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

4050cm

2560cm

⨯，次梁截面2

3080cm

屋面活荷载2

kN 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 6.710.9681.11

A D

B

C A B C D

p x p p p p M M M M ⨯=-+-⨯+++-=-⨯+-⨯+++-=-

681.11681.11

0.11(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）

()

k

a F

b 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()

1.5

a ak d f f d kPa ηγ⨯+⨯=+-=+⨯-=

(1389181118141463)/1.35

1.67()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）。

2．软弱下卧层验算

z cz dz f σσ+≤ 02tan z p b

b z σθ⨯=+

00

04798 2.019.4 1.8200.717.00.818.8 1.52.019.4 1.5

132.72()

k

F b l d p p d d

b L

kPa γ

γγ+⨯⨯⨯=-⨯=

-⨯⨯+⨯⨯⨯⨯+⨯=-⨯⨯=∑

根据/ 3.4/2.0 1.7Z b ==以及12/ 3.0s s E E =查规范地基压力扩散角023θ=

132.72 2.0

54.32()2.02 3.4tan 23z kPa σ⨯=

=+⨯⨯

下卧层顶面出自重应力cz σ

'11223317.00.718.8 1.058.8 3.1559.36()cz h h h kPa σγγγ=++=⨯+⨯+⨯= 承载力的设计值az f 计算：

根据下卧层淤泥性质指标查规范承载力系数表得0b η= 1.0d η=

(0.5)59.36

70 1.0(4.90.5)4.9

123.30()az ak d f f d kPa η=+⨯-=+⨯

-= 54.3259.36113.68()123.30z cz az kPa f kPa σσ∴+=+=<= 满足要求

3．考虑max M 时荷载组合，验算持力层承载力（梁长方向）。条形基础的截面示意图如下，设基础高度为0 1.2H m =

(1260.712821332.2729.9)/1.353411.04()k F kN =+++=∑

()/1.35

416.4457458.3405.9(105.4125.9126.9100.3) 1.2/1.3577(12821332.3)(1260.7729.9)(5.7)225181.56()

k

i

i

i

i

M M V H F L kN m =+⨯+⨯+++++++⨯⎡⎤

⎢⎥=⎢⎥

+-⨯+-⨯+⎣⎦=∑∑∑∑ 2019.4 2.0 1.81396.8()K G L b d kN γ=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=

22

32.019.4125.45()66

bL W m ⨯===

max min

3411.041396.85181.56

2.019.4125.45

165.23() 1.2220.49()

82.61()0

k

k

k

a F

G M

P P b L

W

kPa f kPa kPa ++∴=±

=

±

⨯⨯<==

>∑∑

∴ 满足要求，经验算得知 2.0,19.4b m L m ==是合适的。

三、计算地基梁内力（按调整倒梁法） 先按均匀荷载对称计算。（实际上分力分布并不均匀，这里为简化计算）。调整时按整体计算。

根据结构的对称性，按弯矩分配法求解为调整的一半地基梁的内力。 1. 计算简图（按max N 组合计算）