邮电与信息工程学院
课程设计说明书
课题名称：柱下钢筋混凝土条形基础设计
学生学号：
专业班级：
学生姓名：
学生成绩：
指导教师：
课题工作时间：2016.6.8 至2016.6.19
一、课程设计的任务或学年论文的基本要求：
1、设计条件
某办公大楼基础拟采用柱下钢筋混凝土条形基础，有关设计条件和资料如下：
1、结构平面尺寸及上部结构传至基础的荷载如附图1所示；
2、工程地质条件
根据工程场地《岩土工程勘察报告》，各土层物理力学指标如表1所示。
表1 各土层物理力学指标
序号土层名
称
层厚
m
含水量
％
重度
kN/m3
孔隙比比重
液
限％
塑性
指数
液性
指数
固结快剪压缩性指标承载力
特征值
f ak
kPa
C
kPa
φ
度
a1-2
MPa-1
E s1-2
MPa
1 素填土 1.0 18.5
2 粉质粘
土
3.0 22.7 19.6 0.670 2.74 27.1 11.5 0.62 26.4 12.2 0.21 8.0 200
3 粉质粘
土
2.5 21.3 20.0 0.650 2.75 32.7 15.5 0.26 69.4 19.3 0.09 19.3 380
4 砂土24 19.8 0.710 2.74 16.6 14.0 0.57 36.3 15.1 0.28 6.4
5 220
3、材料：C25混凝土，基础梁内纵向受力钢筋采用HRB335或HRB400级，基础板钢筋及箍筋用HPB300或HRB335级。
2、设计说明书内容及要求
1、确定基础结构布置方案；
2、在结构布置方案的基础上，选择合理的基础梁内力计算模式；
3、基础梁、板内力计算及截面配筋设计；
4、写出完整的计算书，字迹要工整美观，并用钢笔写或打印，插图可用铅笔画。设计计算应符合现行有关规范规定；
5、每个学生完成1号图纸1张的基础施工图绘图工作量，内容有：
(1)基础平面布置图；
(2)基础梁、板配筋图。
6、施工图应与计算书的内容相符合，构造合理，便于施工。
7、施工图计算机或手绘完成，字宜用仿宋字体，线形、尺寸标注方法、图例等均应符合《房屋建筑制图统一标准》和《建筑结构制图标准》
指导教师签字：
年月日
附图1
二、进度安排：
发题2016年6月8日
（1）2016年6月8日-2016年6月9日确定基础结构布置方案
（2）2016年6月8日-2016年6月10日进行基础梁的内力计算
（3）2016年6月10日-2016年6月11日进行基础板的内力计算
（4）2016年6月12日-2016年6月13日基础梁板配筋计算
（5）2016年6月14日-2016年6月15日书写设计计算说明书
（6）2016年6月16日-2016年6月18日绘制基础施工图。
三、应收集资料及主要参考文献：
1．华南理工大学、浙江大学、湖南大学编．基础工程（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，2014
2．凌治平、易经武主编．基础工程．北京：人民交通出版社，1999
3．周景星、王洪瑾、虞石民等编．基础工程．北京：清华大学出版社，1996
4．王秀丽主编．基础工程．重庆：重庆大学出版社，2001
5．赵明华主编．基础工程．北京：高等教育出版社，2003
6．袁聚云、李晓培、楼晓明等编．基础工程设计原理．上海：同济大学出版社，2002
7．[美]Bowles，J．E．著，童小东等译．基础工程分析与设计（第5版）．北京：中国建筑工业出版社，2004
8．中华人民共和国国家标准．混凝土结构设计规范（GB50010-2011）．北京：中国建筑工业出版社，2010
9．中华人民共和国国家标准．建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）．北京：中国建筑工业出版社，2011
10．中华人民共和国行业标准．建筑桩基础设计规范（JGJ94-2008）．北京：中国建筑工业出版社，2008
11．顾晓鲁、钱鸿缙等编．地基与基础（第三版）．北京：中国建筑工业出版社，2003
12．周果行编著．房屋结构毕业设计指南．北京：中国建筑工业出版社，2004 13．袁聚云等．土木工程专业毕业设计指南（岩土工程分册）．北京：中国水利水电出版社，1999；
四、课程设计摘要（中文）：
五、课程设计摘要（英文）：
六、成绩评定：
指导教师评语：
指导教师签字：
20 年月日
项目评价项目评价
调查论证工作量、工
作态度
实践能力
分析、解决问题能力质量创新
得分
七、答辩纪录：
答辩意见及答辩成绩
答辩小组教师（签字）：
200 年月日
总评成绩：
（教师评分×75%+答辩成绩×25%）
课程设计评审标准（指导教师用）
评价内容具体要求权重
调查论证
能独立阅读文献和从事其他调研；能提出并较好地论述
