柱下条形基础简化计算及其设计步骤

柱下条形基础简化计算及其设计步骤

一、适用范围:

柱下条形基础通常在下列情况下采用:

1、多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求，当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低，采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时。

2、当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时。

3、地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时。

4、各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时。

5、需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时。

其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算。

二、计算图式

1、上部结构荷载和基础剖面图

2、静力平衡法计算图式

3、倒梁法计算图式

三、设计前的准备工作

在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作:

1、确定合理的基础长度

为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度。当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础。基础的纵向地基净反力为:

式中Pjmax,Pjmin—基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值。

∑Fi—作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布qi)。

∑M—作用于基础上各竖向荷载(Fi ,qi),纵向弯矩(Mi)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值。

L—基础长度,如上述。

B—基础底板宽度。先假定,后按第2条文验算。

当Pjmax与Pjmin相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a1=a2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L；如果Pjmax与Pjmin相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a1或a2，使合力∑Fi的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M为零,反力从梯形分布变为均布,求a1和a2的过程如下:

先求合力的作用点距左起第一柱的距离:

式中,∑Mi—作用于基础上各纵向弯矩设计值之和。

xi—各竖向荷载Fi距F1的距离。

当x≥a/2时,基础长度L=2(X+a1), a2=L-a-a1。

当x

按上述确定a1和a2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:

式中, pj—均布地基净反力设计值。

由此也可得到一个合理的基础长度L。

2、确定基础底板宽度b。

由确定的基础长度L和假定的底板宽度b,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b。

基础底板纵向边缘地基反力:

应满足

基础底板横向边缘地基反力:

应满足

式中, pmax, pmin—基础底板纵向边缘处最大和最小地基反力设计值

p'max, p'min—基础底板横向边缘处最大和最小地基反力设计值

G—基础自重设计值和其上覆土重标准值之和,可近似取G=20bLD,D为基础埋深,但在地下水位以下部分应扣去浮力。

∑M'—作用于基础上各竖向荷载、横向弯矩对基础底板横向中点产生的总弯矩设计值。

其余符号同前述

当∑M'=0时,则只须验算基础底板纵向边缘地基反力

当∑M=0时,则只须验算基础底板横向边缘地基反力。

当∑M=0且∑M'=0时(即地基反力为均布时),则按下式验算,很快就可确定基础底板宽度b:

式中, p—均布地基反力设计值。

3、求基础梁处翼板高度并计算其配筋

先计算基础底板横向边缘最大地基净反力pmax和最小地基净反力pmin,求出基础梁边处翼板的地基净反力pj1,如图,再计算基础梁边处翼板的截面弯矩和剪力,确定其厚度h1和抗弯钢筋面积。

图中, p—翼板悬挑长度, b1 =(b- b0)/2

h1—基础梁边翼板高度

b0,h—基础梁宽和梁高

基础底板横向边缘处地基净反力

式中, S—从基础纵向边缘最大地基反力处开始到任一截面的距离。

其余符号同前述

基础梁边处翼板地基净反力

基础梁边处翼板每米宽弯矩

基础梁边处翼板每米宽剪力若∑M'=0时,则上述M,V表达式为

若∑M=0时,则上述M,V表达式为

但p'j1和p'j2公式中的p'jmax和p'jmin可简化为

若∑M=0和∑M'=0时,则上述M,V表达式为

基础梁边处翼板有效高度

基础梁边处翼板截面配筋

式中, fc—混凝土轴心抗压强度设计值。

fy—钢筋抗拉强度设计值。

其余符号同前述

4、抗扭

当上述∑M'≠0时,对于带有翼板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁的箍筋做成闭合式;反之,则应进行抗扭承载力计算。

四、静力平衡法和倒梁法的应用

在采用净力平衡法和倒梁法分析基础梁内力时,应注意以下六个问题:

第一,由于基础自重和其上覆土重将与它产生的地基反力直接抵消,不会引起基础梁内力,故基础梁的内力分析用的是地基净反力。

第二,对a1和a2悬臂段的截面弯矩可按以下两种方法处理: 1。考虑悬臂段

的弯矩对各连续跨的影响,然后两者叠加得最后弯矩; 2。倒梁法中可将悬臂段在地基净反力作用下的弯矩,全由悬臂段承受,不传给其它跨。

第三,两种简化方法与实际均有出入,有时出入很大,并且这两种方法同时计算的结果也不相同。建议对于介于中等刚度之间且对基础不均匀沉降的反应很灵敏的结构,应根据具体情况采用一种方法计算同时,采用另一种方法复核比较,并在配筋时作适当调整。

