基礎(chǔ)工程課程設(shè)計柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計l

一、設(shè)計資料1、地形擬建建筑場地平整。2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次以下：①號土層，耕填土，層厚0.7m，黑色，原為農(nóng)田，含大量有機質(zhì)。②號土層，黏土，層厚1.8m，軟塑，潮濕，承載力特征值f120kPa。ak③號土層，粉砂，層厚2.6m，稍密，承載力特征值f160kPa。④號土層，中粗砂，層厚4.1m，中密，承載力特征值f20kPa。ak⑤號土層，中風(fēng)化砂巖，厚度未揭露，承載力特征值f320kPa。ak3、巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表2.1所表示。表2.1地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土土層編號土名稱重度)/(3mkN孔隙比e液性指數(shù)LI粘聚力c)(kPa內(nèi)摩擦角)(壓縮模量SE)(MPa標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N承載力特征值akf)(kPa①耕填土17.6②黏土18.40.840.8122176.54120③粉砂19.526.57.112160④中粗砂20308.216200⑤中風(fēng)化砂巖223204、水文地質(zhì)條件擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性。地下水位深度：位于地表下0.9m。5、上部結(jié)構(gòu)資料擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為400mm400mm。室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置如圖2.1所表示。6、上部結(jié)構(gòu)作用上部結(jié)構(gòu)作用在柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值=1280kN(1450) =1060kN(1150)，，上部結(jié)構(gòu)作用在柱底荷載效應(yīng)基本組合值=1728kN(1960)，=1430kN(1550)（其中N1k為軸線②~⑥柱底豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值；N2k為軸線①、⑦柱底豎向荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值；N為軸線②~1⑥柱底豎向荷載基本組合值；N2為軸線①、⑦柱底豎向荷載基本組合值）圖2.1柱網(wǎng)平面圖其中縱向尺寸為6A，橫向尺寸為18m，A=6300mm(5700mm)混凝土強度等級C25~C30，鋼筋采取HPB235、HRB335、HRB400級。二、柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計1、確定條形基礎(chǔ)底面尺寸并驗算地基承載力由已知地基條件，假設(shè)基礎(chǔ)埋深d為2.6m，持力層為粉砂層求修正后地基承載力特征值由粉砂，查表7.10得，2.0,3.0b d埋深范圍內(nèi)土加權(quán)平均重度：17.60.718.40.2(18.410)1.60.1(19.510)11.69kN/m3m 2.6持力層承載力特征值（先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正）：ff(d0.5)1603.011.69(2.60.5)233.65kPa a ak d m初步確定基礎(chǔ)寬度1設(shè)條形基礎(chǔ)兩端均向外伸出：6.91.9m3基礎(chǔ)總長：l6.962.3246m則基礎(chǔ)底面在單位1m長度內(nèi)受平均壓力：1150214505207.61kNk 461基礎(chǔ)平均埋深為：d(2.63.05)2.825m2需基礎(chǔ)底板寬度b： F 207.61b k 1.06mfd233.65[202.82510(2.8250.9)] a G取b1.2m設(shè)計計算基底壓力并驗算基底處總豎向荷載為：G251.32[202.82510(2.8250.9)]11.3258.73kN k k基底平均壓力為： FG 258.73Pk k215.60kPaf233.65kPak A 11.2 a滿足條件2、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計梁彎矩計算在對稱荷載作用下，因為基礎(chǔ)底面反力為均勻分布，所以單位長度地基凈反力為：F5196021550q 280kN/mn l 46基礎(chǔ)梁可看成在均布線荷載q作用下以柱為支座六跨等跨度連續(xù)梁。