A 轴柱下条形基础设计基础布置及尺寸确定本设计采用天然地基,地质资料如下表所示,本人计算A 轴条形基础表9-1 地基土层物理力学指标综合表表9-2 A 轴柱内力(恒载+活载标准值)统计∑=⨯+⨯=m kN M k·32.61271.6558.9 ∑=⨯+⨯=kN N k 75.3335285.364521.521 ∑-=⨯+⨯-=kN V k11.39)228.4511.6(底层墙重:KN l g k89.15964.21.245.06285.04.21.25.765.4812.7=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯⨯=∑(1)条形基础沿三条纵向柱列分别设置。
(2)条形基础两端各伸出柱边外:m m l 150.1,125.15.441410取=⨯=,基础总长:6×+2×=29.3m (3)基础高度1125mm ~75041~61=⎪⎭⎫⎝⎛=l h ,取h=800 mm (4)基础梁宽mm b 500100400100=+=+=柱宽(5)基础埋深m d 7.18.05.04.0=++= (6)基础底宽()2/59.127.145.0101925.019)5.02/4.0(18m kN r m =⨯-+⨯++⨯=查规范,因为 e>,得0=b η,0.1=d η2/11.1455.07.159.120.1130)5.0()3(m kN d r b r f f m d b ak a =-⨯⨯+=-+-+=)(ηη ()()m d r f l N B G a k 03.145.01025.12011.1453.2989.15975.3335=⨯-⨯-⨯+=-+≥∑底层墙重取B=2m基础承载力验算9.2.1 A 轴持力层承载力验算基底平均压力:22/11.145/80.8945.01025.12023.2989.15975.3335m kN f m kN A G F p a k k k =<=⨯+⨯+⨯+=+=()()222/13.1742.1/481.10023.298.011.3932.61680.896m kN f m kN lB h V M A G F w M A G F p a k k k k k k k kMax =<=⨯⨯+⨯+=+++=++=∑∑综上,持力层地基承载力满足。
9.3 A 轴基础梁设计9.3.1 基础梁荷载计算表9-3 A 轴内力(恒+活设计值)统计框架轴编号 1,7(×恒载+××活载)2 , 3,4,5,6 (×恒载+××活载)M (kN·m) N(kN) V(kN)∑=⨯+⨯=m kN M ·32.77508.12246.8 ∑=⨯+⨯=kN N 55.4308521.673225.471 ∑=⨯+⨯=kN V 28.4957.7239.5m kN L N P a/05.1473.2955.4308===∑ 9.3.2 基础梁内力计算按连续梁求基础梁的内力,又由于基础梁及柱下竖向荷载均为对称,故在计算中利用其对称性,以加速计算过程。
按规范规定,在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布较均匀,条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反力可按直线分布,条形基础梁的内力可按倒置的连续梁计算,即倒梁法。
(1)固端弯矩计算m KN ql M .24.9715.105.1472/12/12212-=⨯⨯-=-=m KN M ql M .60.32324.972/15.405.1478/12/18/1212221=⨯-⨯⨯=⨯-⨯= m KN ql M M M M .15.2485.405.1471211212243343223-=⨯⨯-=-=-==-= (2)弯矩分配计算按连续梁计算基础梁内力的过程列于下表中。
表9-4 基础梁内力计算表计算简图支座 1 234分配系数μ固端弯距Mg(kN ·m)运 算→支座弯矩(kN ·m )跨中弯矩 (kN ·m )弯矩图 (kN ·m )(3)求支座剪力支座剪力计算剪力位置剪力值L V 1 11.16915.105.1471-=⨯-=L VR V 1 31.2882/5.405.1475.4/)74.28824.97(1=⨯+-=R V L V 2 []13.4032/2.47.1715.4/)24.9774.288(2-=⨯+--=L V R V 2 44.3422/5.405.1475.4/)58.23668.288(2=⨯+-=R V L V 3 []28.3192/5.405.1475.4/)68.28858.236(3-=⨯+--=L V R V 301.3272/5.405.1475.4/)92.25357.236(3=⨯+-=R V L V 4[]72.3342/5.405.1475.4/)57.23692.253(3-=⨯+--=R V(4)求支座反力)(221KN lM M pl V +±=支座反力计算42.45731.28811.1691=+=R57.74544.34213.4032=+=R 29.64601.32728.3193=+=R44.669272.3344=⨯=R(5)初步计算剪力图(6)弯矩调整计算计算“支座反力”与原柱传来的竖向力相差超过5%,边榀柱相差,中榀柱相差 kN ,把该差值均布分布在相应柱的两侧各1/3跨内作为调整反力,按连续梁计算调整内力q 1== kN/m (↓);q 2=3= kN/m (↓); q 3=3=m (↑); q 4=3=m (↑) 固端弯矩:m KN M .41.1015.116.152/1210=⨯⨯=m KN M .41.1012-=mKN M l b qb l a qa M .89.3401.506.2184.182/1)/2(8/1)/2(8/112222221=-+=+-+-= m