第四,由于建筑物实际多半发生盆形沉降,导至柱荷载和地基反力重新分布。研究表明:端柱和端部地基反力均会加大。为此,宜在边跨增加受力纵筋面积,并上下均匀配置。

第五,为增大底面积及调整其形心位置使基底反力分布合理,基础的端部应向外伸出,即应有悬臂段。

第六,一般计算基础梁时可不考虑翼板作用。

(一)静力平衡法

静力平衡法是假定地基反力按直线分布不考虑上部结构刚度的影响根据基础上所有的作用力按静定梁计算基础梁内力的简化计算方法

1、静力平衡法具体步骤:

先确定基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值,其最大值为pjmax*b,最小值为pjmin*b,若地基净反力为均布则为pj*b,如图中虚线所示:

对基础梁从左至右取分离体,列出分离体上竖向力平衡方程和弯矩平衡方程,求解梁纵向任意截面处的弯矩MS和剪力VS,一般设计只求出梁各跨最大弯矩和各支座弯矩及剪力即可。

2、静力平衡法适用条件:

地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足l,￡1。75/l,且上部结构为柔性结构时的柱下条形基础和联合基础,用此法计算比较接近实际。

上式中lm—基础梁上的平均柱距

其中ks—基床系数,可按ks= p0/S0计算(p0为基础底面平均附加压力标准值,S0为以p0计算的基础平均沉降量),也可参照各地区性规范按土类名称及其状态已给出的经验值。

b0,IL—基础梁的宽度和截面惯性矩。

Ec—混凝土的弹性模量。

3、对静力平衡法的一些看法(仅供参考评议):

由于静力平衡法不考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底反力作用下可能产生整体弯曲。与其它方法比较,这样计算所得的基础梁不利截面的弯矩绝对值一般还是偏大。

上述适用条件中要求上部结构为柔性结构。如何判断上部结构为柔性结构,从绝大多数建筑的实际刚度来看均介于绝对刚性和完全柔性之间,目前还难以定量计算。在实践中往往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况,例如,剪力墙体系的高层建筑是接近绝对刚性的,而以屋架--柱--基础为承重体系的排架结构和木结构以及一般静定结构,是接近完全柔性的。具体应用上,对于中等刚度偏下的建筑物也可视为柔性结构,如中、低层轻钢结构;柱距偏大而柱断面不大且楼板开洞又较多的中、低层框架结构以及体型简单,长高比偏大(一般大于5以上)的结构等等。

(二)倒梁法

倒梁法是假定上部结构完全刚性,各柱间无沉降差异,将柱下条形基础视为以柱脚作为固定支座的倒置连续梁,以线性分布的基础净反力作为荷载,按多跨连续梁计算法求解内力的计算方法。

1、倒梁法具体步骤:

先用弯矩分配法或弯矩系数法计算出梁各跨的初始弯矩和剪力。弯矩系数法比弯矩分配法简便,但它只适用于梁各跨度相等且其上作用均布荷载的情况,它的计算内力表达式为:

M=弯矩系数* pj * b *la; V=剪力系数 * pj * b *l

如前述，pj*b即是基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值。其中弯矩系数和剪力系数按所计算的梁跨数和其上作用的均布荷载形式,直接从建筑结构静力计算手册中查得,l为梁跨长度,其余符号同前述。

调整不平衡力:由于倒梁法中的假设不能满足支座处静力平衡条件,因此应通过逐次调整消除不平衡力。

首先,由支座处柱荷载Fi和求得的支座反力Ri计算不平衡力△Ri:

△Ri= Fi - Ri ; Ri= V左i –V右i

式中△Ri—支座i处不平衡力,

V左i ,V右i —支座i处梁截面左,右边剪力。

其次,将各支座不平衡力均匀分布在相邻两跨的各1/3跨度范围内,如图C(实际上是调整地基反力使其成阶梯形分布,更趋于实际情况,这样各支座上的不平衡力自然也就得到了消除),△qi按下式计算:

对于边跨支座: △qi = △R1 /(a1 +l1/3)

对于中间支座: △qi = △Ri / (li-1 /3 + li/3)

式中△qi—支座i处不平衡均布力。

li-1 ,li —支座i左右跨长度。

继续用弯矩分配法或弯矩系数法计算出此情况的弯矩和剪力,并求出其支座反力与原支座反力叠加,得到新的支座反力。

重复步骤,直至不平衡力在计算容许精度范围内。一般经过一次调整就基本上能满足所需精度要求了(不平衡力控制在不超过20%)。

将逐次计算结果叠加即可得到最终弯矩和剪力。

a)柱荷载Fi和柱距图:

b)计算简图和支座反力Ri:

c)调整不平衡力荷载△qi:

