柱下条形基础设计
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1、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3(kN/m孔、隙比e液性指数IL粘聚力c(kPa)内摩擦角中。压缩E
2、s(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-uU223204、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400mmM400mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置如图2.1所示。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汽=1280kN=1060kN,±部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值
3、M=1728kN,、J=1430kN（其中N1k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；N1为轴线柱底竖向荷载基本组合值；电为轴线、柱底竖向荷载基本组合值）图2.1柱网平面图其中纵向尺寸为6A,横向尺寸为18m,A=6300mm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、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，假设基础埋深d为2.6m,持力层为粉砂层(1)求修正后的地基承载力特征值由粉砂，查表7.10得，nb=2.0户d=3.0埋深范围内土的加权平均重度:3=11.69kN/m17.60.71
4、8.40.2(18.4-10)1.60.1(19.5-10)2.6持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度的修正)fa=fakd-m(d-0.5)=1603.011.69(2.6-0.5)=233.65kPa(2)初步确定基础宽度1 一一设条形基础两端土向外伸出：16.9=1.9m3基础总长：l=6.962.32=46m则基础底面在单位1m长度内受平均压力：115021450546=207.61kN1基础平均埋深为:d(2.63.05)=2.825m2需基础底板宽度b:Fk207.61fa-gd_233.65-202.825-10(2.825-0.9)=1.06m取b=1.2m设计(3)计算基底
5、压力并验算基底处的总竖向荷载为:FkGk=251.32202.825-10(2.825-0.9)11.3=258.73kN基底的平均压力为：Pk=FkGk=258.73=215.60kPa:fa=233.65kPaA11.2满足条件2、基础的结构设计(1)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:qn'、F519602155046=280kN/m基础梁可看成在均布线荷载qn作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。为了计算方便，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：G1212Ma=-qnl220
6、8.42.32=741.66kNm2 21550I960I960I9601%01550tA1B”C1【D(O')i|C，Ie,*23(>d69M69006900£9006900,6Mofl.量1*图O280KN/m280KN/m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:MbaFMbcFJq/21212=280.46.92=-1668.7kNm812二一280.46.92=1112.5kNm12其余同（略）-D.1心7m图（c）873873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:(2)梁的剪力计算Va左=qn1=20
7、8.46.9=645kNVa右qnl3Mb-Ma32086.91218-742=898.4kNVb左2lqnlMb-Ma=十6.9Vb右=967.4-11086-12182086.91218-742=1036.4kN6.9Vc左Vc右Vd左6.9=986.5kN1086-1218=967.4=948.3kN6.91125.7-1086=967.4=961.7kN6.91125.7-1086=967.4=973.1kN6.9其余同(略)，得剪力图如下:898.4(3)计算调整荷载Api973.11036-4a948.39617由于支座反力与原柱端荷载不等，需进行调整，将差值Vr折算成调整荷载Aq
8、iPa=1550-(645898.5)=6.5kNpB-1960-(1036.3986.4)-63kNPc=1960-(948.4961.7)=50.1kNpD=1960-(973.1973.1)=13.8kN对于边跨支座qi：Pi对于中间支座q(1013l1)、P11(3liJ3h)10为边跨长度；11对第一跨长度。1为第i-1长度；li为第i跨长度。故qA6.51(2.3-6.9)-63kN/m=1.41kN/m；11(6.96.9)33kN/m=-13.7kN/mqc50.111(6.96.9)33kN/m=10.89kN/mqD=-1kN/m=3kN/m其余同(略)(16.916.9)
