条形基础设计计算书

一、设计资料：

1、本设计的任务是设计一多层办公楼的钢筋混凝土柱下条形基础，框架柱的截面尺寸均为b×h=500mm×600mm，柱的平面布置如下图所示：

2、办公楼上部结构传至框架柱底面的荷载值标准值如下表所示：

注：表中轴力的单位为KN，弯矩的单位为；所有1、2、3轴号上的弯矩方向为逆时针、4、5、6轴号上的弯矩为顺时针，弯矩均作用在h方向上。

3、该建筑场地地表为一厚度为1.5m的杂填土层（容重为17kN/m3），其下为粘土层，粘土层承载力特征值为F ak=110kPa，地下水位很深，钢筋和混凝土的强度等级自定请设计此柱下条形基础并绘制施工图。

二、确定基础地面尺寸：

1、确定合理的基础长度：

设荷载合力到支座A的距离为x，如图1：则：

x=

∑∑

∑+

i i

i

i

F M

x F

=

300

700

700

700

700

350

)5.

17

300

14

700

5.

10

700

7

700

5.3

700

0(

+

+

+

+

+

+⨯

+

⨯

+

⨯

+

⨯

+

⨯

+

=8.62m

G

图1

因为x=〈

2

1

=⨯， 所以,由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）8.3.1第2条规定条形基础端部应

沿纵向从两端边柱外伸，外伸长度宜为边跨跨距的倍取a 2=(与4

1

l=⨯相近)。

为使荷载形心与基底形心重合，使基底压力分布较为均匀，并使各柱下弯矩与跨中弯

矩趋于均衡以利配筋，得条形基础总长为：

L=2(a+a 2-x)=2⨯+19.36m ≈19.4m 121.1m 、确定基础底板宽度b ： 竖向力合力标准值:

∑Ki

F

=350+700+700+700+700+300=3450kN

选择基础埋深为，则

m γ=（⨯+⨯）÷=m 3

深度修正后的地基承载力特征值为：

()5.0-+=d f f m d ak a γη=110+⨯⨯

由地基承载力得到条形基础b 为： b ≥

)20(d f L F

a Ki

-∑=

)

8.120529.132(4.193450

⨯-⨯=1.842m

取b=2m ，由于b 〈3m ，不需要修正承载力和基础宽度。

三、基础底板设计：

基础底板采用混凝土强度等级为C30，t f =mm 2，钢筋用HPB235级，

y f =210 N/mm 2。

a2

a

a1

竖向力设计值分别为：

F 1=1.35F 1K =⨯= F 2=F 3=F 4=F 5=⨯=945kN F 6=⨯=405kN 竖向力合力设计值为：

∑F =+945⨯4+405=

地基净反力： P j =

bL

F ∑=4

.1925.4657⨯=

基础边缘至柱边计算截面的距离：

b 1=2

1

（b-b 柱）=⨯（）=0.75m

沿条形基础纵向取1m 长度计算则底板有效高度为： h 0≥

j 1t

p b 0.7f =

120.0390.75

0.71430

⨯⨯=0.089m=89mm

结合《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）取底板高度h=250mm ，作10mm 的C10混凝土垫层则：

h 0=250-40-5=205mm 〉89mm

M=2

1

P j b 12=⨯⨯2

s

y 00.9h M f 205

2109.010761.336

⨯⨯⨯871.364mm 2配钢筋φ14@170，

A s =906mm 2，可以。

以上受力筋沿条形基础横向配置，纵向分部筋取φ8@250。

四、基础内力计算(弯矩图以上部受拉为负，下部受拉为正)：

1、计算基底单位净反力：

P i

=L

∑F 4

.195

.4657=m

计算简图如图2：

P

i

=m

图2 计算简图求固端弯矩：

M

AH =-M

AB

=-

2

1

P

i

a

1

2=⨯⨯2M

BA

=-M

EF

=-

8

1

P

i

l2=

8

1

⨯⨯2

M

BC =M

CD

=M

DE

=

12

1

P

i

l2=

12

1

⨯⨯2M

CB

=M

DC

=M

ED

=-

12

1

P

i

l2=

12

1

⨯⨯2

M

FG =-M

FE

=

2

1

P

i

a

2

2=⨯⨯22、求弯矩分配系数：

设i=

l

EI

，则：

BA

μ=

EF

μ=

i4

i3

i3

+

=

BC

μ=

ED

μ=

i4

i3

i4

+

=

CB

μ=

CD

μ=

DC

μ=

DE

μ=

i4

i4

i4

+

=

3、用力矩分配法计算弯矩：

首先计算个支座处的不平衡力矩：

∑f B M=-∑f E M=+=·m

∑f C M=∑f D M=0

先进行第一轮的力矩分配法及传递（从B和E开始），然后进行C和D的力矩分配及传递，再回到B和E，如此循环直到误差允许为止，详细过程如表1：