邮电课程设计(柱下条形基础)2014
柱下条形基础
柱下条形基础1）构造要求1、 基础梁高 l h )81~41(=，使梁具有较大的抗弯刚度以调整不均匀沉降； 2、 翼板厚度通过计算确定，但一般不小于200ｍｍ，当介于200到250之间时，取等厚翼板；当大于250ｍｍ时，取变厚度翼板，3:1≤i 。
3、 端部宜挑出一定长度，以增大面积并调整形心位置，长度为边跨的31~41； 4、 现浇柱与条形基础梁交接处，梁二侧比柱至少宽出50ｍｍ；5、 砼强度等级不低于20C ;6、 基础梁纵向受力钢筋、弯起筋应按M 、V 图配置，考虑整体弯曲，顶部纵向受力钢筋宜全部通长布置，底部通长钢筋不应小于底部受力钢筋总面积的１/3。
7、 梁内箍筋：✓ 当梁腹板高度大于450ｍｍ应沿高度配置纵向构造钢筋（腰筋），每侧不少于0.1％A ，间距不宜大于200ｍｍ；✓ 梁两侧纵向构造钢筋宜用拉筋连接（拉筋），直径同箍筋，间距500～700；✓ 梁内箍筋形式应采用封闭式，直径6～１２，一般大于8ｍｍ⏹当梁宽mm b 350≤ 采用双肢箍； ⏹当梁宽]800,350(∈b ，采用四肢箍； ⏹ 当梁宽mm b 800>，采用六肢箍。
8、 底板配筋要求⏹ 横向受力钢筋，由计算确定，但直径不能小于10ｍｍ，间距为100～200；⏹ 纵向受力钢筋，直径为8～10，间距不超过300ｍｍ。
⏹ 纵横向交接处连接见规范。
2）内力计算：基础梁和底板1、计算方法：简化计算法和弹性地基梁法简化法：一般假定基底反力按直线分布。
实践中采用二种计算方法，静定梁法和倒梁法。
为满足基底反力按直线分布，一般要求基础梁有足够的相对刚度。
⏹ 静定梁法计算时先安直线分布假定，求出基底净反力，然后将柱荷载直接作用于基础梁上，分析受力（简图见教材），故可按静力平衡条件求出任意截面M 、V 。
当上部结构刚度很小时（如单层排架）宜采用静定分析法。
⏹ 倒梁法当上部结构刚度很大时，各柱之间没有沉降差异，因而可把柱脚视为条形基础铰支座，将基础梁按倒置普通连续梁计算。
柱下钢筋混凝土条形基础
柱下钢筋混凝土条形基础柱下钢筋混凝土条形基础1. 引言柱下钢筋混凝土条形基础是一种常用的地基工程设计方案，特别适用于建筑物的大型柱子。
本文将详细介绍柱下钢筋混凝土条形基础的构造、设计和施工过程。
2. 基础设计2.1 地基勘查在进行柱下钢筋混凝土条形基础设计之前，必须进行地基勘查。
地基勘查内容包括土层性质、地下水位、地面沉降等。
根据地基勘查的结果来确定设计参数。
2.2 柱下钢筋混凝土条形基础的构造形式柱下钢筋混凝土条形基础一般由基座、筏板、加劲梁和防护层组成。
基座承担着柱子的重量，筏板将荷载均匀分散到地基上，加劲梁用于加强整个基础的刚度，防护层用于防止基础受到水和腐蚀。
2.3 基础尺寸和钢筋布置设计基础尺寸的确定依赖于柱子的荷载和地基的承载力。
根据结构和地基的要求，确定基座、筏板和加劲梁的尺寸。
钢筋的布置应满足设计用荷要求和混凝土的强度要求。
3. 施工过程3.1 基础土方开挖根据基础尺寸，进行基础的土方开挖。
开挖过程中应注意保证基础的平整度和垂直度，并清除土方中的可燃物和可腐蚀物。
3.2 基础基座和筏板的施工按照设计要求，施工基础基座和筏板。
首先铺设基座，再施工筏板，保证其水平和完整性。
3.3 加劲梁和钢筋的施工按照设计要求，施工加劲梁和钢筋。
加劲梁的形状和尺寸应符合设计要求，钢筋的布置应满足设计要求和混凝土的强度要求。
3.4 混凝土浇筑在所有的基础施工完成后，进行混凝土的浇筑。
浇筑过程中应注意保持混凝土的均匀性和充实性，同时控制浇注的速度和温度。
4. 扩展内容1. 本所涉及附件如下：- 基础设计图纸- 地基勘查报告- 施工图纸- 混凝土质检报告2. 本所涉及的法律名词及注释：- 地基勘查：对建筑地基进行调查和研究的过程。
- 柱下钢筋混凝土条形基础：一种地基工程设计方案，适用于大型柱子的基础构造形式。
- 加劲梁：用于加强基础刚度的一种构件。
柱下条形基础的设计简化计算与工程应用
基础工程课程设计柱下条形基础设计
柱下条形基础设计一、总则1.本设计依据《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）和《混凝土结构设计规范》(GB5010-2002)。
2.上部结构资料上部为四层框架，层高为 4.5m，框架柱、主梁、次梁、板都为现浇整体式，主梁截面2⨯，楼板厚10cm，柱子截面2⨯，楼4050cm2560cm⨯，次梁截面23080cm屋面活荷载2kN m。
8/①轴线荷载（基本组合）3、结构平面图和剖面图柱网平面图结构剖面图4.地基资料地基持力层承载力特征值155ak f kPa =，地基下卧层承载力特征值70ak f kPa =。
根据地质情况，基础室外埋深定为 1.5d m =。
建筑物位于非地震区，不考虑地震影响。
本地基基础设计的等级属可不作地基变形计算的丙级的建筑物范围。
二、决定柱下条形基础底面尺寸，并验算持力层和软弱下卧层承载力 （一）确定基础梁的外挑长度0l 与基础梁总长。
原则：基础底面的形心应尽可能与上部荷载的合力作用线重合。
()() 3.5(13891463)9.2(18111814) 3.59 5.4 6.710.9681.11A DBC A B C Dp x p p p p M M M M ⨯=-+-⨯+++-=-⨯+-⨯+++-=-681.11681.110.11(1389181118141463)x m F --∴===-+++∑ 假设左边伸出0.5m,则为保证合力在基底形心，右边伸出0.72m ，为了简便计算，暂取左边及右边均伸出0.5m 。
（二）确定基底尺寸，并验算持力层和软弱下卧层得承载力。
（按荷载标准组合计算）1.按持力层的承载力决定宽度b 。
（先填土再施工上部结构）()ka Fb L f d γ>-⨯∑因为 1.50.5d m m =>，ak f 应当进行深度修正，根据持力层粘土性质查规范承载力修正系数表得：0.3b η= 1.6d η=00.717.00.818.8(0.5)155 1.6(1.50.5)183.74()1.5a ak d f f d kPa ηγ⨯+⨯=+-=+⨯-=(1389181118141463)/1.351.67()19.4(183.7420 1.8)b m +++≥=⨯-⨯取 2.0b m =（考虑地基基础共同工作时边跨处基底反力有所增大）。
柱下条形基础
柱下条形基础1）构造要求 1、 基础梁高 l h )81~41(=，使梁具有较大的抗弯刚度以调整不均匀沉降；2、 翼板厚度通过计算确定，但一般不小于200ｍｍ，当介于200到250之间时，取等厚翼板；当大于250ｍｍ时，取变厚度翼板，3:1≤i 。
3、 端部宜挑出一定长度，以增大面积并调整形心位置，长度为边跨的31~41；4、 现浇柱与条形基础梁交接处，梁二侧比柱至少宽出50ｍｍ；5、 砼强度等级不低于20C ;6、 基础梁纵向受力钢筋、弯起筋应按M 、V 图配置，考虑整体弯曲，顶部纵向受力钢筋宜全部通长布置，底部通长钢筋不应小于底部受力钢筋总面积的１/3。
7、 梁内箍筋：✓ 当梁腹板高度大于450ｍｍ应沿高度配置纵向构造钢筋（腰筋），每侧不少于0.1％A ，间距不宜大于200ｍｍ；✓ 梁两侧纵向构造钢筋宜用拉筋连接（拉筋），直径同箍筋，间距500～700； ✓ 梁内箍筋形式应采用封闭式，直径6～１２，一般大于8ｍｍ⏹ 当梁宽mm b 350≤ 采用双肢箍； ⏹ 当梁宽]800,350(∈b ，采用四肢箍； ⏹当梁宽mm b 800>，采用六肢箍。
8、 底板配筋要求⏹ 横向受力钢筋，由计算确定，但直径不能小于10ｍｍ，间距为100～200； ⏹ 纵向受力钢筋，直径为8～10，间距不超过300ｍｍ。
⏹ 纵横向交接处连接见规范。
2）内力计算：基础梁和底板1、计算方法：简化计算法和弹性地基梁法简化法：一般假定基底反力按直线分布。
实践中采用二种计算方法，静定梁法和倒梁法。
为满足基底反力按直线分布，一般要求基础梁有足够的相对刚度。
⏹静定梁法计算时先安直线分布假定，求出基底净反力，然后将柱荷载直接作用于基础梁上，分析受力（简图见教材），故可按静力平衡条件求出任意截面M 、V 。
当上部结构刚度很小时（如单层排架）宜采用静定分析法。
⏹倒梁法当上部结构刚度很大时，各柱之间没有沉降差异，因而可把柱脚视为条形基础铰支座，将基础梁按倒置普通连续梁计算。
柱下钢筋混凝土条形基础设计
柱下钢筋混凝土条形基础设计设计理论：柱下钢筋混凝土条形基础的设计理论主要基于力学原理和土力学理论。
在设计过程中，需要根据实际情况确定基础底面面积和深度，确保基础能够承受柱子和其它上部荷载的压力而不发生沉降或破坏。
此外，还需要考虑土壤的承载能力和地震作用等因素，确保基础的安全可靠。
设计计算：柱下钢筋混凝土条形基础的设计计算包括基础底面面积的确定、基础深度的确定、钢筋配筋设计和基础承载能力的计算。
在确定基础底面面积时，需要考虑柱子和荷载的大小、荷载的分布情况以及土壤的承载力。
基础深度的确定则需要根据土壤的稳定性和基础的受力情况来确定。
钢筋配筋设计主要根据基础的受力情况和荷载大小来确定。
基础承载能力的计算则是通过土壤力学和基础受力原理来进行。
施工注意事项：柱下钢筋混凝土条形基础的施工需要注意以下几个方面。
首先，需要保证基础的几何尺寸、位置和平整度符合设计要求。
其次，施工前需要对施工现场进行清理，并做好基坑的支护和排水工作。
然后，需要严格按照施工工艺和程序进行施工，包括混凝土的配比、浇筑和养护等。
同时，对于钢筋的安装也需要注意梅花筋、箍筋的间距和固定，确保钢筋的质量和位置符合要求。
最后，在基础施工完成后，还需要进行基础的验收和检测，确保其符合设计要求和安全标准。
总结：柱下钢筋混凝土条形基础的设计和施工是建筑工程中非常重要的一环。
合理的设计和施工能够保证基础的稳定性和安全性，确保建筑物的正常使用和寿命。
在设计过程中需要充分考虑实际情况和工程要求，进行合理的计算和配筋设计。
在施工过程中需要按照规范和工艺进行施工，严格控制质量，并进行必要的验收和检测。
通过科学合理的设计和精细规范的施工，柱下钢筋混凝土条形基础能够发挥其应有的作用，确保建筑物的安全稳定。
柱下条形基础设计 课程设计
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：①号土层，耕填土，层厚0.7m ，黑色，原为农田，含大量有机质。
②号土层，黏土，层厚1.8m ，软塑，潮湿，承载力特征值kPa f ak 120=。
③号土层，粉砂，层厚2.6m ，稍密，承载力特征值kPa f ak 160=。
④号土层，中粗砂，层厚4.1m ，中密，承载力特征值kPa f ak 200=。
⑤号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值kPa f ak 320=。
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。
4、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mm mm 400400 。
室外地坪标高同自然地面，室内外高差mm 450。