课题实施方案；有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。
0.1
实践能力
能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究工作。如
装置安装、调试、操作。
0.2
分析解决问题能力
能运用所学知识和技能去发现和解决实际问题；能正确
处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。
0.2
工作量、工作态度
按期圆满完成规定任务，工作量饱满，难度较大，工作
努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。
0.2
质量
综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严
谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准
确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、
正确；论文结果有应用价值。
0.2
创新工作中有创新意识；对前人工作有改造或独特见解。0.1
武汉工程大学资源与土木工程学院
基础工程课程设计指导书
设计题目：柱下钢筋混凝土条形基础设计
学生姓名：
指导教师：
武汉工程大学资源与土木工程学院土木工程教研室
二零一六年五月十日
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 下卧层顶面处的自重应力值为：
3
.1)103.18(1.3)105.18(9.1)108.18(5.08.189.00.187.017?-+?-+?-+?+?+?=cz p kPa 36.91=
下卧层承载力特征值为：
)5.0(-++=z d f f m d azk az γη
)5.04.8(4
.836
.910.1125-??
+=
kPa 92.210=
kPa f kPa p p az cz z 92.21011.11536.9175.23=<=+=+
软弱下卧层承载力满足要求 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kPa d cz
1.289.0187.017=?+?==γσ
基底平均压力按准永久荷载计算kPa p 88.1185
..115.335.16.115.33208540=????+?= 基底附加应力
kPa p p cz 78.901.2888.1180=-=-=σ
(2)用规范法计算地基沉降
点号
z
b z /
i α
i z α
11---i i z i z z αα
i
E p 0
i s ?
（mm ）
∑?i
s
（mm ）
0 0
4?0.25
1 2.4 3.
2 4?0.1685 1.6176 1.6176 0.0131 21.26 2 5.5 7.33
3 4?0.1038 2.3826 0.7650 0.020
4 15.60 3 6.
5 8.667 4?0.0963 2.5038 0.1212 0.0193 2.34
4 6.8 9.067 4?0.0936 2.5672
0.0429
0.0193
0.82
40.8
确定沉降计算深度mm s mm s i n
∑=<=?02.1025.078.0
（3）确定沉降经验系数s ψ
①计算
s E
()
MPa
E z z z
z E A A
E si i i i i i i i
i si i i
s 77.571
.492
.4271.42.12144.476591.66.161792
.422.1217656.1617111
1=++++++=
???
?
??--=
???
? ??=
∑∑∑∑----ααα
α
②s ψ值的确定 据
ak f p 75.00<，MPa E s 77.5=
查得823.0=s
ψ
（4）基础最终沉降量计算
mm s s i s 58.338.40823.0=?==∑ψ
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 825.1
m 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 217.06
3
.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：
kPa
f kPa l e p p a k k 58.2172.187.2043.1117.06103.13361max =<=???
?
