柱下条形基础课程设计

柱下条形基础课程设计 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】

课程设计

课程名称：基础工程

设计题目：柱下钢筋混凝土条形基础设计

院系：土木工程

专业：

年级：

姓名：

指导教师：

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F1，中柱荷载设计值F2，初选基础埋深为d，地基土承载力特征值f a，设计参数的值见表1，试设计B轴线上条形基础JL—2。

图1 柱网平面布置图

表1 设计参数

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。（不要求，建工卓班的可用PKPM计算后输出配筋图）

三、柱下条形基础计算书

1、基础平面布置

根据学号整理相应设计参数数据如下表1：

表1 题目各类设计数据参数表

由题目可知，根据以上设计参数，画出基础平面布置图如图1所示： 图 基础平面布置图 2、确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度 1) 求荷载合力重心位置

设合力作用点与边柱A 的距离为c x ，据合力矩定理，以A 点为参考点，则有：

14007.214007.2214007.2314007.2412007.25

181200214004

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1a 、2a ，取边跨的倍。可先选定1a ，再按照合力作用点与基底形心相重合的原则，确定2a 和L ： 取17.20.25 1.8a m =⨯=

3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b 4）地基承载力验算

20239.6 1.82851.2k G kN =⨯⨯⨯=，kN F k 8000=∑

80002851.2

152.2 1.21801.839.6

k

k

k a F

G p kPa f kPa bL ++=

=

=<=⨯∑总

（满足）

肋梁高度及翼板高度确定 采用C25混凝土，2/27.1mm N f t = 基底沿宽度b 方向的净反力为 悬臂根部剪力设计值

翼缘板有效高度3

0684.151094.70.70.71 1.27101h t V h mm f l β⨯≥==⨯⨯⨯⨯，取mm

h 2000=（等厚翼板）。

肋梁高取mm L h 900720081

811=⨯==

3、基础梁的内力计算（倒梁法）

1）根据倒梁法原理，实质为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，作出题目的倒梁法计算简化图如图2：

图 倒梁法计算简图

2）计算基础沿纵向的地基净反力

3）用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力

为方便计算，将倒梁法计算简图图分解为以下两部分：

（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

图计算分解图

图 （a ）情况弯矩图

①

对与等跨连续梁受均布荷载，这里直接采用弯矩系数法公式： 查阅相关弯矩系数法参考文献得： 所以

跨中弯矩

绘制弯矩图 如下:

图 （b ）情况弯矩图

② 将图、图两部分弯矩叠加，即为按倒梁法计算所得的条形基础梁弯矩图（画出叠加后的弯矩图如下所示）。

图 基础梁弯矩图

③ 肋梁的剪力计算（利用反对称性 可计算D 、E 、F 截面）

0,l q V n A ＝左；,12B A

n A M M V q l l

--右＝

,12B A n B M M V q l l -+左＝；1

2C B n B M M V q l l

--、右＝

12C B n C M M V q l l

-+、左＝；l q V n C 21

＝、右

通过计算得各支座剪力如下表：

表2 各支座剪力计算结果（kN ）

④ 校核支座反力与对应柱的轴向力 经计算，支座反力值如下：

996.05A F R R kN ==,1570.68B E R R kN ==,1433.26C D R R kN ==

A 轴柱：(363.6632.4)1200

17.%1200

A +-∆=

=-

B 轴柱：(748.6822.3)1400

12.2%1400

B +-∆==

C 轴柱：(727.3706.0)1400

2.4%1400

C +-∆==

验证得剪力计算误差小于20%±，所以不必对基础梁弯矩进行调整，弯矩图以图

根据计算结果做出基础梁剪力图如图：

图 基础梁剪力图

四、基础梁配筋计算

根据前面步骤得出的基础梁的弯距图和剪力图，对各支座、跨中进行正截面和斜截面强度计算以及配筋计算。主筋可用HRB335级钢筋，箍筋用HPB235级钢筋。混凝土取C20。 1. 正截面强度计算

基于基础梁断面较大，配筋率不很高的特点，往往可采用简化公式计算：

计算跨中配筋面积时，按T 形截面进行配筋计算。先判断属于第一类或第二类T 形截面，然后进行配筋计算。一般基础梁截面尺寸较大，多属于第一类T 形截面，钢筋面积为： 梁高900h mm =；最小保护层厚度45c mm = 。 则有效截面高度090045855h mm mm mm =-=； 则进行基础梁正截面配筋计算如下表：

表3 正截面抗剪计算

2、斜截面抗剪计算

表4 斜截面抗剪计算