2、倒梁法适用条件:

地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足lm￡1。75/l(符号同静力平衡法所述),且上部结构刚度较好时的柱下条形基础,可按倒梁法计算。

基础梁的线刚度大于柱子线刚度的3倍,即:

式中EC—混凝土弹性模量。

IL—基础梁截面惯性矩。

H ,IZ—分别为上部结构首层柱子的计算高度和截面惯性矩。

同时,各柱的荷载及各柱柱距相差不多时,也可按倒梁法计算。

3、对倒梁法的一些看法(仅供参考评议):

满足上述适用条件之一的条形基础一般都能迫使地基产生比较均匀的下沉,

与假定的地基反力按直线分布基本吻合。

由于假定中忽略了各支座的竖向位移差且反力按直线分布,因此在采用该法时,相邻柱荷载差值不应超过20%,柱距也不宜过大,尽量等间距。另外,当基础与地基相对刚度愈小,柱荷载作用点下反力会过于集中成“钟形”,与假定的线性反力

不符;相反,如软弱地基上基础的刚度较大或上部结构刚度大,由于地基塑性变形,反力重分布成“马鞍形”,趋于均匀,此时用倒梁法计算内力比较接近实际。

实际工程中,有一些不需要算得很精很细,有时往往粗略地将第一步用弯矩分配法或弯矩系数法计算出的弯矩和剪力直接作为最终值,不再进行调整不平衡力,这对于中间支座及其中间跨中来说是偏于安全的,而对于边跨及其支座是偏于不安全,从几个等跨梁算例来看,一般情况下,多次调整不平衡力(此项较繁琐),结果使中间支座的内力(指弯矩,剪力)及其跨中弯矩有所减小,边跨支座剪力及其跨中弯矩有所增加,但增减幅度都不大。因此,若不进行调整平衡力,建议根据地区设计经验适当增大边跨纵向抗弯钢筋,其幅度5%左右,这在某些精度范围内一般可以满足设计要求,另外,由于各支座剪力值相差不大(除边支座外),也可取各支座最大剪力值设计抗剪横向钢筋,当然每跨的中间可以放宽。

附:

基础梁的高跨比选用参考表

注:1、选用时应注意梁高不致于过大,同时尚应综合考虑地基与上部结构对基础抗弯刚度的要求。

2、反力大时取上限。

柱下条形基础构造表

注:1、翼板根部厚度及其横向受力钢筋,梁高及其纵向受力钢筋,还须满足计算要求。

2、其它要求见图例。

某框架结构柱下条形基础设计讲解

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 o x： 333137.2528927.271526012182 1.52206 1.52 3331252892 o x ??+??-?-?-??-??= ?+? 得 182396 10.58 17240 o x m == b . 右端延伸长度为 ef l： (1.8 2.77.2210.58)2 1.87.23 2.24 ef l m =++?-?--?= 3、地基净反力 j p的计算。 对E点取合力距即：0 E M ∑=， 2 2.24 2.2433317.2352897.23(25.64 2.24)0.5(71526012)(1821.522061.52)0 2 j j p p ??+??+??--?-?+?-??+??= 即271.2712182396672.3751 j j KN p 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 F 1089.25 1804.25 2868.92 -2020.41 3469.922946.05 -1149.01 3547.05 971.85 -2180.78 1686.85 弯矩图（KN·M）

某框架结构柱下条形基础设计

某框架结构柱下条形基础设计

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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=５72K Ｎ?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：F ｋ＝42３１KN 、Mk=481K Ｎ?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G Ｂ50００７－20０2 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o x :

柱下条形基础设计课程设计

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。 ③号土层,粉砂,层厚2、６m,稍密,承载力特征值。 ④号土层,中粗砂,层厚4.1m,中密,承载力特征值。 ⑤号土层,中风化砂岩,厚度未揭露,承载力特征值。 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。室外地坪标高同自然地面,室内外高差、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得荷载效应标准组合值＝1280kN=１06０ｋN ,,上部结构作用在柱底得荷载效应基本组合值＝１７２8k Ｎ,=１430ｋN (其中为轴线②~⑥柱底竖向荷载标准组合值;为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值;为轴线②~⑥柱底竖向荷载基本组合值;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 混凝土得强度等级Ｃ25～C ３0,钢筋采用H ＰB2３５、HR Ｂ3３５、HR Ｂ４00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 由已知得地基条件,假设基础埋深为,持力层为粉砂层 (1) 求修正后得地基承载力特征值 由粉砂,查表得, 埋深范围内土得加权平均重度: 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得修正): kPa d f f m d ak a 65.233)5.06.2(69.110.3160)5.0(=-??+=-?+=γη

