柱下条形基础设计
一、设计资料
1、地形
拟建建筑场地平整、
2、工程地质条件
自上而下土层依次如下:
①号土层,耕填土,层厚0。
7ｍ,黑色,原为农田,含大量有机质、
②号土层,黏土,层厚1、８m,软塑,潮湿,承载力特征值。
③号土层,粉砂,层厚2、６m,稍密,承载力特征值。
④号土层,中粗砂,层厚4.1m,中密,承载力特征值。
⑤号土层,中风化砂岩,厚度未揭露,承载力特征值。
3、岩土设计技术参数
地基岩土物理力学参数如表2.1所示。
4、水文地质条件
(1)拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性、
(２)地下水位深度:位于地表下0、９ｍ、
5、上部结构资料
拟建建筑物为多层全现浇框架结构,框架柱截面尺寸为。
室外地坪标高同自然地面,室内外高差、柱网布置如图2。
1所示、
6、上部结构作用
上部结构作用在柱底得荷载效应标准组合值＝1280kN=１06０ｋN ,,上部结构作用在柱底得荷载效应基本组合值＝１７２8k Ｎ,=１430ｋN (其中为轴线②~⑥柱底竖向荷载标准组合值;为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值;为轴线②~⑥柱底竖向荷载基本组合值;为轴线①、⑦柱底竖向荷载基本组合值)
图2、1 柱网平面图
其中纵向尺寸为6A,横向尺寸为１8ｍ,Ａ=６300mm
混凝土得强度等级Ｃ25～C ３0,钢筋采用H ＰB2３５、HR Ｂ3３５、HR Ｂ４00级。
二、柱下条形基础设计
１、确定条形基础底面尺寸并验算地基承载力
由已知得地基条件,假设基础埋深为,持力层为粉砂层
(1) 求修正后得地基承载力特征值
由粉砂,查表得,
埋深范围内土得加权平均重度:
3/69.116
.2)
105.19(1.06.1)104.18(2.04.187.06.17m kN m =-⨯+⨯-+⨯+⨯=
γ
持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度得修正):
kPa d f f m d ak a 65.233)5.06.2(69.110.3160)5.0(=-⨯⨯+=-⋅+=γη
(2) 初步确定基础宽度
设条形基础两端均向外伸出: 基础总长:
则基础底面在单位长度内受平均压力:
基础平均埋深为: 需基础底板宽度:
m d f F b G a k 06.1)]
9.0825.2(10825.220[65.23361
.207=-⨯-⨯-=⋅-≥
γ
取设计
(3) 计算基底压力并验算
基底处得总竖向荷载为:
kN G F k k 73.2583.11)]9.0825.2(10825.220[32.251=⨯⨯-⨯-⨯+=+
基底得平均压力为:
满足条件
2、基础得结构设计 (1) 梁得弯矩计算
在对称荷载作用下,由于基础底面反力为均匀分布,因此单位长度地基得净反力为:
基础梁可瞧成在均布线荷载作用下以柱为支座得六跨等跨度连续梁。
为了计算方便,可将图分解为图与图两部分。
图用力矩分配法计算,Ａ截面处得固端弯矩为:
图
图
在图得荷载作用下,也用力矩分配法计算,其中各杆得固端弯矩为: 其余同(略)
图
将图与得弯矩叠加,即为按倒梁法计算求得得弯矩图如下:
(2) 梁得剪力计算
kN l M M l q V A B n B 4.10369
.6742121829.62082=-+⨯=-+=
左
其余同(略),得剪力图如下:
(3) 计算调整荷载
由于支座反力与原柱端荷载不等,需进行调整,将差值折算成调整荷载
对于边跨支座ﻩ 为边跨长度;对第一跨长度。
对于中间支座 为第长度; 为第跨长度。
故;
其余同(略)
调整荷载作用下得计算简图如下:
调整荷载作用下基础梁得内力图如下:
两次计算结果叠加,得基础梁得最终内力图如下:
支座 截面 类型
左
右
左
右
左
右
左
右
弯矩(K Ｎ·ｍ) ７４5、39 7４5.3
９
１195.6 119５6 11 1３6
剪力(KN)
648、2 ８99。
7 1０06、95 958.8８ 96９。
53 984、4７ 9８２。
286
982.28
三、配筋计算 (１) 基础梁配筋计算
错误!材料选择:混凝土,;;
钢筋采用二级钢HR Ｂ３35, 垫层:１00mm 厚
错误!基础梁宽度;基础梁高度;符合２.0~3.０得规定 错误!验算截面最小尺寸 钢筋先按一排布置,故
kN bh f kN V c c 87.188112655009.110.125.025.019.10610max =⨯⨯⨯⨯=≤=β满
足要求
基础梁选配钢筋: 底部９２2全长贯通
(2) 箍筋计算
错误!截面尺寸符合要求(第1步第错误!项已经验算) ○2根据纵筋布置及根数确定为4肢箍,选用
○3斜截面受剪承载力:
a) (加密区)
kN V 58.106596580
06
.20121025.196550027.17.0u =⨯⨯
⨯+⨯⨯⨯= b) (非加密区)
kN V u 60.683965200
06
.20121025.196550027.17.0=⨯⨯
⨯+⨯⨯⨯= 加密区:
非加密区: 可知承载力满足要求
(3) 基础底板配筋计算
翼板按斜截面抗剪强度验算设计高度;翼板端部按固定端计算弯矩,根据弯矩配置横向钢筋()
基础底板宽,主肋宽500ｍｍ(); 翼板外挑长度:
翼板外缘厚度200mm,梁肋处翼板厚度３0０mm,翼板采用混凝土,钢筋。
(取1。
0m 宽度翼板作为计算单元)
基底净反力设计值:
○１斜截面抗剪强度验算(按每米长计)
实际,可以
错误!翼板受力筋计算 配筋计算:
错误!截面抵抗矩系数 错误!相对受压区高度 错误!内力矩得力臂系数 ○
4钢筋面积 实配(),分布筋
三、基础配筋大详图
四、参考资料
1.《土力学》(第２版)东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社,２009。
2。
《基础工程》(第2版)华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社,２009、
3.《土力学与基础工程》赵明华主编。
武汉工业大学出版社,20０3。
4。
《建筑结构荷载规范》(ＧB5０009-200１),中国建筑工业出版社,2０0２。
5。
《建筑地基基础设计规范》(GB5000７—２0０8),中国建筑工业出版社,２０0８。
6、《建筑桩基技术规范》(JGJ94—20０８),中国建筑工业出版社,2008。
7、《混凝土结构设计规范》(GB50０10—20０2),中国建筑工业出版社,2０02。