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=1280kN=1060kN ，，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值=1728kN ，=1430kN （其中k N 1为轴线②~⑥柱底竖向荷载标准组合值；k N 2为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值；1N 为轴线②~⑥柱底竖向荷载基本组合值；2N 为轴线①、⑦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C25~C30，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m 6.2，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10.7得，0.3,0.2==d b ηη 埋深范围内土的加权平均重度：3/69.116.2)105.19(1.06.1)104.18(2.04.187.06.17m kN m =-⨯+⨯-+⨯+⨯=γ持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度的修正）：kPa d f f m d ak a 65.233)5.06.2(69.110.3160)5.0(=-⨯⨯+=-⋅+=γη(2) 初步确定基础宽度设条形基础两端均向外伸出：m 9.19.631=⨯基础总长：m l 4623.269.6=⨯+⨯= 则基础底面在单位m 1长度内受平均压力：kN F k 61.207465145021150=⨯+⨯=基础平均埋深为：m d 825.2)05.36.2(21=+=需基础底板宽度b ：m d f F b G a k 06.1)]9.0825.2(10825.220[65.23361.207=-⨯-⨯-=⋅-≥γ取m b 2.1=设计(3) 计算基底压力并验算基底处的总竖向荷载为：kN G F k k 73.2583.11)]9.0825.2(10825.220[32.251=⨯⨯-⨯-⨯+=+基底的平均压力为：kPa f kPa G F P a k k k 65.23360.2152.1173.258A =<=⨯=+=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：m kN lF q n /280461550219605=⨯+⨯==∑基础梁可看成在均布线荷载n q 作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。
柱下条形基础计算方法与步骤(全)
柱下条形基础简化计算及其设计步骤提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理.一 适用范围:柱下条形基础通常在下列情况下采用:1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时.2.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时.3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时.4.各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时.5.需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时.其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算.二 计算图式1.上部结构荷载和基础剖面图2.静力平衡法计算图式3.倒梁法计算图式三.设计前的准备工作在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作:1.确定合理的基础长度为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为:式中 P jmax,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值.∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布q i).∑M —作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i),纵向弯矩(M i)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值.L —基础长度,如上述.B —基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算.j j i pF bL MbL min max =±∑∑62当P jmax 与P jmin 相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a 1=a 2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L ；如果P jmax 与P jmin 相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a 1或a 2，使合力∑F i 的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M 为零,反力从梯形分布变为均布,求a 1和a 2的过程如下:先求合力的作用点距左起第一柱的距离:式中,∑M i —作用于基础上各纵向弯矩设计值之和.x i —各竖向荷载F i 距F 1的距离.当x ≥a/2时,基础长度L=2(X+a 1), a 2=L-a -a 1.当x <a/2时,基础长度L=2(a-X+a 2), a 1=L-a -a 2.按上述确定a 1和a 2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:式中, p j —均布地基净反力设计值.由此也可得到一个合理的基础长度L.2.确定基础底板宽度b.