柱下条形基础计算方法与步骤

柱下条形基础简化计算及其设计步骤 提要：本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述，提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表，目的是使基础设计工作条理清楚，方法得当，既简化好用，又比较经济合理。 一、适用范围: 柱下条形基础通常在下列情况下采用： 1、多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求，当上部结构传下的荷载较大，地基的承载力较低，采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时。 2、当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时。 3、地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基，需作地基处理时。 4、各柱荷载差异过大，采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时。 5、需要增加基础的刚度以减少地基变形，防止过大的不均匀沉降量时。 其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种，它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法，也即当柱荷载比较均匀，柱距相差不大，基础与地基相对刚度较 件下梁的计算。 二、计算图式 1、上部结构荷载和基础剖面图 2、静力平衡法计算图式 3. 倒梁法计算图式 三、设计前的准备工作 1. 确定合理的基础长度 为使计算方便，并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡，以利于节约配筋，一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础. 基础的纵向地基净反力为： j j i p F bL M bL min max =±∑∑62

式中 P jmax ,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值. ∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重，但包括其他局部均布q i ). ∑M—作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i ),纵向弯矩(M i )对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值. L —基础长度,如上述. B —基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算. 当P jmax 与P jmin 相差不大于10％，可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a 1=a 2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L ；如果P jmax 与P jmin 相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a 1或a 2，使合力∑F i 的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M 为零,反力从梯形分布变为均布,求a 1和a 2的过程如下: 先求合力的作用点距左起第一柱的距离: 式中, ∑M i —作用于基础上各纵向弯矩设计值之和. x i —各竖向荷载F i 距F 1的距离. 当x≥a/2时,基础长度L=2(x+a 1), a 2=L-a-a 1. 当x

柱下条形基础计算书

1. 工程概况及设计资料 某柱下条形基础，所受外荷载大小及位置如图1.1所示。柱采用C40混凝土，截面尺寸800800mm mm ?。地基为均质粘性土，地基承载力特征值160ak a f KP =，土的重度3 19/KN m γ=。地基基础等级：乙级。地下防水等级：二级。 图1.1 2. 基础宽度计算 基础埋深定为2m 。总竖向荷载值 1000180014004000ki N KN KN KN KN =++=∑ 180********.5 5.334000N KN m KN m e m KN ?+?= = 假设两端向外延伸总长度为3m ，则 4.56313.5L m m m m =++= 地基底面以上土的加权重度3 19/m KN m γ= 查得《地基规范》中对于粘性土： 1.6d η=，0.3b η=

持力层经深度修正后的地基承载力特征值 3(0.5)160 1.619/(20.5)205.6a ak d m a a f f d m KP KN m m m KP ηγ=+-=+??-=()()3 4000 1.789205.620/ 2.013.5ki a G a N KN b m f d l KP KN m m m γ≥ = =--??∑取 2.0b m = 3. 两端外伸长度验算即地基承载力验算 320/ 2.013.5 2.01044k G KN m m m m KN =???= 400010445044ki k N G KN KN KN +=+=∑ 80ki M KN m =?∑ 800.0155244N G KN m e m KN +?= = 113.5 5.445 1.3052l m m ??=-= ??? 213.5 5.055 1.6952l m m ??=-= ??? 5244194.22205.62.013.5ki k k a a a N G KN p KP f KP bl m m +== =<=?∑ ,max ,min 6195.58 1.2246.7524460.015(1)(1)2.013.513.5192.860 ki k k N G a a a k a N G p e KP f KP KN p bl l m m KP ++>=?= ± =±=?>∑

柱下条形基础简化计算及其设计步骤

柱下条形基础简化计算及其设计步骤 提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理. 一 适用范围: 柱下条形基础通常在下列情况下采用： 1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求，当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时. ２.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时. 3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时. 4.各柱荷载差异过大，采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时. 5．需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时. 其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀，柱距相差不大，基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算. 二 计算图式 1.上部结构荷载和基础剖面图