??+?=??? ??+=
取b=1.3m ，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 30.19424
.08.623.1)9.0187.017(03.1333.1tan 2)(=??+?+?-?=+-=θ 下卧层顶面处的自重应力值为：
1
.3)105.18(9.1)108.18(5.08.189.00.187.017?-+?-+?+?+?=cz p
kPa 57.80=
下卧层承载力特征值为：
)5.0(-++=z d f f m d azk az γη )5.01.7(4
.857
.1300.1130-??
+=
kPa 37.251=
kPa f kPa p p az cz z 37.25187.9957.8057.19=<=+=+
软弱下卧层承载力满足要求
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kPa d cz
1.289.0187.017=?+?==γσ
kPa p 18.1043
.115.336
.13.115.33208.08540=????+??=
基底附加应力
kPa p p cz 08.761.2818.1040=-=-=σ
(2)用规范法计算地基沉降 点号
z
b z /
i α
i z α
11---i i z i z z αα
i
E p 0
i
s ?（mm ）
∑?i
s
(mm)
0 0
4?0.25
1 2.4 3.69
2 4?0.157
3 1.5101 1.5101 0.0110 16.61 2 5.5 8.461 4?0.0983 2.1626 0.6525 0.0171 11.16 3 6.5
10
4?0.0880 2.2880
0.1254 0.0161 2.02
4 6.8 10.46 4?0.0850 2.3283
0.0403
0.0161
0.65
30.44
确定沉降计算深度mm s mm s i n
∑=<=?76.0025.044.0
（3）确定沉降经验系数s ψ
①计算s E
()
MPa
E z z z
z E A A
E si i i i i i i i
i si i i
s 81.571
.43
.4071.44.12544.45.65291.61.15103
.404.1255.6521.1510111
1=++++++=
???
?
??--=
???
? ??=
∑∑∑∑----ααα
α
②s ψ值的确定 据
ak f p 75.00<，MPa E s 81.5=
查得821.0=s
ψ
（3）基础最终沉降量计算
mm s s i s 99.2444.30821.0=?==∑ψ
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
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
7
F=395kN F=395kN
F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN F=790kN q=190.65kN/m
66.87
172.57 66.87 275.53 -172.57 245.72 -108.04
255.98 -125.03 251.78 -119.06 255.98 -119.06 254.72 -125.03
275.53 -1108.04 137.18
-262.86
407.75 -377.97
389.03
-398.83 396.90 -394.15 394.39 -394.39 394.15 -396.90 398.83 -389.03 377.97 -407.75
326.74 -137.18
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 -126.65
248.92 -79.43 -60.70
-109.44 -99.92 -174.80 67.74
-60.70
138.96
170.07 413.05 111.08 394.08 129.97 402.05 123.79 399.52 127.19 399.27 121.01
404.01
139.90 382.88 80.91
66.87 172.57
66.87
275.53 -172.57 245.72 -108.04 255.98 -125.03 251.78 -119.06 255.98 -119.06 254.72 -125.03
275.53 -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：
0575.0915
4506.90.11057.1722.12
6
201=?????==bh f M c s αα 55.0059.0211=<=--=b s ξαξ
970.02
211=-+=s
s αγ
2778915
300970.057
.1722.1mm h f M A o y s s =???==
γ
选用164Φ，2804mm A s =
验算最小配筋率
%17.0915
950
3001.145.045.0%19.0450*******=??=>=?=h h f f y t ρ
但%207.0915
900
%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：
076.0915
4506.90.11053.2752
6
=????=s α 079.0211=--=s αξ
960.02
211=-+=s
s αγ
26
01048915
300960.01053.275mm 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=-=-=
4033.2450
915<==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 /3776.0915
21025.105
.31775.40725.17.02001=??-=-≥ 采用150@8φ，实际mm mm mm mm s nA sv /383.0/671.0150
3.502221>=?=
配箍率
%126.0210
1
.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 5.1878
15008===
计算基底净反力设计值： 单位长度1m 内kN F
65.19015
.338790=?= m kN M ?=??+=
37.3115
.338
)130100(
m l m F M e 267.06
165.065.19037.31=<===
???=??? ???±?=??? ??+?=kPa
kPa l e b l F p
n 42.4588.1925.1165.0615.1165.19061max min
m 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 7.1372002
20
402500
>=-
-=，
（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 M
n ?=??==
17.2955.088.1922
1
21221 选用HPB235级钢筋，
2
/210mm N f y =
26
030.771210
2009.01017.299.0mm 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：
0458.0915
4506.90.11005.1382.12
6
201=?????==bh f M c s αα
7
F=316kN F=316kN
F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN F=632kN q=152.52kN/m
109.75
-210.22
326.21
-302.38
311.22
-319.07
317.52
-315.32
315.52
-315.52
315.32 -317.52
319.07
-311.22
302.38
-326.21
210.22
-109.75
剪力图
53.50
-138.05
220.43
-86.43
196.58
-100.02 204.78
-95.26 210.43
-95.26 204.78
-100.02
196.58
-86.43
220.43
-138.05
53.50
弯矩图
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
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： ?