KN l a l a qa l l a qa M .90.1458.1668.1))/(3/86(12/112/)/34(22323-=-=+-+-=m KN l a l a qa l l a qa M .66.117.652.4))/(3/86(12/112/)/34(22332-=-=+-+-= m KN l a l a qa l l a qa M .41.617.624.0))/(3/86(12/112/)/34(22334=+=+-+-=m KN l a l a qa l l a qa M .54.287.067.1))/(3/86(12/112/)/34(22343-=--=+-+-=表9-5 基础梁内力调整表计算简图支座 1 234分配系数μ固端弯距Mg(kN ·m)运 算→支座弯矩弯矩图梁端剪力 (KN )剪力图m KN M .83.8641.1024.97'1-=+-=,m KN M .40.26030.2870.288'2-=+-= m KN M .58.24400.858.236'3-=--=,m KN M .98.25294.092.253'4-=+-=各支座剪力:m KN V L .00.14911.1811.167'1=-=,m KN V R .55.26876.1931.288'1-=+-= m KN V L .14.37599.2713.403'2=-=,m KN V R .07.31637.2644.342'2-=+-= m KN V L .50.33022.1128.319'3=+=,m KN V R .78.33277.501.327'3-=--=m KN V L .18.33946.472.334'4=+=各支座反力:m KN R .55.41755.26800.149'1=+=,m KN R .21.69107.31614.375'2=+= m KN R .28.66378.33250.330'3=+=,m KN R .36.678218.339'4=⨯=所得结果与原轴力相比相差不大,均不超过5%,满足要求,无需再调整。
(7)最终内力图根据规范规定,当按倒梁法进行计算时,此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以系数。
得到最终内力图如下:86.83238.33312.48119.73244.58123.44252.98(198.61)(260.40)图9-1 倒梁法求得最终弯矩图(kN ·m )316.07268.55375.14330.50339.18332.78149.00图9-2 倒梁法求得最终剪力图(kN )9.3.3 基础梁配筋计算(1) 正截面配筋计算基础梁截面尺寸取为500mm×800mm ; 有效高度h 0=h-αs =800-40=760mm ;混凝土强度等级C30;钢筋为HPB400级钢筋。
表9-6 基础梁配筋表正截面配筋率:%2.0/45.0%,2.0max %3.0800500min ==>=⨯=y t f f ρρ,满足要求。
(2)斜截面配筋箍筋采用φ8,四肢箍。
452.1500/760/<==b h w ,KN V KN bh f c c 14.37513597605003.140.125.025.0max 0=>=⨯⨯⨯⨯=β,截面尺寸满足要求。
KN V KN bh f t 14.37538.39176050043.17.07.0max 0=>=⨯⨯⨯=,按构造配筋即可。
取3min ,1027.1/24.0/-⨯====yv t sv sv sv f f bs A ρρ, 得191.0/,762.0/1==s A s A sv sv 。
因此,配置φ8@200(近支座处加密φ8@100),此时191.0252.0200/30.50/1>==s A sv 。
9.3.4 翼板的承载力计算计算基底净反力,取竖向最大的一个单元进行计算。
∑=⨯+⨯=m kN M ·32.77508.12246.8 ∑=⨯+⨯=kN N 55.4308521.673225.471 ∑=⨯+⨯=kN V 28.4957.7239.5 KN l g 85.21589.15935.1=⨯=∑()()()()2222/23.71223.298.028.4932.7763.29285.21555.43086/19.83223.298.028.4932.7763.29285.21555.43086M KN LB VH M BLglN P MKN LBVH M BL gl N P Min Max =⨯⨯⨯+⨯-⨯+=+⨯-+==⨯⨯⨯+⨯+⨯+=+⨯++=∑∑∑∑9.3.5 计算翼板根部的内力及配筋计算翼板根部内力计算 (1)翼板根部的剪力:2min max /71.78200075023.712000125019.83200075020001250m KN p p p x =⨯+⨯=⨯+⨯= KN P P V x71.60175.02/)71.7819.83(175.02/)(max=⨯⨯+=⨯⨯+=(2) 翼板根部的最大弯矩:m KN P P M x .77.2212/75.02/)71.7819.83(12/75.02/)(22max =⨯⨯+=⨯⨯+=9.3.6翼板底部受力钢筋配置翼板为250mm-400mm 变截面板,翼板根部高度为400mm ,有效高度mm h h 360400=-=,所需钢筋面积:26022.1953603609.01077.229.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==,实际配筋2222.195393mm mm >9.3.6 翼板斜截面承载力验算KN V KN bh f c 71.6036.360360100043.107.007.00=>=⨯⨯⨯=,根部高度满足要求。