柱下条形基础课程设计计算书由平面图和荷载可知A 、D 轴的基础受力情况相同,B 、C 轴的基础受力情况相同。
所以在计算时,只需对A 、B 轴的条形基础进行计算。
一、A 、D 轴基础尺寸设计1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力由已知的地基条件,地下水位埋深12m ,假设基础埋深1.55m (基础底面到室外地面的距离),持力层为粘土层。
(1)求修正后的地基承载力特征值查得0=bη,0.1=d η,3180.518 1.0518/1.55m kN m γ⨯+⨯==(0.5)160 1.018(1.550.5)178.9a ak d m f f d kPa ηγ=+-=+⨯⨯-=(2)初步确定基础宽度条形基础轴线方向不产生整体偏心距,设条形基础两端均向外伸出0.25 5.4 1.35m ⨯= 基础总长57 5.40.25259.7l m =+⨯⨯= 则基础底面在单位1m 长度内受平均压力1864.73282.536.6k F kN == 则基础底面在单位1m 长度内受平均弯矩83.5012.656.6k M kN m ==⋅ 282.531.87178.918 1.55k a G F b m f d γ≥==--⨯考虑偏心荷载的作用,取b=2.5m 。
(3)计算基底压力并验算 基底处的总竖向荷载为:282.5318 1.0 1.55 2.5352.28k k F G kN +=+⨯⨯⨯=基底总弯矩为:83.50k M kN m =⋅ 偏心距为:83.50 2.50.2370.417352.2866k k k M l e m m F G ===<==+基底平均压力为:352.28140.9178.92.5 1.0k k k a F G p kPa f kPa A +===<=⨯ 基底最大压力为:max 660.2371140.91201.04 1.2214.682.5k k a e p p kPa f kPa l ⨯⎛⎫⎛⎫=+=⨯+=<= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭满足条件。
3、验算地基沉降量(1)求基底压力和基底附加应力基础底面处土的自重应力180.518 1.0527.9cz d kPa σγ==⨯+⨯= 基底平均压力按准永久荷载计算1864.73113.016.6 2.5p kPa ==⨯基底附加应力0113.0127.985.11cz p p kPa σ=-=-= 二、B 、C 轴基础尺寸设计1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力 (1)初步确定基础宽度基础底面在单位1m 长度内受平均压力:kN F k 49.1258.015.3325.06507650=⨯⨯⨯+⨯=基础底面在单位1m 长度内受平均弯矩m kN M k ⋅=⨯⨯+=27.208.015.338)2580(基础平均埋深为m 825.1m d f F b G a k 91.0825.12032.18149.125=⨯-=-≥γ考虑偏心荷载的作用,将基底面积增大40%,则 m b 25.14.189.0=⨯=,取b=1.3m 。
(3)计算基底压力并验算 基底处的总竖向荷载为:kN G F k k 94.1723.10.1825.12049.125=⨯⨯⨯+=+基底总弯矩为:m kN M k ⋅=27.20偏心距为:m l m G F M e k k k 217.063.16117.094.17227.20==<==+=基底平均压力为:kPa f kPa A G F p a k k k 32.18103.1330.13.194.172=<=⨯=+=基底最大压力为:kPaf kPa l e p p a k k 58.2172.187.2043.1117.06103.13361max =<=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=取b=1.3m ,满足条件。
三、基础梁截面及配筋设计 1、A 、D 轴①用反梁法计算内力由结构力学计算器计算出内力图:弯矩图剪力图7F=395kN F=395kNF=790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN q=190.65kN/m66.87172.57 66.87 275.53 -172.57 245.72 -108.04 255.98 -125.03 251.78 -119.06 255.98 -119.06 254.72 -125.03275.53 -1108.04 137.18-262.86407.75 -377.97389.03-398.83 396.90 -394.15 394.39 -394.39 394.15 -396.90 398.83 -389.03 377.97 -407.75326.74 -137.18由于支座反力与柱荷载不相等,在支座处存在不平衡力。
把支座不平衡力均匀分布于支座两侧各1/3跨度范围。
对两端挑出部分则布满均布力,调整后的内力图如下:弯矩图67.74 -157.87 -99.92 -174.80-79.43 -109.44 248.92 -92.34 -86.51 -126.65 -82.89 -85.10 -120.62 -85.10 -82.89 -120.62 -86.51 -92.34 -126.65248.92 -79.43 -60.70-109.44 -99.92 -174.80 67.74-60.70138.96170.07 413.05 111.08 394.08 129.97 402.05 123.79 399.52 127.19 399.27 121.01404.01139.90 382.88 80.9166.87 172.5766.87275.53 -172.57 245.72 -108.04 255.98 -125.03 251.78 -119.06 255.98 -119.06 254.72 -125.03275.53 -1108.04剪力图②截面设计设基础梁高mm h 950=,宽mm b 450= 1)正截面受弯承载力计算选用C20混凝土,HRB335级钢筋,2/6.9mm N f c =,2/300mm N f y =,0.11=α,8.01=β,mm a s 35=,在负弯矩作用下配筋计算:0575.09154506.90.11057.1722.126201=⨯⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα 55.0059.0211=<=--=b s ξαξ970.02211=-+=ss αγ2778915300970.057.1722.1mm h f M A o y s s =⨯⨯⨯==γ选用164Φ,2804mm A s =验算最小配筋率%17.09159503001.145.045.0%19.0450*******=⨯⨯=>=⨯=h h f f y t ρ但%207.0915900%2.0%2.00=⨯=>h h ρ满足最小配筋率的要求。
在正弯矩作用下配筋计算:076.09154506.90.11053.27526=⨯⨯⨯⨯=s α 079.0211=--=s αξ960.02211=-+=ss αγ2601048915300960.01053.275mm h f M A y s s =⨯⨯⨯==γ选用185Φ,21272mm A s=%17.045.0%309.0450*******=>=⨯=h h f f y t ρ且%207.0%2.00=>h h ρ,满足最小配筋率的要求。
由于梁高h ≥450mm ,需要设置腰筋,,又腰筋间距不大于200mm ,腰筋选用126Φ, 2)斜截面抗剪截面最大剪力设计值kN V 75.407max =验算截面尺寸mm a h h s w 915359500=-=-=4033.2450915<==b h w ,2/6.9mm N f c =,0.1=c β max 02.9889154506.90.125.025.0V kN bh f c c >=⨯⨯⨯⨯=β截面尺寸满足要求。
验算截面是否需要配箍筋kN kN bh f t 75.40705.31791545010.17.07.00<=⨯⨯⨯=需要配置箍筋只配置箍筋而不配弯起钢筋mm mm h f bh f V s nA yv t sv /3776.091521025.105.31775.40725.17.02001=⨯⨯-=-≥ 采用150@8φ,实际mm mm mm mm s nA sv /383.0/671.01503.502221>=⨯=配箍率%126.02101.124.024.0%149.01504503.502min 1=⨯==>=⨯⨯==yv t sv sv sv f f bs nA ρρ 满足最小配箍率的要求,可以。
3)基础底板设计确定基础底板高度mm b h 5.187815008===计算基底净反力设计值: 单位长度1m 内kN F65.19015.338790=⨯=m kN M ⋅=⨯⨯+=37.3115.338)130100(m l m F M e 267.06165.065.19037.31=<===⎩⎨⎧=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯±⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯=kPakPa l e b l F pn 42.4588.1925.1165.0615.1165.19061maxminm kN a p V n /086.10655.088.1921max =⨯==基础应满足的有效高度mm f V h t h 7.13710.10.17.088.1067.00=⨯⨯==β实际上基础有效高度mm mm h 7.137200220402500>=--=,(按有垫层并暂按φ20底板筋直径计),可以。
底板配筋计算 底板最大弯矩m kN a p Mn ⋅=⨯⨯==17.2955.088.1922121221 选用HPB235级钢筋,2/210mm N f y =26030.7712102009.01017.299.0mm f h M A y s =⨯⨯⨯==选用150@14φ,21026mm A s=,分布钢筋选用250@6φ。
1、B 、C 轴①用反梁法计算内力和A,D 轴一样,由结构力学计算器计算出调整后的内力②截面设计设基础梁高mm h 950=,宽mm b 450= 1)正截面抗弯选用C20混凝土,HRB335级钢筋,2/6.9mm N f c =,2/300mm N f y =,0.11=α,8.01=β,mm a s 35=,在负弯矩作用下配筋计算:0458.09154506.90.11005.1382.126201=⨯⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα7F=316kN F=316kNF=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN q=152.52kN/m109.75-210.22326.21-302.38311.22-319.07317.52-315.32315.52-315.52315.32 -317.52319.07-311.22302.38-326.21210.22-109.75剪力图53.50-138.05220.43-86.43196.58-100.02 204.78-95.26 210.43-95.26 204.78-100.02196.58-86.43220.43-138.0553.50弯矩图55.00469.0211=<=--=b s ξαξ,截面符合要求 976.02211=-+=ss αγ2618915300973.005.1382.1mm h f M A o y s s =⨯⨯⨯==γ为满足最小配筋率的要求 取165Φ,21005mm A s=%237.04509151005=⨯=ρ,满足最小配筋率的要求。