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
柱下条形基础内力计算
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。 (2).按直线分布假设计算基底净反力： （4-12） 式中、?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，。 (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，第支座的柱轴力为，支座反力为，左右柱跨分别为和，则调整分析的连续梁局部分布荷载强度为： 边支座（4-13a） 中间支座（4-13b） 当为负值时，表明该局部分布荷载应是拉荷载,例如图4-14中的和。 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%。 图4-13 柱下条形基础简化计算计算简图图4-14 基底反力局部调整法
柱下条形基础计算方法与步骤(全)
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
柱下条基
柱下条基主要用于柱距较小的框架结构，或排架结构，可以单向设置也可以布置成十字型的。单向设置一般沿房屋的纵向柱列布置，这是因为房屋纵向柱列跨数多、跨距小的缘故，也是 因为沉陷挠曲主要发生在纵向。 柱下条基的构造 1.基础梁肋高h一般取1/8-1/4的柱距，荷载较大的部位取上限左右，次要位置取下限左右。 由于近柱旁剪力较大，可局部增加梁高! 2.翼板厚不宜小于200mm，小于250mm做成等厚，大于250mm做成斜坡，坡度小于等于1：3 3.端部向外伸1/3-1/4边跨跨距，目的：降低第一跨弯矩，减少配筋，同时也可以调整基础 形心。 4.梁底面，顶面纵向受力钢筋最小配筋率为0.15%，且梁跨中截面受压区的配筋面积不宜大于受拉主筋的面积。受力主筋直径不宜小于10mm。梁底和梁顶的纵向受力钢筋应有2-4根通长配置，其面积不得少于纵向受力筋的1/3。这是为考虑基础整体弯曲造成的影响。 5.柱下条基可能承受扭矩，故箍筋做成封闭的。箍筋直径不小于8mm，梁宽b<350mm时用2支箍；350mm800mm6支箍。梁跨中0.4倍的跨长范围箍筋间距可以 适当放大；腰筋直径不小于10mm。 6.翼缘板受力钢筋直径不小于8mm，间距100-200mm，翼缘板下的地基土有可能与翼缘板脱 离时，应在翼缘板上部设置受力钢筋。 7.基础梁肋宽应稍大于墙宽或柱宽。 8.混凝土不低于c20。 柱下条基内力计算方法 1.简化方法 采用基底反力呈直线分布的假设。用倒梁法或静定分析法。这种方法仅能满足静力平衡条件。适用条件：柱距相差不大、柱荷载比较均匀、基础对地基相对刚度较大、能忽略柱间不均匀 沉降等的情况。 2.地基上梁的计算方法 能考虑地基和基础件的静力平衡条件和变形协调条件。需选择合适的地基模型，常用的有温克尔地基模型，弹性半空间地基模型，有限压缩层地基模型等。 3.考虑上部结构的共同作用法 较精确，不利于手算。 简化计算方法 要求基础刚度达到或接近刚性，判断公式： 倒梁法的步骤： （要求梁截面高度大于1/6柱距，以满足反力直线分布的假定） 1.按地基承载力和构造要求确定基础底面积A 2.按反力直线分布假定计算基地净反力p
柱下条形基础内力计算(zhang)
柱下条形基础内力计算 (z h a n g) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
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%。
PkPm柱下条形基础操作步骤
