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kPa f ak 120=。
③号土层，粉砂，层厚2.6m ，稍密，承载力特征值kPa f ak 160=。
④号土层，中粗砂，层厚4.1m ，中密，承载力特征值kPa f ak 200=。
⑤号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值kPa f ak 320=。
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mm mm 400400 。
室外地坪标高同自然地面，室内外高差mm 450。
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的荷载效应标准组合值=1280kN=1060kN ，，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值=1728kN ，=1430kN （其中k N 1为轴线②~⑥柱底竖向荷载标准组合值；k N 2为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值；1N 为轴线②~⑥柱底竖向荷载基本组合值；2N 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混凝土的强度等级C25~C30，钢筋采用HPB235、HRB335、HRB400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的地基条件，假设基础埋深d 为m 6.2，持力层为粉砂层(1) 求修正后的地基承载力特征值由粉砂，查表10.7得，0.3,0.2==d b ηη 埋深范围内土的加权平均重度：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的修正）：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：m 9.19.631=⨯基础总长：m l 4623.269.6=⨯+⨯= 则基础底面在单位m 1长度内受平均压力：kN F k 61.207465145021150=⨯+⨯=基础平均埋深为：m d 825.2)05.36.2(21=+=需基础底板宽度b ：m d f F b G a k 06.1)]9.0825.2(10825.220[65.23361.207=-⨯-⨯-=⋅-≥γ取m b 2.1=设计(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 73.2583.11)]9.0825.2(10825.220[32.251=⨯⨯-⨯-⨯+=+基底的平均压力为：kPa f kPa G F P a k k k 65.23360.2152.1173.258A =<=⨯=+=满足条件2、基础的结构设计 (1) 梁的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，因此单位长度地基的净反力为：m kN lF q n /280461550219605=⨯+⨯==∑基础梁可看成在均布线荷载n q 作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。
为了计算方便，可将图)(a 分解为图)(b 和图)(c 两部分。
图)(b 用力矩分配法计算，A 截面处的固端弯矩为：m kN l q M n GA ⋅=⨯⨯==66.7413.24.208212122图)(a图)(b在图)(c 的荷载作用下，也用力矩分配法计算，其中各杆的固端弯矩为：m kN l q n F⋅-=⨯⨯-=-=7.16689.64.2808181M 22BAm kN l q n F⋅=⨯⨯==5.11129.64.280121121M 22BC其余同（略）图)(c将图)(b 与)(c 的弯矩叠加，即为按倒梁法计算求得的弯矩图如下：(2) 梁的剪力计算kN l q V n 6459.6314.20831A =⨯⨯=⨯=左kNl M M l q V A B n A 4.8989.6742121829.62082=--⨯=--=右kNl M M l q V A B n B 4.10369.6742121829.62082=-+⨯=-+=左kN V B 5.9869.62181-08614.967=-=右kN V C 3.9489.68121-08614.967=+=左kN V C 7.9619.61086-7.25114.967=-=右kN V D 1.9739.61086-7.25114.967=+=左其余同（略），得剪力图如下：(3) 计算调整荷载i p ∆由于支座反力与原柱端荷载不等，需进行调整，将差值i p ∇折算成调整荷载i q ∆kN p A 5.6)5.898645(1550=+-=∆kN p B 63-)4.9863.1036(1960=+-=∆ kN p C 1.50)7.9614.948(1960=+-=∆kN p D 8.13)1.9731.973(1960=+-=∆对于边跨支座)31(1011l l p q +∆=∆0l 为边跨长度；1l 对第一跨长度。
对于中间支座)3131(1i i l l p q +∆=∆- 1-i l 为第1-i 长度；i l 为第i 跨长度。
