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柱下钢筋混凝土条形基础设计

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

图1.1 柱网平面布置图 表1.1 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、设计计算书
1. 基础平面布置图
根据题目条件及表中数据,绘制基础平面布置图,如图3.1.1所示
图3.1.1
2. 基础底面尺寸
(1)确定荷载合力重心位置
设合力作用点与边柱A 的距离为c x ,根据合力距定理,以A 为参照点,有:
14007.2140014.4140021.6140028.8120036
181400412002
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12a a 、 ,取边跨的0.25倍。

取10.257.2 1.8a m =⨯=
12()2(18 1.8)39.6c L x a m =+=⨯+= 239.6 1.87.25 1.8a m =--⨯=
(3)按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b
1400412002
1.83 1.8(20)
39.6(150202)
k
F
b m m L f d ⨯+⨯=
=
=≈-⨯-⨯∑
(4)确定肋梁高度及翼板高度
采用C30混凝土,21.43/t f N mm = 基底沿宽度b 方向的净反力28000
112.2/1.839.6
k
n F
p kN m bL
=
=
=⨯∑
悬臂根部剪力设计值0.4 1.8
()112.2(0.2)78.54/222
n b V p kN m =-=⨯-=
翼缘板有效高度03
78.541078.560.70.71 1.43101
h t V h mm f l β⨯≥
==⨯⨯⨯⨯ 取0220h mm = (等厚翼板)。

梁高取111
720090088
h L mm ==⨯=
平面图如图3.2.1所示
图3.2.1
立面图如图3.2.2所示
图3.2.2
3. 基础梁内力计算(倒梁法)
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,作出计算简化图,如图3.3.1所示
图3.3.1
(1)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
⨯+⨯==
=
=∑
(2)计算梁内弯矩
为方便计算,将倒梁法计算简图图分解为以下两部分,如图3.3.2所示:
(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3.3.2
1)对图3.3.2(a ),采用弯矩分配法进行计算
0.429 0.571 0.5 0.5 0.5 0.5 0.571 0.429
根据分配绘制弯矩图,如图3.3.3
图3.3.3
2)对图3.3.2(b ),采用弯矩系数法进行计算
等跨连续梁受均布荷载,直接采用弯矩系数法公式:2i i n M m q l = ,根据查的的数据知:
079
.0,105.04352-==-==B B B B m m m m
故:
20.105202.027.21099.64B E M M kN m
==-⨯⨯=⋅
20.015202.027.2827.34C D M M kN m
==-⨯⨯=⋅
跨中弯矩:
22111099.640
202.027.2759.278282
B A A B A B M M M qL kN m
--++=-+=-⨯⨯+=-⋅
22111099.64827.34
202.027.2345.608282
C B B C B C M M M qL kN m
--++=-+=-⨯⨯+=-⋅2211827.34827.34
202.027.2481.758282
D C D C D C M M M qL kN m
--++=-+=-⨯⨯+=-⋅345.60D E B C M M kN m --==-⋅ 759.27E F A B M M kN m
--==-⋅
绘制弯矩图,图3.3.4
图3.3.4
3)将两个弯矩图进行叠加之后,为最终弯矩图,如图3.3.5所示
图3.3.5
(3)计算梁内剪力
0202.02 1.8363.6n A V q l kN ==⨯=左
111013.56327.27202.027.5631.9227.5
B A n A M M V q l kN l --=
-=⨯⨯-=右 111013.56327.27202.027.5822.6227.5
B M M B A V q l kN n l --=+=⨯⨯+=左
11844.561013.56202.027.5750.7227.5
C B n B M M V q l kN l --=
-=⨯⨯-=右 11844.561013.56
202.027.5703.8227.5
C B n C M M V q l kN l --=+=⨯⨯+=左
1
1202.027.5727.322
D C n C M M V q l kN l --=⨯⨯=右=
通过计算得各支座剪力如下表:
对A 点:
363.6631.9995.5A F kN =+=
对B 点:
750.7822.61573.3B F kN =+=
对C 点:
727.3703.81431.1C F kN =+=

11-995.5-1200100%100%17.03%1200
A A F F F ∆=
⨯=
⨯=
B 22-1573.3-1400
100%100%12.38%1400B F F F ∆=
⨯=
⨯=
22
-1431.1-1400
100%100% 2.22%1400
C C F F F ∆=
⨯=⨯=
经验算误差均小于20%,故不需要进行调整,根据表3.3.1绘制剪力图,如图3.3.6所示。

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