. Pkpm柱下条形基础操作步骤 SATWE→接Pm生成SATWE数据→分析与设计参数补充定义（必须执行）→输入各参数值。如：总信息、风荷载信息等→确定→点击“生成SATWE数据文件及数据检查（必须执行）”→选择“SATWE列出的所有类型”、“按《高规》7.2.16条处理”→确定→确定→退出→点击“结构内力，配筋计算”→确定→分析结果图形和文本显示→选“图形文件输出”，点击“各层配筋构件编号简图”→换层显示→点击“回前莱单”→点击“混凝土构件配筋及钢构件验算简图”→点击“回前莱单”→退出→JCCAD→基础人机交互输入→在弹出的窗口中选“重新输入基础数据”→确定→点击“参数输入”→点击“基本参数”→逐个参数输入，如“地基承载力、基础设计参数、其它参数、标高系统”→确定→返回顶级→点击“网格节点”，根据需要加节点、延伸节点或删除节点→点击“荷载输入”→点击“附加荷载”→点击“加线荷载”→在弹出的窗口中输入恒载标准值，即一层填充墙体重量→点击填充墙所在的轴线段加入线荷载→回车→点击“读取荷载”→在弹出的窗口中左边选择“SATWE荷载”，而在窗口右边的SATWE荷载中把有地震参与的组合取消→点击“确认”→关闭窗口→返回顶级→点击“地基梁”→点击“地基梁布置”→在弹出的窗口中点击“新建”→又在弹出的窗口中输入基础梁截面尺寸数据，如：梁肋宽600㎜、梁高900㎜、梁底标高-1.6m、翼缘宽1500㎜，翼缘根部高500㎜，翼缘端高350㎜→确认→在弹出的窗口中选需要输入的梁截面尺寸，然后点击“布置”→点击确认或取消（根据要求）→点击需布置该截面梁的轴线段→点击“图形管理”→三维显示→二维显示→返回顶级→点击“结束退出”→在弹出的窗口中选“显示地基承载力验算结果”→点击“执行”→在窗口中弹出“地基梁修正后平均承载力（kpa）[144]”、“底板平均反力（含）基础自重（kpa）[128] ”。［特别注意：如果地基梁修正后平均承载力（kpa）值小于底板平均反力（含基础自生）（kpa）值时，必须反回“基础人机交互输入”中进行修改基础梁翼缘宽度，直到使地基梁修正后平均承载力大于底板平均反力（含基础自生）］→点击“继续”→单击右上角“下组荷载”几次，直到退出程序→JCCA D→点击“基础梁板弹性地基梁法计算”→点击“模型参数”→在弹出的窗口中点击“弹性地基梁计算参数修改”，然后输入相关数据并选择“普通弹性地基梁计算”，再点击“弹性地基板内力配筋计算参数表”→点击“确定”→接着直接点击“计算分析”（必须执行）→点击“结果显示”→在弹出的窗口中分别查看“地梁节点基床系数图、弹性地基梁荷载图、弹性地基梁弯矩图、弹性地基梁剪力图、弹性地基梁净反力竖向图、弹性地基梁反力图、地基梁纵筋翼缘筋图、地基梁箍筋面积图、上部结构等代刚度图、弹性地基梁归并结果图”等。（特别注意：“弹性地基梁反力图”项必须点击查看，查看时如果有一处底板平均反力值大于前面“地基梁修正后平均承载力（kpa）”值时，必须反回“基础人机交互输入”中进行修改基础梁翼缘宽度，直到每一处“底板平均反力”值均小于前面“地基梁修正后平均承载力”值，才能满足基础的安全要求）→归并退出→退出→JCCA D→基础施工图→点击“绘新图”→点击“参数设置”→在弹出的窗口中点“钢筋标注”，“绘图参数”，分别输入或选择数据，然后点击“确定”→点击“梁筋标注”→根据需要点击“修改标注”，“地梁改筋”（注：如需调整钢筋时，则点击“地梁改筋”……连梁改筋…光标点取需调整的地基梁，然后在弹出的窗口中进行调整钢筋……关闭窗口）→标注轴线→自动标注→在弹出的窗口中全选所有项→确定→点击“选梁画图”→光标点击需画剖面的基础梁→回车→在弹出的窗口中输入立剖面参数→确定→在弹出的窗口中，保存地“施工图”，文件名“JL2梁”→保存 1 / 1'.
