獻(xiàn)得：mBumE-0.105,mC=mD-0.079所以MB=ME=-0.105202.027.22=1099.64kNmMe=Md=-0.015202.027

9、.22=827.34kNm跨中彎矩A-B2,MbMaB_CMd_e12-&qLBq812一口叫8MeMb2MdMe_DC12-202.027.22812202.027.22812202.027.2281099.640=-759.27kNm1099.64827.34345.60kNm827.34827.34二-481.75kNmMD士二MBq-345.60kNmME豐=MA_B=-759.27kNm繪制彎矩圖如下：1099541099.64圖3.25(b)情況彎矩圖將圖3.2.4、圖3.2.5兩局部彎矩疊加,即為按倒梁法計算所得的條形根底梁彎矩圖畫出疊加后的彎矩圖如下所示-640.334MB-M

10、A1.VA,左一Qn1.,VA,右2qnl1Vb,左=qn1+1.Mb-MalMe-Mb；VB右11,Me-Mb=qJ21；VC右=qnl2通過計算得各支座剪力如下表:表2各支座剪力計算結(jié)果kNVa,左Va,右Vb,左Vb,右Ve,左Ve,右VD左Vd,右Ve,左Ve,右VF,左VF,右363.6632.4822.3748.6706.0727.3727.3706.0748.6822.3632.4363.6校核支座反力與對應(yīng)柱的軸向力經(jīng)計算,支座反力值如下：Ra=Rf=996.05kN,Rb=Re=1570.68kN,Rc=Rd=1433.26kNA軸柱:A(363.6632.4)-1200_0

11、/17.%B軸柱:B1200(748.6+822.3)-1400二侵2%C軸柱:1400(727.3706.0)-1400=2.4%1400驗證得剪力計算誤差小于20%,所以不必對根底梁彎矩進(jìn)行調(diào)整,彎矩圖以圖3.2.6為最終結(jié)果.根據(jù)計算結(jié)果做出根底梁剪力圖如圖：822.13705.9972T.2-4B.55632.41圖3.2.7根底梁剪力圖四、根底梁配筋計算根據(jù)前面步驟得出的根底梁的彎距圖和剪力圖,對各支座、跨中進(jìn)行正截面和斜截面強(qiáng)度計算以及配筋計算.主筋可用HRB335級鋼筋,箍筋用HPB235級鋼筋.混凝土取C201 .正截面強(qiáng)度計算基于根底梁斷面較大,配筋率不很高的特點(diǎn),往往可采用簡化公式計算:As=M0.9fyho計算跨中配筋面積時,按T形截面進(jìn)行配筋計算.先判斷屬于第一類或第二類T形截面,然后進(jìn)行配筋計算.一般根底梁截面尺寸較大,多屬于第一類T形截面,鋼筋面積為：MaeAs0.9fyh0梁高h(yuǎn)=900mm；最小保護(hù)層厚度c=45mm.那么有效截面高度h0=900mm-45mm=855mm;那么進(jìn)行根底梁正截面配筋計算如下表:表3正截面抗剪計算截面ABCA-BB-CC-DM/(kNm)327.27640.331010.26375.44J857.041452.05八MAs0.9h.fy2/mm127024843919145