柱下条形基础课程设计

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

项目

学号尾

数（0，5）

学号尾数

（1，6）

学号尾数

（2，7）

学号尾

数（3，8）

学号尾数

（4）

学号尾数

（9）

柱荷载F (kN) F

1

1080kN 1000kN 1200kN 1200kN 1200kN 1000kN

F

2

1310kN 1200kN 1400kN 1400kN 1400kN 1200kN

柱间距L

(m) L

1

6m 5.4m 7.2m 7.2m 5.4m 5.2m

L

2

9m 7.2m 9m 9m 7.2m 6m

基础埋深d 1.5m 1.5m2m2m 1.5m 1.5m

承载力特征值

f

a 120kPa 120kPa 150kPa 120 kPa

150kPa

120kPa

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。（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

学号尾数 F 1

F 2 L 1 L 2 基础埋深d 承载力特征值

f a （2，7）

1200kN

1400kN

7.2m

9m

2m

150kPa

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3.2.1 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0.25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 =⨯=

12()2(18 1.8)39.6c L x a m =+=⨯+=

239.67.25 1.8 1.8a m =-⨯-=

3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b

1200214004

1.8(20)

39.6(150202)

k

a F

b m L f d ⨯+⨯=

=

=-⨯-⨯∑

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）

2.4 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

28000

112.2/1.839.6

k

n

F p kN m bL

==

=⨯∑

悬臂根部剪力设计值

0.3

()112.2(0.90.15)84.15/22

n b V p kN m =-=⨯-=

翼缘板有效高度3

06

84.151094.70.70.71 1.27101h t V h mm f l β⨯≥==⨯⨯⨯⨯，取mm h 2000=（等厚翼板）。

肋梁高取mm L h 90072008

1

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3.2.2 倒梁法计算简图

2）计算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

⨯+⨯==

=

=∑

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3.2.3 计算分解图

① 针对图3.2.3（a ）情况，使用弯矩分配法