由确定的基础长度L 和假定的底板宽度b,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b.基础底板纵向边缘地基反力:应满足基础底板横向边缘地基反力:x F x M F i iii =+∑∑∑j ip F bL =∑2max min 6bL M bL G F i p ∑∑±+=2max min '6'bL M bL G F i p ∑∑±+=()fp p f p≤+≤22.1min max max min 及应满足式中, p max, p min —基础底板纵向边缘处最大和最小地基反力设计值p'max, p'min —基础底板横向边缘处最大和最小地基反力设计值G —基础自重设计值和其上覆土重标准值之和,可近似取G=20bLD,D 为基础 埋深,但在地下水位以下部分应扣去浮力.. ∑M '—作用于基础上各竖向荷载、横向弯矩对基础底板横向中点产生的总 弯矩设计值.其余符号同前述当∑M '=0时,则只须验算基础底板纵向边缘地基反力当∑M=0时,则只须验算基础底板横向边缘地基反力.当∑M=0且∑M '=0时(即地基反力为均布时),则按下式验算,很快就可确定基础底板宽度b:式中, p —均布地基反力设计值.3.求基础梁处翼板高度并计算其配筋先计算基础底板横向边缘最大地基净反力p max 和最小地基净反力p min ,求出基础梁边处翼板的地基净反力p j1,如图,再计算基础梁边处翼板的截面弯矩和剪力,确定其厚度h 1和抗弯钢筋面积.右图中, p —翼板悬挑长度, b 1 =(b- b 0)/2h 1—基础梁边翼板高度b 0,h —基础梁宽和梁高基础底板横向边缘处地基净反力式中, S —从基础纵向边缘最大地基反力处开始到任一截面的距离.p F G bL f b F L f D ii=+≤⇒≥-∑∑()20()2min max max maxmin '6'bL M p p L S p j j j j j p ∑±⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=()fp p f p ≤+≤2''2.1min max max '及其余符号同前述基础梁边处翼板地基净反力基础梁边处翼板每米宽弯矩基础梁边处翼板每米宽剪力 若∑M'=0时,则上述M,V 表达式为若∑M=0时,则上述M, V 表达式为但p'j1和p'j2公式中的p'jmax 和p'jmin 可简化为若∑M=0和∑M'=0时,则上述M,V 表达式为基础梁边处翼板有效高度基础梁边处翼板截面配筋 式中, f c —混凝土轴心抗压强度设计值.()min max 1max 1''''j j j j p p bb p p --=1max 22112''2'3''j j j j j p p b p p M p -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=112'2'b p p V j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=()()1min max max 21min max ,21b p p L S p V b p p L S p M j j j j j jnax ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=1122112'2',2'3'b p P V b p p M j j j j ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2maxmin '6'bL M bL F i j j p ∑∑±=bp V b p M j j ==,2121bL F i j p ∑=()mm f V c h ⨯⨯≥100007.001()2019.0mm f h M y s A =f y—钢筋抗拉强度设计值.其余符号同前述4.抗扭当上述∑M'≠0时,对于带有翼板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁的箍筋做成闭合式;反之,则应进行抗扭承载力计算.四.静力平衡法和倒梁法的应用在采用净力平衡法和倒梁法分析基础梁内力时,应注意以下六个问题:第一,由于基础自重和其上覆土重将与它产生的地基反力直接抵消,不会引起基础梁内力,故基础梁的内力分析用的是地基净反力.第二,对a1和a2悬臂段的截面弯矩可按以下两种方法处理: 1.考虑悬臂段的弯矩对各连续跨的影响,然后两者叠加得最后弯矩; 2.倒梁法中可将悬臂段在地基净反力作用下的弯矩,全由悬臂段承受,不传给其它跨.第三,两种简化方法与实际均有出入,有时出入很大,并且这两种方法同时计算的结果也不相同.建议对于介于中等刚度之间且对基础不均匀沉降的反应很灵敏的结构,应根据具体情况采用一种方法计算同时,采用另一种方法复核比较,并在配筋时作适当调整.第四,由于建筑物实际多半发生盆形沉降,导至柱荷载和地基反力重新分布.研究表明:端柱和端部地基反力均会加大.为此,宜在边跨增加受力纵筋面积,并上下均匀配置.第五,为增大底面积及调整其形心位置使基底反力分布合理,基础的端部应向外伸出,即应有悬臂段.第六,一般计算基础梁时可不考虑翼板作用.(一)静力平衡法静力平衡法是假定地基反力按直线分布不考虑上部结构刚度的影响根据基础上所有的作用力按静定梁计算基础梁内力的简化计算方法1.静力平衡法具体步骤:先确定基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值,其最大值为p jmax*b,最小值为p jmin*b,若地基净反力为均布则为p j*b,如图中虚线所示:❷对基础梁从左至右取分离体,列出分离体上竖向力平衡方程和弯矩平衡方程,求解梁纵向任意截面处的弯矩M S 和剪力V S ,一般设计只求出梁各跨最大弯矩和各支座弯矩及剪力即可.2.