柱下条形基础计算书
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课程设计示例
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
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、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 设计参数表
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:
1200 5.21200 5.221200 5.231200 5.241000 5.25
131000212004
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1 5.20.25 1.3a m =⨯=
12()2(13 1.3)28.6c L x a m =+=⨯+= 228.6 5.25 1.3 1.3a m =-⨯-=
3)按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b
1000212004
2.7(20)
28.6(12020 1.5)
k
a F
b m L f d ⨯+⨯=
=
=-⨯-⨯∑
4)地基承载力验算
20 1.528.6 2.642265.12k G kN =⨯⨯⨯=,kN F k 6800=∑
68002265.12
117.4 1.21442.728.6
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
26800
88.06/2.728.6
k
n F
p kN m bL
=
=
=⨯∑
悬臂根部剪力设计值
0.3
()88.06(1.350.15)105.67/22
n b V p kN m =-=⨯-=
翼缘板有效高度3
06
105.6710118.90.70.71 1.27101h t V h mm f l β⨯≥==⨯⨯⨯⨯,取mm h 2000=(等厚翼板)。
肋梁高取mm L h 650520081
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
1000212004
237.76.28.6
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
0.428 0.572
0.5 0.5
0.5
0.5
0.572
0.428
弯矩分配200.9 →
100.5
-43.01
-57.5 →
-21.51
5.38 ←
10.75
10.75 →
5.38
-28.74 ←
-57.5
100.5
-43.01
-4.6 -6.15 →
3.345
5.38 ←
10.75
10.75 →
5.38
-1.358 ←
-2.715
-2.715 →
-1.358
-2.51 ←
-5.019
-3.756
0.581 0.777 →
0.388
0.967 ←
1.934
1.934 →
0.967
-0.338 ←
-0.677
-0.678 →
0.339
-0.276 ←
-0.553
-0.414
0.145 0.193 →
0.01
-0.03 -0.03
-0.005 -0.005
最终弯矩200.9
57.49
-57.49
-26.75
26.75
26.70
-26.75
-57.49
57.49
200.9
处理200.9
57.49
57.49
-26.75
26.75
26.75
-26.75
57.49
57.49
200.9
根据弯矩分配法结果,绘出弯矩图: