某框架结构柱下条形基础设计（倒梁法）一、设计资料1、某建筑物为7层框架结构，框架为三跨的横向承重框架，每跨跨度为7.2m ；边柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为：Fk=2665KN 、Mk=572KN •M 、Vk=146KN ，F=3331KN 、M=715KN •M 、V=182KN ；中柱传至基础顶部的荷载标准值和设计值分别为：Fk=4231KN 、Mk=481KN •M 、Vk=165KN ，F=5289KN 、M=601KN •M 、V=206KN 。

2、根据现场观察描述，原位测试分析及室内试验结果，整个勘察范围内场地地层主要由粘性土、粉土及粉砂组成，根据土的结构及物理力学性质共分为7层，具体层位及工程特性见附表。

勘察钻孔完成后统一测量了各钻孔的地下水位，水位埋深平均值为0.9m ，本地下水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性。

3、根据地质资料，确定条基埋深d ＝1.9m ； 二、内力计算1、基础梁高度的确定 取h ＝1.5m 符合GB50007-2002 8.3.1柱下条形基础梁的高度宜为柱距的11~48的规定。

2、条基端部外伸长度的确定据GB50007-2002 8.3.1第2条规定外伸长度宜为第一跨的0.25倍考虑到柱端存在弯矩及其方向左侧延伸0.250.257.2 1.8l m m =⨯=为使荷载形心与基底形心重合，右端延伸长度为ef l ，ef l 计算过程如下：a . 确定荷载合力到E点的距离ox：333137.2528927.271526012182 1.52206 1.523331252892ox⨯⨯+⨯⨯-⨯-⨯-⨯⨯-⨯⨯=⨯+⨯得18239610.5817240ox m==b . 右端延伸长度为efl：(1.8 2.77.2210.58)2 1.87.23 2.24efl m=++⨯-⨯--⨯=3、地基净反力jp的计算。

对E点取合力距即：0EM∑=，22.242.2433317.2352897.23(25.64 2.24)0.5(71526012)(1821.522061.52)02j jp p⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯--⨯-⨯+⨯-⨯⨯+⨯⨯=即271.2712182396672.3751j jKNp p m=⇒=4、确定计算简图5、采用结构力学求解器计算在地基净反力Pj作用下基础梁的内力图A B C D E F1089.251804.252868.92-2020.413469.922946.05-1149.013547.05971.85-2180.781686.85弯矩图（KN·M）x A B C D E F ( 1 )( 2 )( 3 )( 4 )( 5 )1210.28-2272.682568.42-2493.312347.79-2778.222062.88-1506.12剪力图（KN）6、计算调整荷载ip∆由于支座反力与原柱端荷载不等，需进行调整，将差值ip∆折算成调整荷载iq∆3331(1210.282272.68)151.96Bp KN KN∆=-+=-5289(2568.422493.31)227.27Cp KN KN∆=-+=5289(2347.792778.22)162.99Dp KN KN∆=-+=3331(2062.881506.12)238Bp KN KN∆=-+=-对于边跨支座11113()opql l∆∆=+ol为边跨长度；1l为第一跨长度。

对于中间支座11133()i ipql l-∆∆=+1il-为第1i-长度；il为第i跨长度。

故13151.9636.18(1.87.2)BKN KNq m m-∆==-+⨯；1133227.2747.35(7.27.2)CKN KNq m m∆==⨯+⨯；1133162.9933.96(7.27.2)DKN KNq m m∆==⨯+⨯；1323851.93(7.2 2.24)EKN KNq m m-∆==-⨯+调整荷载作用下的计算简图：调整荷载作用下基础梁的内力图xABC D EF-58.61-58.6114.62-16.3489.05-39.09-30.8775.1475.14-8.76-128.684.11-128.68BC 跨中M ＝－0.86KN ·m ；CD 跨中M ＝－34.98KN ·m ； DE 跨中M ＝－2.325KN ·m弯矩图（KN ·M ）AB C D EF-65.1373.93-12.90-12.90100.73-110.213.42 3.4284.92-75.705.79-117.31114.90剪力图（KN ）7、两次计算结果叠加，得基础梁得最终内力三、基底压力验算按《勘察报告》2005-054；钻孔18处1.9m ～2.7m 深度范围内的黄土物理指标如下：20.7%ω=；32.07g cmρ=；31.71d g cm ρ=；2.74s Q =；0.598o e =；0.95r S =；36.5%l ω=；19.0%p ω=；17.5p I =；0.1l I =；120.18a -=；127.8E Mpa -=；62c Kpa =；27.3o ϕ=；查 GB50007-2002表5.2.4承载力修正系数e 及l I 均小于0.85的粘性土b d 0.3 1.6ηη＝；＝；1、不考虑宽度修正，只考虑深度修正的地基承载力特征值a f ：(0.5)a ak d m f f d m ηγ=+-150 1.618.5(1.90.5)=+⨯-191.44Kpa =2、确定基础宽度()k ka m F Gb l f d γ+≥-26652423122025.6425.64(191.4420 1.9)⨯+⨯+⨯=⨯-⨯3.6363m =取 3.8b m =3、经宽度和宽度修正的地基承载力特征值( 3.0)(0.5)a ak b d m f f b d m ηγηγ=+-+-1500.320(3.8 3.0) 1.618.5(1.90.5)196.24a f Kpa Kpa =+⨯-+⨯-=。