2.静力平衡法计算图式 3.倒梁法计算图式 三.设计前的准备工作 在采用上述两种方法计算基础梁之前，需要做好如下工作: 1.确定合理的基础长度 为使计算方便，并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布，需要求得一个合理的基础长度．当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为： 式中 P jmax,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值. ∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布q i). ∑M —作用于基础上各竖向荷载(F ｉ ，q i ）,纵向弯矩(M i)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值． L —基础长度,如上述. B —基础底板宽度.先假定,后按第２条文验算. j j i p F bL M bL min max =±∑∑6 2

柱下条形基础计算方法与步骤 (1)

柱下条形基础简化计算及其设计步骤 一 适用范围: 柱下条形基础通常在下列情况下采用: 1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时. 2.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时. 3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时. 4.各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时. 5.需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时. 其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算. 二 计算图式 1.上部结构荷载和基础剖面图 2.静力平衡法计算图式

3.倒梁法计算图式 三.设计前的准备工作 在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作: 1.确定合理的基础长度 为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为: 式中 P jmax,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值. ∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布q i). ∑M —作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i),纵向弯矩(M i)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值. L —基础长度,如上述. B —基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算. 当P jmax 与P jmin 相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a 1=a 2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L ；如果P jmax 与P jmin 相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a 1或a 2，使合力∑F i 的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M 为零,反力从梯形分布变为均布,求a 1和a 2的过程如下: j j i p F bL M bL min max =±∑∑6 2

柱下条形基础内力计算(zhang)

一、柱下条形基础的计算 1. 倒梁法 倒梁法假定上部结构是刚性的，柱子之间不存在差异沉降，柱脚可以作为基础的不动铰支座，因而可以用倒连续梁的方法分析基础内力。这种假定在地基和荷载都比较均匀、上部结构刚度较大时才能成立。此外，要求梁截面高度大于1/6柱距，以符合地基反力呈直线分布的刚度要求。 倒梁法的内力计算步骤如下： (1).按柱的平面布置和构造要求确定条形基础长度L ，根据地基承载力特征值确定基础 底面积A ，以及基础宽度B=A/L 和截面抵抗矩6/2 BL W =。 (2).按直线分布假设计算基底净反力n p ： min max n n p p W M A F i i ∑±∑= （4-12） 式中 ∑i F 、∑i M ?相应于荷载效应标准组合时，上部结构作用在条形基础上的竖向力（不 包括基础和回填土的重力）总和，以及对条形基础形心的力矩值总和。当为轴心荷载时， n n n p p p ==min max 。 (3).确定柱下条形基础的计算简图如图4-13，系为将柱脚作为不动铰支座的倒连续梁。 基底净线反力 B p n 和除掉柱轴力以外的其它外荷载（柱传下的力矩、柱间分布荷载等）是 作用在梁上的荷载。 (4).进行连续梁分析，可用弯矩分配法、连续梁系数表等方法。 (5).按求得的内力进行梁截面设计。 (6).翼板的内力和截面设计与扩展式基础相同。 倒连续梁分析得到的支座反力与柱轴力一般并不相等，这可以理解为上部结构的刚度对基础整体挠曲的抑制和调整作用使柱荷载的分布均匀化，也反映了倒梁法计算得到的支座反力与基底压力不平衡的缺点。为此提出了“基底反力局部调整法”，即将不平衡力（柱轴力与支座反力的差值）均匀分布在支座附近的局部范围（一般取1/3的柱跨）上再进行连续梁分析，将结果叠加到原先的分析结果上，如此逐次调整直到不平衡力基本消除，从而得到梁的最终内力分布。由图4-14，连续梁共有n 个支座，第i 支座的柱轴力为i F ，支座反力为i R ，左右柱跨分别为1-i l 和i l ，则调整分析的连续梁局部分布荷载强度i q 为： 边支座)1(n i i ==或 3 /)(1)1(0) (1)(1)(1n n n n n l l R F q +-= + （4-13a ） 中间支座)1(n i << i i i i i l l R F q +-= -1)(3 （4-13b ） 当i q 为负值时，表明该局部分布荷载应是拉荷载,例如图4-14中的2q 和3q 。 倒梁法只进行了基础的局部弯曲计算，而未考虑基础的整体弯曲。实际上在荷载分布和地基都比较均匀的情况下，地基往往发生正向挠曲，在上部结构和基础刚度的作用下，边柱和角柱的荷载会增加，内柱则相应卸荷，于是条形基础端部的基底反力要大于按直线分布假设计算得到的基底反力值。为此，较简单的做法是将边跨的跨中和第一内支座的弯矩值按计算值再增加20%。