故m kN m kN q A /41.1/)9.6313.2(5.6=⨯+=∆；m kN m kN q B /7.13/)9.6319.631(63-=⨯+⨯-=∆m kN m kN q C /89.10/)9.6319.631(1.50=⨯+⨯=∆m kN m kN q D /3/)9.6319.631(8.13=⨯+⨯=∆ 其余同（略）调整荷载作用下的计算简图如下：调整荷载作用下基础梁的内力图如下：两次计算结果叠加，得基础梁的最终内力图如下：两次计算结果叠加，得基础梁得最终内力：支座)'C)'(DD(C(AA)'(BB)'截面 类型左 右 左 右 左 右 左 右弯矩（KN ·m ） 745.39 745.39 1195.6 11956 1102 1102 1136 1136 剪力（KN ） 648.2 899.71006.95 958.88 969.53984.47982.286 982.28三、配筋计算 (1) 基础梁配筋计算○1材料选择：混凝土25C ，2/27.1mm N f t =；2/9.11mm N f c=； 钢筋采用二级钢HRB335,2/300'mm N f f y y == 垫层10C ：100mm 厚○2基础梁宽度mm b 500=；基础梁高度mm h 1300=；6.2500/1300/==b h 符合2.0～3.0的规定○3验算截面最小尺寸 钢筋先按一排布置，故mm a h h s 12653510000=-=-=kN bh f kN V c c 87.188112655009.110.125.025.019.10610max =⨯⨯⨯⨯=≤=β满足要求○4配筋计算表格 项目 截面弯矩截面抵抗矩系数201bh f M c s αα=相对受压高度sαξ211--=内力矩的力臂系数2211ss αγ-+=截面配筋0h f M A s y S γ=A 745.39 0.078286 0.081617 0.959192 2047.701B 1189.92 0.124974 0.133945 0.933028 3268.893C 1100.16 0.115547 0.123127 0.938437 3022.308D 1137.77 0.119497 0.127643 0.936178 3125.629 C' 1100.16 0.115547 0.123127 0.938437 3022.308 B' 1189.92 0.124974 0.133945 0.933028 3268.893 A' 745.39 0.078286 0.081617 0.959192 2047.701 AB 跨中691.17 0.072592 0.075437 0.962281 1898.75 BC 跨中 508.02 0.053356 0.054861 0.97257 1395.609 CD 跨中 550.79 0.057848 0.059626 0.970187 1513.105 DC'跨中 550.79 0.057848 0.059626 0.970187 1513.105 C'B 跨中 508.02 0.053356 0.054861 0.97257 1395.609 B'A 跨中691.170.0725920.0754370.9622811898.75基础梁选配钢筋：底部922全长贯通 (2) 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4肢箍，选用80@8φ 2206.201)841(4A mm sv =⨯⨯=π○3斜截面受剪承载力uV ： 0025.17.0h sA f bh f V V svyvt cs u +== a) 80@8φ（加密区）kN V 58.10659658006.20121025.196550027.17.0u =⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= b) 200@8φ（非加密区）kN V u 60.68396520006.20121025.196550027.17.0=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 加密区：kN kN V u 1006.9558.1065>=非加密区：kN kN V u 2.64860.683>= 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（2/300mm N f y =）基础底板宽mm b 1200=，主肋宽500mm(502400⨯+)； 翼板外挑长度：mm a 350)5001200(211=-=翼板外缘厚度200mm,梁肋处翼板厚度300mm,翼板采用25C 混凝土，335HPB 钢筋。
（取1.0m 宽度翼板作为计算单元） 基底净反力设计值：kPa b q n n 37.2332.14.280P ===○1斜截面抗剪强度验算（按每米长计） m kN a P n /68.8135.037.233V 1=⨯=⋅=mm f Vh th 24.10327.1)1265800(7.068.817.0410=⨯⨯==β实际mm mm h 24.10325010403000>=--=，可以○2翼板受力筋计算 配筋计算：84.400.168.8121=⨯⨯=M ○1截面抵抗矩系数04576.025012009.110.11084.4026201=⨯⨯⨯⨯==bh f M c s αα ○2相对受压区高度047.004576.0211211=⨯--=--=sαξ ○3内力矩的力臂系数977.02211=-+=s s αγ ○4钢筋面积26035.557250977.03001084.40mm h f MA s y s =⨯⨯⨯==γ 实配70@8（2235.557561mm mm A s >=），分布筋200@8φ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。