静力平衡法适用条件:地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足l,≤1.75/λ,且上部结构为柔性结构时的柱下条形基础和联合基础,用此法计算比较接近实际.上式中 l m —基础梁上的平均柱距其中 k s —基床系数,可按k s = p 0/S 0计算(p 0为基础底面平均附加压力标准 值,S 0为以p 0计算的基础平均沉降量),也可参照各地区性规范按土类名称及其状态已给出的经验值.b 0,I L —基础梁的宽度和截面惯性矩.E c —混凝土的弹性模量.3.对静力平衡法的一些看法(仅供参考评议):❶由于静力平衡法不考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底反404IE b k c s =λ力作用下可能产生整体弯曲.与其它方法比较,这样计算所得的基础梁不利截面的弯矩绝对值一般还是偏大.❷上述适用条件中要求上部结构为柔性结构.如何判断上部结构为柔性结构,从绝大多数建筑的实际刚度来看均介于绝对刚性和完全柔性之间,目前还难以定量计算.在实践中往往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况,例如,剪力墙体系的高层建筑是接近绝对刚性的,而以屋架--柱--基础为承重体系的排架结构和木结构以及一般静定结构,是接近完全柔性的.具体应用上,对于中等刚度偏下的建筑物也可视为柔性结构,如中、低层轻钢结构;柱距偏大而柱断面不大且楼板开洞又较多的中、低层框架结构以及体型简单,长高比偏大(一般大于5以上)的结构等等.(二)倒梁法倒梁法是假定上部结构完全刚性,各柱间无沉降差异,将柱下条形基础视为以柱脚作为固定支座的倒置连续梁,以线性分布的基础净反力作为荷载,按多跨连续梁计算法求解内力的计算方法.1.倒梁法具体步骤:❶先用弯矩分配法或弯矩系数法计算出梁各跨的初始弯矩和剪力.弯矩系数法比弯矩分配法简便,但它只适用于梁各跨度相等且其上作用均布荷载的情况,它的计算内力表达式为:M=弯矩系数* p j * b * l ; V=剪力系数* p j * b * l如前述，p j*b即是基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值。
柱下条形基础课程设计
基础工程课程设计指导书专业：建筑工程班级：建工072班指导教师：胡兴设计日期：2010年6月20日～26日贵州大学土木建筑工程学院地下工程系2010年6月基础工程课程设计一、 肯定柱下条形基础底面尺寸，并验算持力力层和软弱下卧层的承载力1、 绘出条形基础梁的计算简图，包括荷载、尺寸等，如图:荷载表2 、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：m KN FiXi .2.502751844.5411211.1875666.2104059.928=⨯+⨯+⨯+⨯=∑m FiMi FiXi Xc 70.880.544952.320.50275=+=+=∑∑∑3肯定基础梁的长度和外伸尺寸设基础梁两头外伸的长度为ａ1、ａ2，两边柱之间的轴线距离为ａ。
为使其合力作用点与基底形心相重合或接近，基础梁两头可有适当的长度伸出边柱外。
但伸出长度也不宜太大，一般取第一跨距的～倍即为，故可取ａ1=由ｘc = ａ1=，按合力作用点与基底形心相重合的原则，定出基础梁的长度Ｌ，则有：Ｌ＝ 2（ｘc ＋ａ1 ）=2（ + ）= mａ2 ＝Ｌ－a－ａ1=20.6 - 18- 1.6= m4按地基持力层的承载力肯定基础梁的宽度ｂ假设基础埋深d=＞，应对持力层承载力进行深度修正，即：fa＝ fak ＋ηd·γm（ｄ－）=138+⨯⨯且 fa = ⨯ = KPa 故取fa = KPa此时有mdFaLFib630.1)4.1208.154(6.2035.18.5749)20(=⨯-⨯÷=-≥∑故取b = 小于3m ，无需进行地基承载力的宽度修正，持力层的地基承载力设计值为fa = KPa5软弱下卧层的强度验算查阅工程也地质图，选取钻孔所测得的地层各分层的平均深度进行验算，地层分层情况如下图所示：由Es1/Es2=8/3= Z/b=> 查表可知θ= tanθ=kpa x x d fak faz 0.137)5.01.5(4.120.180)5.0(=-+=-+=ηγ验算σcz ＋ σz = + = ≤ faz = 知足要求 故所选取的基地尺寸及埋深知足承载力要求6、考虑Ｍmax 时的荷载组合，验算持力层的地基承载力（梁长方向） 初设基础高度Ｈ0=，A=bl= =w=bl 2=∑∑∑=⨯+=+=mKN ViH Mi M .0.42.138.052.3=++=∑∑26max bl M AG Fi P + ⨯= kpa ≤=-+=∑∑26min bl MAG Fi P - ⨯= kpa ＞ 0故知足要求。
柱下条形基础PPT课件
Ri Qi左－Qi右
将各支座不平衡力均匀分布在相邻两跨的各1/3跨度范围内
边跨支座
qi
pi (l0 li
3)
中间支座
qi
pi (li1
li
)
33
5）继续用弯矩分配法或弯矩系数法计算内力，并重复步 骤4），直至不平衡力在计算容许精度范围内。一般不超 过柱荷载的20％。 6）将逐次计算结果叠加，得到最终内力分布。
Fi Fix Fiy wix wiy
（3）交叉条形基础
（一）节点荷载的初步分配
S 1 4 4EI
bk
1、中柱节点荷载的分配
Fi Fix Fiy wix wiy
w F 2kbS
Fix
bx S x bxSx byS y
Fi
Fiy
byS y bxSx byS y
1）根据初步选定的柱下条形基础尺寸和作用荷载，确定计算 简图； 2）计算基底净反力及分布，按刚性梁基底反力线性分布进行 计算 ；
3）用弯矩分配法或弯矩系数法计算连续梁的M、V；
4）调整与消除支座的不平衡力。如图，首先由支座处柱荷