柱下条形基础计算简化及步骤

柱下条形基础简化计算及其设计步骤 摘要：本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理. 关键字：柱下条形基础简化计算设计步骤 一.适用范围: 柱下条形基础通常在下列情况下采用: 1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足 设计要求时. 2.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时. 3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时. 4.各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时. 5.需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时. 其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算. 二.计算图式 1.上部结构荷载和基础剖面图 2.静力平衡法计算图式 3.倒梁法计算图式

三.设计前的准备工作 在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作: 1.确定合理的基础长度 为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为: 式中Pjmax,Pjmin—基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值. ∑Fi—作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布qi). ∑M—作用于基础上各竖向荷载(Fi,qi),纵向弯矩(Mi)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值. L—基础长度,如上述. B—基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算. 当Pjmax与Pjmin相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a1=a2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L；如果Pjmax与Pjmin相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a1或a2，使合力∑Fi的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M为零,反力从梯形分布变为均布,求a1和a2的过程如下: 先求合力的作用点距左起第一柱的距离: 式中,∑Mi—作用于基础上各纵向弯矩设计值之和. xi—各竖向荷载Fi距F1的距离. 当x≥a/2时,基础长度L=2(X+a1),a2=L-a-a1.

柱下条形基础设计案例

建筑结构常规设计方法结构体系的力学模型 上部结构设计：用固定支座代替基础，假设支座没有任何变形，求的结构的内力和支座反力。 基础设计：把支座反力作用于基础，用材料力学的方法求得地基反力，再进行基础得内力和变形验算。 地基验算：把基础反力作用于地基，验算地基的承载力和沉降。 常规设计得结果：上部底层和边跨的实际内力大于计算值，而基础的实际内力要比计算值小很多。 2 相对刚度影响 （上部结构+基础）与地基之间的刚度比 结构绝对柔性：相对刚度为0，产生整体弯曲，排架结构 结构绝对刚性:相对刚度为无穷大，产生局部弯曲，剪力墙、筒体结构 结构相对刚性：相对刚度为有限值，既产生整体弯曲，又产生局部弯曲, 砌体结构、钢筋混凝土框架结构 (敏感性结构 ) 3 工程处理中的规定: ①按照具体条件不考虑或计算整体弯距时，必须采取措施同时满足整体弯曲的受力要求。 ②从结构布置上，限制梁板基础（或称连续基础）在边柱或边墙以外的挑出尺寸，以减轻整体弯曲效应。 ③在确定地基反力图形时，除箱形基础按实测以外，柱下条形基础和筏形基础纵向两端起向内一定范围，如1-2开间，将平均反力加大10%～20%设计。 ④基础梁板的受力钢筋至少应部分通长配置（具体数量见有关规范），在合理的条件下，通长钢筋以多为好，尤其是顶面抵抗跨中弯曲的受拉钢筋，对筏板基础，这种钢筋应全部通长配置为宜 7.8.2 柱下刚进混凝土条形基础的设计 地基模型 地基模型：用以描述地基σ～ε的数学模型. 下面介绍的地基模型应注意其适用条件。 1 文克尔地基模型 基本假定：地基上任一点所受的压力强度与该点的地基沉陷s成正比，关系式如下: P=ks k—地基基床系数，表示产生单位变形所需的压力强度(kN／m3)； p—地基上任—点所受的压力强度(kPa)； s— p作用位置上的地基变形(m)。 注：基床系数k可根据不同地基分别采用现场荷载试验、室内三轴试验或室内固结试验成果获得。见下表。 适用条件：抗剪强度很低的半液态土(如淤泥、软粘土等)地基或塑性区相对较大土层上的柔性基础;厚度度不超过梁或板的短边宽度之半的薄压缩层地基(如薄的破碎岩层)上的柔性基础. 这个假定是文克勒于1867年提出的．故称文克勒地基模型。该模型计算简便，只要k值选择得当，可获得较为满意的结果。地基土越软弱，土的抗剪强度越低，该模型就越接近实际情况。 缺点：文克勒地基模型忽略了地基中的剪应力，按这一模型，地基变形只发生在基底范围内，而基底范围外2半无限弹性体法

柱下条形基础简化计算及其设计步骤

柱下条形基础简化计算及其设计步骤 一、适用范围: 柱下条形基础通常在下列情况下采用: 1、多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求，当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低，采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时。 2、当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时。 3、地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时。 4、各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时。 5、需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时。 其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算。 二、计算图式 1、上部结构荷载和基础剖面图 2、静力平衡法计算图式 3、倒梁法计算图式 三、设计前的准备工作 在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作:

