柱下条形基础设计课程设计
柱下条形基础设计课程设计
柱下条形基础设计、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f ak = 120kPa③号土层，粉砂，层厚2.6m，稍密，承载力特征值f ak =160kPa。
④号土层，中粗砂，层厚4.1m,中密，承载力特征值f ak=200kPa。
⑤号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=320kPa3、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400mm 400mm。
室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
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闪氏=1280kN =1060kN，，上部结柱底竖向荷载标准组合值；N2k为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合值； N 1为轴线②〜⑥柱底竖向荷载基本组合值；N2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2.6m ，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7.10得，匕=2.0, d =3.0 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1设条形基础两端均向外伸岀：丄6.9=1.9m3基础总长：I =6.9 6 ■ 2.3 2 - 46m 则基础底面在单位 1m 长度内受平均压力：1基础平均埋深为： d (2.6 3.05^ 2.825m2需基础底板宽度 b : 取b =1.2m 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：基础梁可看成在均布线荷载q n 作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。
柱下条形基础课程设计计算书
由平面图和荷载可知A 、B 、C 轴的基础受力情况相同。
所以在计算时，只需对B 轴的条形基础进行计算。
一、B 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3m ，假设基础埋深2m （基础底面到室外地面的距离），持力层为灰褐色粉质粘土层。
（1）求修正后的地基承载力特征值85.09.0>=e ，查得0=b η，0.1=d η，3/725.170.25.04.185.15.17m kN m =⨯+⨯=γkPa d f f m d ak a 59.151)5.02(725.170.1125)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 87.16.53/1=⨯ 基础总长m l 74.31287.156.5=⨯+⨯= 则基础底面在单位1m 长度内受平均压力kN F k 57.21635.174.312131041665=⨯⨯+⨯=所以：m d f F b G a k 94.10.22059.15157.216=⨯-=-≥γ取b=2.0m 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 57.2960.20.20.12057.216=⨯⨯⨯+=+基底平均压力为：kPa f kPa A G F p a k k k 59.1513.1480.10.257.296=<=⨯=+=满足条件。
2、验算软弱下卧层承载力选承载力较低层灰色淤泥质粉质粘土进行验算由342.18.34.521<==s s E E ，5.085.20.27.5>==b z 取︒=23θ软弱下卧层顶面以上的加权平均重度： 下卧层顶面处的附加应力：[]kPa z b p p b p c k z 75.234245.08.626.12177253.1480.2tan 2)(=⨯⨯+⨯-⨯=+-=θ 下卧层顶面处的自重应力值为：245.1567.5)1019(5.08.185.14.185.15.17=⨯-+⨯+⨯+⨯=cz p kPa下卧层承载力特征值为：)5.0(-++=z d f f m d azk az γη)5.07.8(98.170.195-⨯⨯+=kPa 436.242=kPa f kPa p p az cz z 436.24245.18945.15633=<=+=+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 45.355.04.185.15.17=⨯+⨯==γσ 基底平均压力按准永久荷载计算kPa p 19.1860.274.31274.312209280=⨯⨯⨯⨯+=基底附加应力kPa p p cz 74.15045.3519.1860=-=-=σ确定沉降计算深度mm smm s in ∑=≥=∆89.1025.032.2，但相差不大，所以Zn=5m ，符合要求。
基础工程课程设计_柱下条形基础工程课设
(一) 目录一、 工 程 概 况.................................................. 2 二、 地 质 资 料.................................................. 2 三、 设 计 要 求.................................................. 3 四、 设 计 步 骤.................................................. 3 五、 工作量....................................................... 4 六、内力计算 (4)(一) 确定基础埋深................................................. 4 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸............................. 4 (三) 持力层和软弱下卧层的验算..................................... 5 (四) 肋梁的弯矩和剪力计算......................................... 6 七、配筋计算 (7)(一) 基础配筋计算................................................. 7 1. 基础梁配筋计算： .............................................. 7 2. 正截面受弯配筋计算 ............................................ 8 3. 箍筋计算 ...................................................... 9 (二) 基础底板配筋计算............................................. 9 1. 横向钢筋计算 ................................................. 10 八、沉降差的计算 (11)1. 土层分层情况 ................................................. 11 2. 边基础自身沉降计算 ........................................... 11 3. 相邻基础的影响沉降 ........................................... 12 4. 2B 点的最终沉降量 ............................................. 15 5. 1B 点和2B 点沉降差 (15)某框架结构条形基础设计计算书一、工程概况威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱截面尺寸为400×600mm2，平面图如图1。