载Pi和支座处反力Ri求出不平衡力△Pi：
Pi Pi Ri
pmax
F M
pmin
A F
fa 20d
pk fa pk max 1.2 fa
翼板的计算 翼板可视为悬臂于肋梁两侧，按悬臂板考虑，翼
板的计算方法与墙下钢筋混凝土条形基础相同。
V
ho 0.7hs ft
H0
As
M 0.9ho
fy
pj
二、十字交叉基础计算简介
柱下条形基础设计课程设计
柱下条形基础设计、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：①号土层，耕填土，层厚0.7m,黑色，原为农田，含大量有机质②号土层，黏土，层厚1.8m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak = 120kPa③号土层，粉砂，层厚2.6m，稍密，承载力特征值f ak =160kPa。
④号土层，中粗砂，层厚4.1m,中密，承载力特征值f ak=200kPa。
⑤号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=320kPa3、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4、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400mm 400mm。
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闪氏=1280kN =1060kN，，上部结柱底竖向荷载标准组合值；N2k为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值； N 1为轴线②〜⑥柱底竖向荷载基本组合值；N2为轴线①、⑦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 C25~C30，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，匕=2.0, d =3.0 埋深范围内土的加权平均重度：持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度的修正)：(2) 初步确定基础宽度1设条形基础两端均向外伸岀：丄6.9=1.9m3基础总长：I =6.9 6 ■ 2.3 2 - 46m 则基础底面在单位 1m 长度内受平均压力：1基础平均埋深为： d (2.6 3.05^ 2.825m2需基础底板宽度 b : 取b =1.2m 设计(3) 计算基底压力并验算基底处的总竖向荷载为： 基底的平均压力为： 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：基础梁可看成在均布线荷载q n 作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。
柱下条形基础
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柱下条形基础设计的重点即为计算其基础梁的内力。
Fi
F iy
byS y bxSx byS y
Fi
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（二）节点荷载的调整 通过加大节点荷载的方法加以调整。 计算调整前的地基平均反力为 ：
p Pi AA
式中：∑△A——十字交叉条形基础节点重叠的总面积； ∑Pi—— 所有节点竖向荷载之和；
∑A——十字交叉条形基础全部支承总面积。
根据荷载条件，并考虑结构与地基基础相互作用和 设计要求，柱下条形基础纵向内力的计算方法可划分为 三种类型。不论何种方法一般均应满足静力平衡条件和 变形协调条件。
1、不考虑共同作用的简化分析方法 2、考虑基础地基共同作用的弹性地基梁法
3、考虑上部结构地基基础共同作用的分析方法
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1、不考虑共同作用的简化分析方法
袁聚云、李镜培、楼晓明等，《基础工程设 计原理》，同济大学出版社。
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（四）设计计算步骤
1、 求荷载合力重心位置
柱下条形基础的柱荷载分布如图，其合力作 用点距P1的距离为：
x Pixi Mi Pi
P1
P2
P3
P4
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2、确定基础梁的长度和悬壁尺寸
选定基础梁从左边柱轴线的外伸长度为a1，则 基础梁的总长度上和从右边柱轴线的外伸长度a2分
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柱下条形基础课程设计计算书
由平面图和荷载可知A 、B 、C 轴的基础受力情况相同。
所以在计算时，只需对B 轴的条形基础进行计算。
一、B 轴基础尺寸设计1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力由已知的地基条件，地下水位埋深3m ，假设基础埋深2m （基础底面到室外地面的距离），持力层为灰褐色粉质粘土层。
（1）求修正后的地基承载力特征值85.09.0>=e ，查得0=b η，0.1=d η，3/725.170.25.04.185.15.17m kN m =⨯+⨯=γkPa d f f m d ak a 59.151)5.02(725.170.1125)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη（2）初步确定基础宽度设条形基础两端均向外伸出m 87.16.53/1=⨯ 基础总长m l 74.31287.156.5=⨯+⨯= 则基础底面在单位1m 长度内受平均压力kN F k 57.21635.174.312131041665=⨯⨯+⨯=所以：m d f F b G a k 94.10.22059.15157.216=⨯-=-≥γ取b=2.0m 设计。
