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，黑色，原为农田，含大量有机质。 ②号土层，黏土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值kPa f ak 120=。 ③号土层，粉砂，层厚，稍密，承载力特征值kPa f ak 160=。 ④号土层，中粗砂，层厚，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所示。 土层编号 土的名称 重度γ 孔 隙 比e 液性指数 L I 粘聚力c )(kPa 内摩擦角?)(? 压缩 模量 S E 标准贯入锤击数N 承载力 特征值 ak f )(kPa ① 耕填土 ② 黏土 22 17 4 120 ③ 粉砂 12 160 ④ 中粗砂 20 30 16 200 ⑤ 中风化砂岩 22 320 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。 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 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： 持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度的修正）： (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： 基础平均埋深为：m d 825.2)05.36.2(2 1 =+= 需基础底板宽度b ： 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： 基底的平均压力为： 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 l F q n /28046 1550219605=?+?= =∑ 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： 图)(a
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。
墙下条形基础设计例题.doc
目录 课程设计任务书 (1) 教学楼首层平面图 (4) 工程地质条件表 (5) 课程设计指导书 (6) 教学楼首层平面大图 (19)
《地基与基础》课程设计任务书 一、设计目的 1、了解一般民用建筑荷载的传力途径，掌握荷载计算方法； 2、掌握基础设计方法和计算步骤，明确基础有关构造； 3、初步掌握基础施工图的表达方式、制图规定及制图基本技能。 二、设计资料 工程名称：中学教学楼，其首层平面见附图。 建筑地点： 标准冻深：Z0 = 地质条件：见附表序号 工程概况：建筑物结构形式为砖混结构，采用纵横墙承重方案。建筑物层数为四~六层，层高3.6m，窗高2.4m，室内外高差为0.6m。教室内设进深梁，梁截面尺寸 b×h=250×500mm，其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖MU10， 砂浆采用M5砌筑，建筑物平面布置详见附图。 屋面作法：改性沥青防水层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 220mm厚（平均厚度包括找坡层）水泥珍珠岩保温层 一毡二油（改性沥青）隔气层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 预应力混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 20mm厚天棚抹灰（混合砂浆）， 刷两遍大白 楼面作法：地面抹灰1：3水泥砂浆20mm厚 钢筋混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 天棚抹灰：混合砂浆20mm厚 刷两遍大白 材料重度：三毡四油上铺小石子（改性沥青）0.4KN/m2 一毡二油（改性沥青）0.05KN/m2 塑钢窗0.45KN/m2 混凝土空心板120mm厚 1.88KN/m2 预应力混凝土空心板180mm厚 2.37KN/m2 水泥砂浆20KN/m3 混合砂浆17KN/m3 浆砌机砖19KN/m3 水泥珍珠岩制品4KN/m3 钢筋混凝土25 KN/m3
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
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
(整理)墙下条形基础设计例题.
0/s y y a M f b h =??目 录 课程设计任务书 (1) 教学楼首层平面图 (4) 工程地质条件表 (5) 课程设计指导书 (6) 教学楼首层平面大图 (19) 0/s y y a M f b h =?? 0.5(1s r =?+ /KN m
《地基与基础》课程设计任务书 一、设计目的 1、了解一般民用建筑荷载的传力途径，掌握荷载计算方法； 2、掌握基础设计方法和计算步骤，明确基础有关构造； 3、初步掌握基础施工图的表达方式、制图规定及制图基本技能。 二、设计资料 工程名称：中学教学楼，其首层平面见附图。 建筑地点： 标准冻深：Z0 = 地质条件：见附表序号 工程概况：建筑物结构形式为砖混结构，采用纵横墙承重方案。建筑物层数为四~六层，层高3.6m，窗高2.4m，室内外高差为0.6m。教室内设进深梁，梁截面尺寸 b×h=250×500mm，其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖MU10， 砂浆采用M5砌筑，建筑物平面布置详见附图。 屋面作法：改性沥青防水层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 220mm厚（平均厚度包括找坡层）水泥珍珠岩保温层 一毡二油（改性沥青）隔气层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 预应力混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 20mm厚天棚抹灰（混合砂浆）， 刷两遍大白 楼面作法：地面抹灰1：3水泥砂浆20mm厚 钢筋混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 天棚抹灰：混合砂浆20mm厚 刷两遍大白 材料重度：三毡四油上铺小石子（改性沥青）0.4KN/m2 一毡二油（改性沥青）0.05KN/m2 塑钢窗0.45KN/m2 混凝土空心板120mm厚 1.88KN/m2 预应力混凝土空心板180mm厚 2.37KN/m2 水泥砂浆20KN/m3 混合砂浆17KN/m3 浆砌机砖19KN/m3 水泥珍珠岩制品4KN/m3 钢筋混凝土25 KN/m3
墙下条形基础设计例题.