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 7.8.2.1 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.
模板(柱下条形基础)
邮电与信息工程学院 课程设计说明书 课题名称：柱下钢筋混凝土条形基础设计 学生学号： 专业班级： 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间：2016.6.8 至2016.6.19
一、课程设计的任务或学年论文的基本要求： 1、设计条件 某办公大楼基础拟采用柱下钢筋混凝土条形基础，有关设计条件和资料如下： 1、结构平面尺寸及上部结构传至基础的荷载如附图1所示； 2、工程地质条件 根据工程场地《岩土工程勘察报告》，各土层物理力学指标如表1所示。 表1 各土层物理力学指标 序号土层名 称 层厚 m 含水量 ％ 重度 kN/m3 孔隙比比重 液 限％ 塑性 指数 液性 指数 固结快剪压缩性指标承载力 特征值 f ak kPa C kPa φ 度 a1-2 MPa-1 E s1-2 MPa 1 素填土 1.0 18.5 2 粉质粘 土 3.0 22.7 19.6 0.670 2.74 27.1 11.5 0.62 26.4 12.2 0.21 8.0 200 3 粉质粘 土 2.5 21.3 20.0 0.650 2.75 32.7 15.5 0.26 69.4 19.3 0.09 19.3 380 4 砂土24 19.8 0.710 2.74 16.6 14.0 0.57 36.3 15.1 0.28 6.4 5 220 3、材料：C25混凝土，基础梁内纵向受力钢筋采用HRB335或HRB400级，基础板钢筋及箍筋用HPB300或HRB335级。 2、设计说明书内容及要求 1、确定基础结构布置方案； 2、在结构布置方案的基础上，选择合理的基础梁内力计算模式； 3、基础梁、板内力计算及截面配筋设计； 4、写出完整的计算书，字迹要工整美观，并用钢笔写或打印，插图可用铅笔画。设计计算应符合现行有关规范规定； 5、每个学生完成1号图纸1张的基础施工图绘图工作量，内容有： (1)基础平面布置图； (2)基础梁、板配筋图。 6、施工图应与计算书的内容相符合，构造合理，便于施工。 7、施工图计算机或手绘完成，字宜用仿宋字体，线形、尺寸标注方法、图例等均应符合《房屋建筑制图统一标准》和《建筑结构制图标准》 指导教师签字： 年月日
柱下条形基础计算书
课程设计示例 一、基本资料 图1为某框架结构柱网布置图。已知B轴线上边柱荷载设计值F1，中柱荷载 设计值F2，初选基础埋深为d，地基土承载力特征值f a，设计参数的值见表1， 试设计B轴线上条形基础JL—2。 图1 柱网平面布置图 表1 设计参数 项目第一组第二组第三组第四组第五组第六组 柱荷载F (kN) F 1 1080kN 1000kN 1200kN 1200kN 1200kN 1000kN F 2 1310kN 1200kN 1400kN 1400kN 1400kN 1200kN 柱间距L (m) L 1 6m 5.4m 7.2m 7.2m 5.4m 5.2m L 2 9m 7.2m 9m 9m 7.2m 6m 基础埋深d 1.5m 1.5m2m2m 1.5m 1.5m 承载力特征值f a120kPa 120kPa 150kPa 120 kPa 150kPa 120kPa 二、设计要求 1. 进行基础平面布置； 2. 确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度； 3. 取结构计算简图； 4. 结构计算，按倒梁法计算基础内力。 5、根据内力进行配筋。