（3）计算基底压力并验算 基底处的总竖向荷载为：kN G F k k 57.2960.20.20.12057.216=⨯⨯⨯+=+基底平均压力为：kPa f kPa A G F p a k k k 59.1513.1480.10.257.296=<=⨯=+=满足条件。
2、验算软弱下卧层承载力选承载力较低层灰色淤泥质粉质粘土进行验算由342.18.34.521<==s s E E ，5.085.20.27.5>==b z 取︒=23θ软弱下卧层顶面以上的加权平均重度： 下卧层顶面处的附加应力：[]kPa z b p p b p c k z 75.234245.08.626.12177253.1480.2tan 2)(=⨯⨯+⨯-⨯=+-=θ 下卧层顶面处的自重应力值为：245.1567.5)1019(5.08.185.14.185.15.17=⨯-+⨯+⨯+⨯=cz p kPa下卧层承载力特征值为：)5.0(-++=z d f f m d azk az γη)5.07.8(98.170.195-⨯⨯+=kPa 436.242=kPa f kPa p p az cz z 436.24245.18945.15633=<=+=+软弱下卧层承载力满足要求 3、验算地基沉降量（1）求基底压力和基底附加应力基础底面处土的自重应力kPa d cz 45.355.04.185.15.17=⨯+⨯==γσ 基底平均压力按准永久荷载计算kPa p 19.1860.274.31274.312209280=⨯⨯⨯⨯+=基底附加应力kPa p p cz 74.15045.3519.1860=-=-=σ确定沉降计算深度mm smm s in ∑=≥=∆89.1025.032.2，但相差不大，所以Zn=5m ，符合要求。
柱下条形基础简化计算及其设计步骤
柱下条形基础简化计算及其设计步骤一、适用范围:柱下条形基础通常在下列情况下采用:1、多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求，当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低，采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时。
2、当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时。
3、地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时。
4、各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时。
5、需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时。
其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算。
二、计算图式1、上部结构荷载和基础剖面图2、静力平衡法计算图式3、倒梁法计算图式三、设计前的准备工作在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作:1、确定合理的基础长度为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度。
当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础。
基础的纵向地基净反力为:式中Pjmax,Pjmin—基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值。
∑Fi—作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布qi)。
∑M—作用于基础上各竖向荷载(Fi ,qi),纵向弯矩(Mi)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值。
L—基础长度,如上述。
B—基础底板宽度。
先假定,后按第2条文验算。
当Pjmax与Pjmin相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a1=a2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L；如果Pjmax与Pjmin相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a1或a2，使合力∑Fi的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M为零,反力从梯形分布变为均布,求a1和a2的过程如下:先求合力的作用点距左起第一柱的距离:式中,∑Mi—作用于基础上各纵向弯矩设计值之和。
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邮电与信息工程学院
课程设计说明书
课题名称：柱下钢筋混凝土条形基础设计
学生学号：
专业班级：
学生姓名：
学生成绩：
指导教师：
课题工作时间：2014.5.27 至2014.6.7
课程设计评审标准（指导教师用）
武汉工程大学环境与城市建设学院
基础工程课程设计指导书
设计题目：柱下钢筋混凝土条形基础设计
学生姓名：
指导教师：
武汉工程大学环境与城市建设学院土木工程教研室