1、确定合理的基础长度 为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度。当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础。基础的纵向地基净反力为: 式中Pjmax,Pjmin—基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值。 ∑Fi—作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布qi)。 ∑M—作用于基础上各竖向荷载(Fi ,qi),纵向弯矩(Mi)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值。 L—基础长度,如上述。 B—基础底板宽度。先假定,后按第2条文验算。 当Pjmax与Pjmin相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a1=a2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L；如果Pjmax与Pjmin相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a1或a2，使合力∑Fi的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M为零,反力从梯形分布变为均布,求a1和a2的过程如下: 先求合力的作用点距左起第一柱的距离: 式中,∑Mi—作用于基础上各纵向弯矩设计值之和。 xi—各竖向荷载Fi距F1的距离。 当x≥a/2时,基础长度L=2(X+a1), a2=L-a-a1。 当x

柱下条形基础设计计算书

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=b η，0.1=d η， 3180.518 1.05 18/1.55 m 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 1864.73 282.536.6k F kN = = 则基础底面在单位1m 长度内受平均弯矩 83.50 12.656.6 k M kN m = =? 282.53 1.87178.918 1.55 k 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 2.5 0.2370.417352.2866 k k k M l e m m F G = ==<==+ 基底平均压力为：352.28 140.9178.92.5 1.0 k 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。

第3章_柱下条形基础

第3章柱下条形基础、筏形和箱形基础 §3-1概述 柱下条形基础、筏形基础和箱形基础与柱下独立基础相比，具有优良的结构特征、较大的承载能力等优点，适合作为各种地质条件复杂、建设规模大、层数多、结构复杂的建筑物基础。 柱下条形基础、筏形基础和箱形基础将建筑物底部连成整体加强了建筑物整体刚度，调整和均衡传递给地基的上部结构荷载，减小荷载差异和地基不均匀造成的建筑物不均匀沉降，减小上部结构的次应力。该类基础一般埋深较大，可提高地基的承载力，增大基础抗水平滑动的稳定性，并可利用地基补偿作用减小基底附加应力，减小建筑物的沉降量。此外，筏形和箱形基础还可在建筑物下部构成较大的地下空间，提供安置设备 和公共设施的合适场所。 但是，这类基础尤其箱形基础，技术要求及造价较高，施工中需处理大基坑、深开挖所遇到的许多问题，箱形基础的地下空间利用 不灵活，因此，选用时需根据具体条件通过技术经济及应用比较确 定。 如前所述的刚性及扩展基础，因建筑物较小，结构较简单，计算分析中将上部结构、基础和地基简单地分割成彼此独立的三个组成 部分，分别进行设计和验算，三者之间仅满足静力平衡条件。这种 设计方法称为常规设计，由此引起的误差一般不致于影响结构安全 或增加工程造价，但计算分析简单，工程界易于接受。然而对于条 形、筏形和箱形等规模较大、承受荷载多和上部结构较复杂的基础，上述简化分析，仅满足静力平衡条件而不考虑三者之间的相互作用，则常常引起较大误差。由于基础在地基平面上一个或两个方向的尺 度与其竖向截面相比较大，一般可看成是地基上的受弯构件—梁或 板。其挠曲特征、基底反力和截面内力分布都与地基、基础以及上 部结构的相对刚度特征有关，故应从三者相互作用的角度出发，采 用适当的方法进行设计。 应该指出，上部结构、基础和地基共同作用是一个复杂的研究课题，尽管已取得较丰硕的成果，但是由于涉及到的因素很多，尤其 地基土是一种很复杂的材料，目前尚缺少一种理想的地基模型去确 切模拟，因此考虑共同工作的分析结果与实测资料对比往往存在着 不同程度的差异，有时误差还较大，说明理论分析方法尚有待进一 步完善，许多设计人员提出，设计这些基础宜以“构造为主，计算 为辅”的原则，本章在介绍柱下条形基础、筏形基础、箱形基础设 计计算的同时，也介绍其结构和构造要求，供设计时采用。 §3-2弹性地基上梁的分析