為了計算方n便，可將圖(a)分解為圖(b)和圖(c)兩部分。圖(b)用力矩分配法計算，A截面處固端彎矩為： 1 1MGql2208.42.32741.66kNm A 2n 2圖(a)圖(b)在圖(c)荷載作用下，也用力矩分配法計算，其中各桿固端彎矩為： 1 1MFql2280.46.921668.7kNm BA 8n 8 1 1MFql2280.46.921112.5kNm BC 12n 12其余同（略）圖(c)將圖(b)與(c)彎矩疊加，即為按倒梁法計算求得彎矩圖以下：梁剪力計算 1 1 V ql208.46.9645kN A左 n3 3 qlMM 2086.91218742 VnB A 898.4kN A右 2 l 2 6.9 qlMM 2086.91218742 VnB A 1036.4kN B左 2 l 2 6.91086-1218V967.4986.5kN B右 6.91086-1218V967.4948.3kN C左 6.91125.7-1086V967.4961.7kN C右 6.91125.7-1086V967.4973.1kN D左 6.9其余同（略），得剪力圖以下：計算調(diào)整荷載pi因為支座反力與原柱端荷載不等，需進行調(diào)整，將差值p折算成調(diào)整荷載qi ip1550(645898.5)6.5kNAp1960(1036.3986.4)-63kNBp1960(948.4961.7)50.1kNCp1960(973.1973.1)13.8kNDp 對于邊跨支座q 1 l為邊跨長度；l對第一跨長度。 1 1 0 1(ll)31p對于中間支座ql為第i1長度；l為第i跨長度。1 i1 i(ll)3i13i6.5 故qA 1 kN/m1.41kN/m；(2.36.9)363 q1 1 kN/m13.7kN/mB(6.96.9) 3 350.1qkN/m10.89kN/m C 1 1(6.96.9) 3 313.8qkN/m3kN/m其余同（略）D1111 3 3調(diào)整荷載作用下計算簡圖以下：調(diào)整荷載作用下基礎(chǔ)梁內(nèi)力圖以下：兩次計算結(jié)果疊加，得基礎(chǔ)梁最終內(nèi)力圖以下：兩次計算結(jié)果疊加，得基礎(chǔ)梁得最終內(nèi)力：支座截面類型)'(AA)'(BB)'(CC)'(DD左右左右左右左右彎矩（KN·m）745.39745.391195.6119561102110211361136剪力（KN）648.2899.71006.95958.88969.53984.47982.286982.28三、配筋計算(1)基礎(chǔ)梁配筋計算○1材料選擇：混凝土C，f1.27N/mm2；f11.9N/mm2； 25 t c鋼筋采取二級鋼HRB335,ff300N/mm2 y y'墊層C：100mm厚○2基礎(chǔ)梁寬度b50mm；基礎(chǔ)梁高度h1300mm；h/b1300/5002.6符合2.0～3.0要求○3驗算截面最小尺寸鋼筋先按一排布置，故hha1000351265mm 0 sV1061.19kN0.25fbh0.251.011.950012651881.87kN滿max cc 0足要求○4配筋計算表格○1截面尺寸符合要求（第1步第○3項已經(jīng)驗算）○2依照縱筋布置及根數(shù)確定為4肢箍，選取8@801A4(82)201.06mm2sv 4○3斜截面受剪承載力V：uAVV0.7fbh1.25fsvh u cs t 0 yvs0a)8@80（加密區(qū)）201.06V0.71.275009651.252109651065.58kNu 80b)8@200（非加密區(qū)）201.06V0.71.275009651.25210965683.60kNu 200加密區(qū)：V1065.58kN1006.95kNu非加密區(qū)：V683.60kN648.2kN可知承載力滿足要求u(3)基礎(chǔ)底板配筋計算翼板按斜截面抗剪強度驗算設(shè)計高度；翼板端部按固定端計算彎矩，依照彎矩配置橫向鋼筋（f300N/mm2）y基礎(chǔ)底板寬b1200mm，主肋寬500mm(400250)；1翼板外挑長度：a(1200500)350mm12翼板外緣厚度200mm,梁肋處翼板厚度300mm,翼板采取C混凝土，HPB335鋼筋。（取251.0m寬度翼板作為計算單元）基底凈反力設(shè)計值： q 280.4Pn233.37kPanb 1.2○1斜截面抗剪強度驗算（按每米長計）VPa233.370.3581.68kN/m n 1 V 81.68 h 103.24mm 00.7f 8001 ht0.7( )41.271265實際h3004010250mm103.24mm，能夠○2翼1配筋計算：M81.681.040.842 M 40.84106○1截面抵抗矩系數(shù) 0.04576sfbh21.011.912002502 1c 0○2相對受壓區(qū)高度1121120.045760.047s112○3內(nèi)力矩力臂系數(shù)s0.977s 2 M 40.84106 ○4鋼筋面積A 557.35mm2sfh