《地基与基础》课程设计任务书 一、设计目的 1、了解一般民用建筑荷载的传力途径，掌握荷载计算方法； 2、掌握基础设计方法和计算步骤，明确基础有关构造； 3、初步掌握基础施工图的表达方式、制图规定及制图基本技能。 二、设计资料 工程名称：中学教学楼，其首层平面见附图。 建筑地点： 标准冻深：Z0 = 地质条件：见附表序号 工程概况：建筑物结构形式为砖混结构，采用纵横墙承重方案。建筑物层数为四~六层，层高3.6m，窗高2.4m，室内外高差为0.6m。教室内设进深梁，梁截面尺寸 b×h=250×500mm，其上铺钢筋混凝土空心板，墙体采用机制普通砖MU10， 砂浆采用M5砌筑，建筑物平面布置详见附图。 屋面作法：改性沥青防水层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 220mm厚（平均厚度包括找坡层）水泥珍珠岩保温层 一毡二油（改性沥青）隔气层 20mm厚1：3水泥砂浆找平层 预应力混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 20mm厚天棚抹灰（混合砂浆）， 刷两遍大白 楼面作法：地面抹灰1：3水泥砂浆20mm厚 钢筋混凝土空心板120mm厚（或180mm厚） 天棚抹灰：混合砂浆20mm厚 刷两遍大白 材料重度：三毡四油上铺小石子（改性沥青）0.4KN/m2 一毡二油（改性沥青）0.05KN/m2 塑钢窗0.45KN/m2 混凝土空心板120mm厚 1.88KN/m2 预应力混凝土空心板180mm厚 2.37KN/m2 水泥砂浆20KN/m3 混合砂浆17KN/m3 浆砌机砖19KN/m3 水泥珍珠岩制品4KN/m3 钢筋混凝土25 KN/m3
屋面、楼面使用活荷载标准值 附表—2 黑龙江省建筑地基基础设计规范地基承载力特征值表
《基础工程》课程设计柱下条形基础设计l
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。 表2.1 地基岩土物理力学参数 土层编号 土的名称 重度γ ) /(3m kN 孔隙 比e 液性指数 L I 粘聚力c )(kPa 内摩擦角 ?)(? 压缩 模量 S E ) (MPa 标准贯入锤击数N 承载力 特征值 ak f )(kPa ① 耕填土 17.6 ② 黏土 18.4 0.84 0.81 22 17 6.5 4 120 ③ 粉砂 19.5 26.5 7.1 12 160 ④ 中粗砂 20 30 8.2 16 200 ⑤ 中风化砂岩 22 320 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 (1450) =1060kN (1150)，，上部结构作用在柱底的荷载效应基 本组合值 =1728kN (1960)， =1430kN (1550)（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 (5700mm) 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
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.
