柱下钢筋混凝土条形基础设计

一、基本资料

图1为某框架结构柱网布置图。已知B 轴线上边柱荷载设计值1F ，中柱荷载设计值2F ，初选基础埋深为d ，地基土承载力特征值a f ，设计参数的值见表1，试设计B 轴线上条形基础JL —2。

图1.1 柱网平面布置图 表1.1 设计参数

二、设计要求

1. 进行基础平面布置；

2. 确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度；

3. 取结构计算简图；

4. 结构计算，按倒梁法计算基础内力。 5、根据内力进行配筋。

三、设计计算书

1. 基础平面布置图

根据题目条件及表中数据，绘制基础平面布置图，如图3.1.1所示

图3.1.1

2. 基础底面尺寸

（1）确定荷载合力重心位置

设合力作用点与边柱A 的距离为c x ，根据合力距定理，以A 为参照点，有：

14007.2140014.4140021.6140028.8120036

181400412002

ik i

c ik

F x x m F

⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

=

=⨯+⨯∑∑

（2）确定基础梁的长度和外伸尺寸

基础梁两端外伸长度为12a a 、 ，取边跨的0.25倍。 取10.257.2 1.8a m =⨯=

12()2(18 1.8)39.6c L x a m =+=⨯+= 239.6 1.87.25 1.8a m =--⨯=

（3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b

1400412002

1.83 1.8(20)

39.6(150202)

k

F

b m m L f d ⨯+⨯=

=

=≈-⨯-⨯∑

（4）确定肋梁高度及翼板高度

采用C30混凝土，21.43/t f N mm = 基底沿宽度b 方向的净反力28000

112.2/1.839.6

k

n F

p kN m bL

=

=

=⨯∑

悬臂根部剪力设计值0.4 1.8

()112.2(0.2)78.54/222

n b V p kN m =-=⨯-=

翼缘板有效高度03

78.541078.560.70.71 1.43101

h t V h mm f l β⨯≥

==⨯⨯⨯⨯ 取0220h mm = （等厚翼板）。

梁高取111

720090088

h L mm ==⨯=

平面图如图3.2.1所示

图3.2.1

立面图如图3.2.2所示

图3.2.2

3. 基础梁内力计算（倒梁法）

将基础倒置作为多跨连续梁，将外力荷载视为支座，将地基净反力与柱脚 的弯矩视作基础梁上的荷载，作出计算简化图，如图3.3.1所示

图3.3.1

（1）基础沿纵向的地基净反力

1200214004

202.02.39.6

k

n j

F q bp kN m L

⨯+⨯==

=

=∑

（2）计算梁内弯矩

为方便计算，将倒梁法计算简图图分解为以下两部分，如图3.3.2所示：

(a ）五跨连续外伸部分受局部荷载

(b) 五跨等跨连续梁受均布荷载

图3.3.2

1）对图3.3.2（a ），采用弯矩分配法进行计算

0.429 0.571 0.5 0.5 0.5 0.5 0.571 0.429

根据分配绘制弯矩图，如图3.3.3

图3.3.3

2）对图3.3.2（b ），采用弯矩系数法进行计算

等跨连续梁受均布荷载，直接采用弯矩系数法公式：2i i n M m q l = ，根据查的的数据知：

079

.0,105.04352-==-==B B B B m m m m

故：

20.105202.027.21099.64B E M M kN m

==-⨯⨯=⋅

20.015202.027.2827.34C D M M kN m

==-⨯⨯=⋅

跨中弯矩：

22111099.640

202.027.2759.278282

B A A B A B M M M qL kN m

--++=-+=-⨯⨯+=-⋅

22111099.64827.34

202.027.2345.608282

C B B C B C M M M qL kN m

--++=-+=-⨯⨯+=-⋅2211827.34827.34

202.027.2481.758282

D C D C D C M M M qL kN m

--++=-+=-⨯⨯+=-⋅345.60D E B C M M kN m --==-⋅ 759.27E F A B M M kN m

--==-⋅

绘制弯矩图，图3.3.4

图3.3.4

3）将两个弯矩图进行叠加之后，为最终弯矩图，如图3.3.5所示

图3.3.5

（3）计算梁内剪力

0202.02 1.8363.6n A V q l kN ==⨯=左

111013.56327.27202.027.5631.9227.5

B A n A M M V q l kN l --=

-=⨯⨯-=右 111013.56327.27202.027.5822.6227.5

B M M B A V q l kN n l --=+=⨯⨯+=左

11844.561013.56202.027.5750.7227.5

C B n B M M V q l kN l --=

-=⨯⨯-=右 11844.561013.56

202.027.5703.8227.5

C B n C M M V q l kN l --=+=⨯⨯+=左

1

1202.027.5727.322

D C n C M M V q l kN l --=⨯⨯=右=

通过计算得各支座剪力如下表：

对A 点：

363.6631.9995.5A F kN =+=

对B 点：

750.7822.61573.3B F kN =+=

对C 点：

727.3703.81431.1C F kN =+=

故