三、柱下条形基础计算书 1、基础平面布置 根据学号整理相应设计参数数据如下表1： 表1 设计参数表 分组 F 1 F 2 L 1 L 2 基础埋深d 承载力特征值f a 第六组 1000kN 1200kN 5.2m 6m 1.5m 120kPa 2、确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度 1) 求荷载合力重心位置 设合力作用点与边柱A 的距离为c x ，据合力矩定理，以A 点为参考点，则有： 1200 5.21200 5.221200 5.231200 5.241000 5.25 131000212004 ik i c ik F x x m F ?+??+??+??+??= = =?+?∑∑2)确定基础梁的长度和外伸尺寸 基础梁两端外伸长度为1a 、2a ，取边跨的0.25倍。可先选定1a ，再按照合力作用点与基底形心相重合的原则，确定2a 和L ： 取1 5.20.25 1.3a m =?= 12()2(13 1.3)28.6c L x a m =+=?+= 228.6 5.25 1.3 1.3a m =-?-= 3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b 1000212004 2.7(20) 28.6(12020 1.5) k a F b m L f d ?+?= = =-?-?∑ 4）地基承载力验算 20 1.528.6 2.642265.12k G kN =???=，kN F k 6800=∑ 68002265.12 117.4 1.21442.728.6 k k k a F G p kPa f kPa bL ++= = =<=?∑总 （满足） 2.4 肋梁高度及翼板高度确定 采用C25混凝土，2/27.1mm N f t = 基底沿宽度b 方向的净反力为
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 柱下条形基础简化计算及其设计步骤 在pkpm中,没有专门的柱下条基计算,但是框架结构，柱下如果采用条形基础，那么可以用地基梁来计算，即它可以承担地基反力，计算是采用弹性地基梁计算。我在指导毕业设计时遇到了这个问题,但用下面方法解决了:注意每一步 1。读入地质资料输入 2。参数输入包括基本参数（主要是地基承载力特征值）和地梁筏板参数（主要是基床反力系数、地梁相关材料参数、钢筋调整参数、梁肋朝向） 3。网格输入（轴线延伸命令修改形成悬挑地基梁轴线） 4。修改荷载参数、读取荷载 5。定义地基梁（必须定义梁肋高和梁肋宽，地梁翼缘宽度可随意给出但应大于梁肋宽因为退出交互步骤时程序会给出调整翼缘宽度的机会）并布置地基梁 6。退出交互步骤：注意第一修改地梁翼缘宽度第二检查是否生成弹性地基梁计算用数据文件（即出现相关荷载值、相应坐标、地基反力、修正后地基承载力等信息） 7。弹性地基梁/基础沉降计算： 7-01：检查地质资料是否正确 7-02：设置计算参数（注意：应采用完全柔性假定、地下水高度需要修改） 7-03：进入附加反力图示，选择沉降计算菜单进行沉降计算，之后可查看相关需要数据 8。弹性地基梁/结构计算 8-01：选择是否进行交叉底面积重复利用计算、修改地基梁参数（注意：地梁计算时采用的内力）、选择计算采用的模型（可采用satwe、tat生成的上部基础刚度）进行计算 8-02查看相关荷载工况下的内力图 9。弹性地基梁/参看结果（正常操作） 10。弹性地基梁施工图（正常操作 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.