基础工程课程设计柱下独立基础
柱下独立基础课程设计 姓名： 班级： 学号： 指导老师：罗晓辉
目录 一、设计任务书....................... 错误!未定义书签。 二、不考虑地基处理和角边柱影响中柱的沉降验算错误!未定义书签。 三、地基处理后边柱J-1基础设计....... 错误!未定义书签。 四、地基处理后边柱J-2的设计......... 错误!未定义书签。 五、地基处理后角柱J-3的设计......... 错误!未定义书签。 六、地基处理后中柱J-4的设计......... 错误!未定义书签。 七、地基处理后中柱J-5的设计......... 错误!未定义书签。 八、基础结构布置平面图............... 错误!未定义书签。
一、设计任务书 采用柱下独立基础方案。 材料采用C25，基底设置C15、厚度100mm的混凝土垫层；配筋采用Ⅱ级普通圆钢筋。承受轴心荷载的基础底板一般采用正方形，若偏心荷载则采用矩形底板，其长宽比采用。设计计算内容： （1）在不考虑地基处理和角、边柱的影响时，中柱按地基承载力确定的基础底面积是否满足沉降要求 （2）若通过地基处理（地基处理深度从基础底面以下内），使得地基承载力设计值达到160kPa，进行如下设计计算： 1）根据地基强度确定中柱、角与边柱的（角与边柱需考虑100kN·m 的力矩荷载。力矩作用方向根据右手螺旋法则确定，且指向柱网平面惯性轴）柱下基础底面尺寸； 2）基础配筋、冲切验算； 3）完成有关计算部分的计算简图、基础配筋图等。 二、不考虑地基处理和角边柱影响中柱的沉降验算 不考虑地基处理和角、边柱的影响时，中柱按地基承载力确定的基底面积是否满足沉降要求 （1）按承载力确定基础尺寸
砖混结构墙下条形基础设计实例
墙下条形基础设计实例 根据设计资料、工程概况和设计要求，教学楼采用墙下钢筋混凝土条形基础。基础材料选 用C25混凝土，=t f 1.27N/mm 2；HPB235钢筋，=y f 210N/mm 2 . 。建筑场地工程地质条件， 见附图-1所示。下面以外纵墙（墙厚0.49m ）基础为例，设计墙下钢筋混凝土条形基础。 （一）确定基础埋深 已知哈尔滨地区标准冻深Z o =2m,工程地质条件如附图-1所示： 附图-1 建筑场地工程地质条件 根据建筑场地工程地质条件，初步选择第二层粉质粘土作为持力层。根据地基土的天然含水量以及冻结期间地下水位低于冻结面的最小距离为8m ，平均冻胀率η=4，冻胀等级为Ⅲ级，查表7-3，确定持力层土为冻胀性土，选择基础埋深ｄ=1.6m 。 （二）确定地基承载力 1、第二层粉质粘土地基承载力 5.019 2919 24=--=--= ωωωωL P L I 75.017 .18) 24.01(8.971.21) 1(=-+??= -+= γ ωγωs d e 查附表-2，地基承载力特征值aK f =202.5 KPa 按标准贯入试验锤击数N=6，查附表-3， aK f =162.5KPa 二者取较小者，取aK f =162.5KPa 2、第三层粘土地基承载力 9.0118 ) 29.01(8.97.21) 1(=-+??= -+= γ ωγωs d e
75.05 .215.315 .2129=--=--= ωωωωL P L I 查附表-2，aK f =135 KPa ，按标准贯入锤击数查表-3，aK f =145 KPa ，二者取较小者，取aK f =135 KPa 。 3 、修正持力层地基承载力特征值 根据持力层物理指标e =0.9， I L =0.75，二者均小于0.85。 查教材表4-2 =b η0.3，=η 1.6 3/63.176 .16 .07.18117m KN m =?+?= γ a m d ak a KP d f f 5.193)5.06.1(63.176.15.162)5.0(=-??+=-+=γη （五）计算上部结构传来的竖向荷载 K F 对于纵横墙承重方案，外纵墙荷载传递途径为： 屋面（楼面）荷载→进深梁→外纵墙→墙下基础→地基