4、验算基底压力k a p f ≤①采用荷载标准值组合计算基底净反力jk p （与荷载基本组合时地基净反力j p 计算方法相同）：271.2712145914.6537.892jk jk KNp p m=⇒=②537.89220161.5505183196.243.8k a p Kpa Kpa f Kpa =+=≤=，满足要求。

四、基础配筋计算 1、基础梁配筋计算①材料选择 混凝土40C 1.71t f Mpa =； 19.1c f Mpa =；钢筋采用二级钢HRB335；'2300y y N f f mm ==；垫层10C 100mm 厚。

②基础梁宽度 500b mm =；15003.0500h b ==符合2.0～3.5的规定 ③验算截面最小尺寸考虑到钢筋可能为双排布置，故1500801420o h mm =-=max 2853.920.250.2519.150014203390.25c c o V KN f bh N KN β=≤=⨯⨯⨯=，满足要求 ④配筋计算表格 2、正截面受弯配筋计算项目截面弯矩截面抵抗矩系数201bh f Mc s αα=相对受压区高度s αξ211--=内力矩的力臂系数2211ss αγ-+=截面配筋h f M A s y s γ=B 左 1030.64 0.053521334 0.055035804 0.972482097 2487.80 B 右1745.64 0.090651422 0.095181148 0.952409425 4302.50 C 左 2957.97 0.153607954 0.167663474 0.916168262 7578.95 C 右 3558.97 0.184818000 0.206045341 0.896977329 9313.94 D 左 3021.19 0.156890980 0.171617215 0.914191392 7757.67 D 右 3622.19 0.188101027 0.210191196 0.894904409 9501.34 E 左 843.17 0.043785981 0.044789008 0.977605495 2024.61 E 右1558.170.08916069 0.08448492 0.957757539 3819.00 BC 跨中 2021.27 0.104959748 0.111135273 0.944432363 5023.93 CD 跨中 1183.99 0.061484829 0.063501019 0.968249490 2870.46 DE 跨中 2183.110.1133690640.1206469020.9396765485453.64注：等效矩形应力图形系数1 1.0α=；1420o h mm =；min ρ取0.45t y of hf h 及0.2%大值 基础梁选配钢筋：顶部 1225全长贯通，腰筋按构造设置，详见简图 底部 632全长贯通，大于底部总面积的1/3. C 、D 支座底部附加钢筋632 在1/3截断 3、箍筋计算①截面尺寸符合要求（第1步第③项已经验算）；②根据纵筋布置及根数确定为6肢箍，选用10@80φ22216(10)471.244sv A mm mm π=⨯=③斜截面受剪承载力u V ；0.7 1.25svu cs t o yv o A V V f bh f h s==+ a 、10@80φ（加密区）471.240.7 1.715001420 1.2521014203045.5580u V N KN =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= b 、10@200φ（非加密区） 471.240.7 1.715001420 1.2521014201728.14200u V N KN =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=3045.552853.921728.141158.73KN KN KN KN =>⎫⎬=>⎭u u 加密区 V 承载力满足要求非加密区V 。

五、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（横向钢筋采用16, 2300y N f mm =）.1、翼板的高度如计算简图所示， 取1.0m 宽度翼板作为计算单元， 剪力设计值1.0 1.653.8j p V KN =⨯⨯672.37511.65291.953.8KN KN =⨯= 斜截面受剪承载力0.70.71.711.0(0.50.04)u c t o V V f bh ===- 550.62291.95KN V KN =>=，满足要求。