最新基础工程设计实例

基础工程设计实例

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2.1m ，最大冻结深度0.7m ，假设基础埋深1.6m （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 85.086.0>=e ，查得0=b η，0.1=d η， 3 /5625.176.19 .0187.017m kN m =?+?= γ kPa d f f m d ak a 32.181)5.06.1(5625.170.1162)5.0(=-??+=-+=γη （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 m 975.09.325.0=? 基础总长m l 15.33225.0392.31=??+= 基础平均埋深为m 825.12/45.06.1=+ 则基础底面在单位1m 长度内受平均压力 kN F k 57.13615 .332 5.06507650=??+?= 则基础底面在单位1m 长度内受平均弯矩 m kN M k ?=??+= 34.2515 .338 )0.12580( 基础平均埋深为m 825.12/45.06.1=+

m d f F b G a k 94.0825 .12032.18157 .136=?-=-≥ γ 考虑偏心荷载的作用，将基底面积增大40%，则 m b 57.14.112.1=?=，取b=1.6m 。 （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 97.194825.16.10.12057.136=???+=+ 基底总弯矩为：m kN M k ?=34.25 偏心距为：m l m G F M e k k k 267.06 6 .16129.097.19434.25==<==+= 基底平均压力为： kPa f kPa A G F p a k k k 32.18186.1210 .16.197 .194=<=?=+= 基底最大压力为： kPa f kPa l e p p a k k 58.2172.181.1806.1129.06186.12161max =<=??? ? ??+?=??? ??+=满足条件。 2、验算软弱下卧层承载力 选承载力较低层④粉质粘土进行验算 由 3031.170 .691 .621<==s s E E ， 5.025.46 .18.6>==b z 取?=23θ 下卧层顶面处的附加应力： []kPa z b p p b p c k z 75.234245 .08.626.1)9.0187.017(86.1216.1tan 2)(=??+?+?-?=+-=θ

柱下条形基础设计课程设计

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 9.19.63 1 =? 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 61.20746 5145021150=?+?= 基础平均埋深为：m d 825.2)05.36.2(2 1 =+= 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：

柱下条形基础简化计算及设计步骤

柱下条形基础简化计算及其设计步骤 柱下条形基础简化计算及其设计步骤 提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理. 一.适用范围: 柱下条形基础通常在下列情况下采用: 1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时. 2.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时. 3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时. 4.各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时. 5.需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时. 其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算. 二.计算图式 1.上部结构荷载和基础剖面图 2.静力平衡法计算图式 3.倒梁法计算图式 三.设计前的准备工作 在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作: 1.确定合理的基础长度 为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为: 式中Pjmax,Pjmin—基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值. ∑Fi—作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布qi). ∑M—作用于基础上各竖向荷载(Fi ,qi),纵向弯矩(Mi)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值. L—基础长度,如上述. B—基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算. 当Pjmax与Pjmin相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a1=a2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长度L；如果Pjmax与Pjmin相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a1或a2，使合力∑Fi的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M为零,反力从梯形分布变为均布,求a1和a2的过程如下: 先求合力的作用点距左起第一柱的距离: 式中,∑Mi—作用于基础上各纵向弯矩设计值之和. Xi—各竖向荷载Fi距F1的距离. 当x≥a/2时,基础长度L=2(X+a1), a2=L-a-a1. 当x按上述确定a1和a2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为: 式中, pj—均布地基净反力设计值. 由此也可得到一个合理的基础长度L. 2.确定基础底板宽度b. 由确定的基础长度L和假定的底板宽度b,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b.

条形基础计算书

A轴柱下条形基础设计 9.1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 k9.58 5 6.71 2 61.32kN m N k521.21 5 364.85 2 3335.75kN V k (6.11 5 4.28 2) 39.11kN 底层墙重： g k l 7.812 4.5 6 7.5 2.1 2.4 0.285 6 0.45 2.1 2.4 6 159.89KN (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： 1 1 — Io — 4.5 1.125m,取1.150m，基础总长:6X 4.5+2X 1.15=29.3m 4 4 (3) 基础高度

1 1 h ---------- l 750 ~ 1125mm ，取 h=800 mm 6 4 (4) 基础梁宽 b 柱宽 100 400 100 500mm (5) 基础埋深 d 0.4 0.5 0.8 1.7m (6) 基础底宽 18 (0.4/2 0.5) 19 0.25 19 10 0.45 2 r m 12.59kN/m 1.7 查规范，因为 e ＞0.85,得b 0, d 1.0 f a f ak b r(b 3) d r m (d 0.5) 130 1.0 12.59 (1.7 0.5) 145.11kN /m 2 厂 N k 底层墙重 3335.75 159.89 d B - 1.03m l f a r G d 29.3 145.11 20 1.25 10 0.45 取 B=2m 9.2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: 2 2 89.80kN/m f a 145.11kN/m M k F k G k 6 M k V k h 2 w A I B 2 “ "6 61.32 39.11 0.8 89.80 29.3 2 2 2 100.481kN /m 1.2 f a 174.13kN /m 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 P k F k G k A 3335.75 159.89 29.3 2 20 1.25 10 0.45 P kMax F k G k A