二零一四年五月十日
武汉工程大学环境与城市建设学院
土木工程专业课程设计指导书
一、设计原则
1、结构布置必须全面、正确地体现经济合理；
2、结构构件必须具有足够的承载力、刚度、稳定性和耐久性等方面的要求；
3、地基必须满足的承载力、稳定性和变形等方面的要求；
二、基础结构布置的选择
本工程是办公大楼，上部结构采用框架结构体系。
基础选型可根据柱网尺寸、荷载及工程地质情况，进行技术经济比较、论证，可对比其他基础型式，说明采用本设计的适宜性和优越性。
合理的选择经济合理的基础结构布置方案。
三、持力层的选择及基础埋深的确定
根据工程地质资料和气象资料选择持力层和计算确定基础埋深。
注意：在满足地基稳定和变形要求的前提下，基础应尽量浅埋。
四、确定基础底面尺寸
按构造要求确定基础梁长度l ，在根据持力层的地基承载力特征值、基础埋深，初步确定基础底面宽度。
应满足以下条件：
a k f p ≤； a k
wk k k
k f bl
M lb
G G F
p 2.162
max ≤+
++=
∑∑；
五、地基计算
1、地基承载力验算。
1）持力层的地基承载力特征值的修正；
根据初步确定的基础尺寸，考虑是否对地基承载力进行宽度修正，并调整基底尺寸满足上述要求。
2）软弱下卧层地基承载力验算。
软弱下卧层验算应满足：
az cz z f ≤+σσ
注意：计算软弱下卧层顶面处的附加应力应按下式：
θ
σσtan 2)(z b p b cd k z +-= 2、地基变形验算。
六、基础的结构和构造设计
1、计算确定基础梁高度
为满足简化计算法的条件，要求条形基础具有足够的相对刚度，条形基础的高度应不小于平均柱距的1/6，即：
6
m l h ≥ 2、计算确定基础底板高度
基础内不配置箍筋和弯起筋，基础底板高度由混凝土受剪承载力确定。
3、基础底板配筋计算
根据基础底板受弯破坏特征，可将基础板看成在地基净反力作用下，固定在基础梁边的悬臂板，按所受的弯矩计算底板的配筋。
4、基础构造设计。
七、图纸数量
1、基础平面布置图(1：100)；
2、基础梁详图；
1）基础梁纵剖面配筋图
2）基础梁横剖面配筋图
3、基础板配筋图（与基础梁横剖面配筋图绘在一起）。
4、其它事项由指导教师确定。
八、注意问题
1．设计前应首先认真阅读本课程设计任务书及有关参考资料；
2．学生应在指导教师指导下独立完成课程设计任务书规定内容；
3．学生必须自觉遵守课程设计各项管理规定，由班干部或指定负责人做好每天考勤记录；
4．指导教师应加强学生学会使用相关规范、规程及设计手册的训练，提高学生查阅和分析设计资料的能力；
5．课程设计说明书使用统一用纸，打印（打印文稿标题采用三号黑体，正文小四
宋体，1.5倍行间距，A4）或工整书写；
6．设计说明书内插图（表）应符合国家与本行业规范标准，不得徒手画，不得出现任何复印件或拷贝件，并注意对页码编号；
7．若有电算，应在说明书后附上电算程序；
8．设计说明书装订有序：按课程设计说明书、任务书、成绩评定表目录、中英文摘要、正文、参考文献顺序装订；
9．设计说明书文本文字表达正确，文法通顺，文字规范，标点符号、计量单位使用正确；
10．指导教师应加强辅导，每天指导时间应不少于2小时；
11．指导教师应严格按照“环境与城市建设学院关于课程设计（学年论文）教学管理细则”的规定组织教学。
九、成绩评定
学生应在课程设计结束后的3天内向指导教师提交完整的课程设计说明书（含图纸）全套资料。
指导教师应根据学生在课程设计期间的表现和课程设计说明书（含图纸）的完成质量以及答辩成绩（答辩应有记录本记录，作为存档资料），按规定标准客观、公正地对学生课程设计进行成绩评定，评分标准见表1。
表1 课程设计评分标准
十、思考题
1．确定基础埋置深度应考虑哪些因素？
2．基础埋置深度对地基承载力、沉降有什么影响？
3．什么是地基承载力特征值？
4．什么情况下应进行软弱下卧层承载力验算？
5．什么是弹性地基梁？主要的地基模型有哪几种，各有何特点。
6．基底平均压力、基底平均附加压力、基底平均净反力在基础工程设计中各用在什么情况？
7．基础梁满足何种条件才能采用简化计算方法？
8．柱下钢筋混凝土条形基础设计主要特点是什么？在设计和计算中主要应注意什么方面？
9．什么是短梁、有限长梁、无限长梁？
10．柱下十字交叉基础荷载如何进行分配？
十一、主要参考文献
1．华南理工大学、浙江大学、湖南大学编．基础工程（第二版）．北京：中国建筑工业出版社，2008
2．凌治平、易经武主编．基础工程．北京：人民交通出版社，1999
3．周景星、王洪瑾、虞石民等编．基础工程．北京：清华大学出版社，1996
4．王秀丽主编．基础工程．重庆：重庆大学出版社，2001
5．赵明华主编．基础工程．北京：高等教育出版社，2003
6．袁聚云、李晓培、楼晓明等编．基础工程设计原理．上海：同济大学出版社，2002
7．[美]Bowles，J．E．著，童小东等译．基础工程分析与设计（第5版）．北京：中国建筑工业出版社，2004
8．中华人民共和国国家标准．混凝土结构设计规范（GB50010-2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002
9．中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）．北京：中国建筑工业出版社，2002
10．中华人民共和国行业标准．建筑桩基础设计规范（JGJ94-2008）．北京：中国建筑工业出版社，2008
11．顾晓鲁、钱鸿缙等编．地基与基础（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，2003
12．周果行编著．房屋结构毕业设计指南．北京：中国建筑工业出版社，2004
13．袁聚云等．土木工程专业毕业设计指南（岩土工程分册）．北京：中国水利水电出版社，1999；。