柱下钢筋混凝土条形基础
偏心沉降缝 整片基础沉降缝
4．控制相邻建筑物基础的间距
由于地基附加应力的扩散作 用，使相邻建筑物产生附加 不均匀沉降，可能导致建筑 物的开裂或互倾。 ①同期建造的两相邻建筑 物之间的影响，特别是当两建 筑物轻(低)重(高)差别太大时， 轻者受重者的影响更甚。 ②原有建筑物受邻近新建 重型或高层建筑物的影响
内力计算 a.计算净反力
p
max min
F M
iHale Waihona Puke iblWb.将柱底视为不动铰支座， 地基净反力为荷载，按多 跨连续梁计算内力 c.倒梁法计算的有可能会不等 于原先用于计算净反力的竖 向荷载。可理解为上部结构 的刚度对基础的抑制作用时 柱荷载分布均匀化；也反映 了该方法计算的支座与基底 反力不平衡这一主要缺点。
（2）简化的内力计算方法
1）倒梁法 基本假定：基础板与地基土相比为绝对刚性，基础的弯曲挠度 不致改变地基压力；地基的压力分布呈线性或平面分布，其重 心与作用于板上的合力作用线向重合。 上部结构完全刚性，各柱间无沉降差，可把柱脚看成条形 基础铰支座。 使用条件：地基较均匀，上部结构刚度好，荷载分布较均 匀，条形基础梁的高度大于1/6柱距
pk f a
FK GK pk A
Gk G d A
②改变基底尺寸：
按照沉降控制的要求，选择、调整基础底面尺寸
4.增强上部结构刚度或采用非敏感性结构 敏感性结构：根据地基、基础与上部结构共同作用的概念， 上部结构的整体刚度很大时．能调整和改善地基的不均匀 沉降； 反过来，地基的不均匀沉降，能引起上部结内（敏感性结构） 产生附加应力，但只要在设计中合理地增加 上部结构的刚度和 强度，地基不均匀沉降（相当于支座位移）所产生的附加应力 是完全可以承受的。 非敏感性结构：与刚性较好的敏感性结向相反，排架．三铰 拱（架）等饺磺结构，支座发生相对位移时不会引起上部结构 中很大的附加应力，故可以避免不均匀沉降对上部主体结构的 损害。但是．这类非敏感性结构型式通常只适 用于单层工业厂 房、仓库和某些公共建筑。必须注意：即使采用了这些结．严 重的不均匀沉降对于屋盖系 统、围护结构、吊车梁及各种纵、 横连系构件等仍是有害的，因此，必须考虑采取相应的防范措 施，例如：避免 用连续吊车梁．刚性屋面防水层等。
柱下钢筋混凝土条形基础设计指导书
柱下钢筋混凝土条形基础设计指导书柱下钢筋混凝土条形基础设计指导书陕西理工学院土木工程与建筑系2010年6月柱下钢筋混凝土条形基础设计任务书一、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 设计参数柱荷载F (kN ) F11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kN F21310kN1200kN1400kN1400kN1400kN 1200kN柱间距L16m 5.4m 7.2m7.2m 5.4m5.2m L9m 7.2m 9m 9m 7.2m 6mL (m)2基础埋深d 1.5m 1.5m 2m 2m1.5m1.5m承载力特征值f a 120kPa120kPa150kPa120kPa150kPa120kPa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，根据内力进行配筋。
三、设计成果1. 完成设计计算说明书一份；2. 绘制2#图一张（手绘），其内容包括：基础平面图；配筋图，基础梁详图。
柱下钢筋混凝土条形基础设计指导书一、构造要求（详见P92）1. 在基础平面布置允许的情况下，条形基础梁的两端应伸出边柱之外（0.25～0.30）l1（l1为边跨柱距）；基础的底板宽度应由计算确定。
2. 肋梁高度h应由计算确定，宜为柱距的1/8～1/4，翼板厚度h f也应由计算确定，一般不宜小于200mm；当h f＝200～250mm时，宜取等厚度翼板，当h f＞250mm时，宜用变厚度翼板，板顶坡度i≤1:3。
图2 柱下钢筋混凝土条形基础3. 一般柱下条形基础沿梁纵向取等截面。
当柱截面边长大于或等于肋宽时，可仅在柱位处将肋部加宽，现浇柱与条形基础梁的交接处平面尺寸应符合图3的要求。
10-4 柱下条形基础设计步骤
柱下条形基础的柱荷载分布如图所示，其合力作用点距N 1的距离为：选定左侧外伸长度a 1，并设最外侧两柱之间的距离为a ，则总长度L 和从右侧外伸长度a 2分别为如此处理后，则荷载重心与基础形心重合，计算简图也相应调整。
∑∑∑+=i
i i i N M x N x 121 , )(2a a L a a x L --=+=三、柱下条形基础的设计计算步骤
(1) 求荷载合力重心位置(2) 确定基础梁的长度和悬臂尺寸
(4) 按墙下条形基础设计方法确定翼板厚度及横向钢筋的配筋。
(5) 基础梁的纵向内力计算。
(6) 根据纵向内力计算结果，按受弯构件进行基础梁纵向
截面高度验算与配筋计算，同时应满足设计构造要求。
(3) 按地基承载力要求计算所需的条形基础底面积A ，进而确定底板宽度b 。
柱下条形基础课程设计
柱下条形基础课程设计课程设计课程名称：基础⼯程设计题⽬：柱下钢筋混凝⼟条形基础设计院系：⼟⽊⼯程专业：年级：姓名：指导教师:、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F i ,中柱荷载设计值F 2,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。
L-图1柱⽹平⾯布置图表1设计参数项⽬学号尾数（0,5）学号尾数（1，6）学号尾数（2，7）学号尾数（3，8）学号尾数（4）学号尾数（9）柱荷载FF 11080kN1000kN 1200kN1200kN1200kN1000kN(kN) F 21310kN1200kN1400kN1400k N1400kN1200kN柱间距L L 1 6m 5.4m 7.2m 7.2m 5.4m 5.2m (m)L 29m7.2m9m9m7.2m6mF t⽇EfiFi[3FiC3B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。
（不要求，建⼯卓班的可⽤PKPM计算后输出配筋图）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题⽬各类设计数据参数表由题⽬可知，根据以上设计参数，画出基础平⾯布置图如图1所⽰:图3.2.1基础平⾯布置图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X c，据合⼒矩定理，以A点为参考点，则有：FkK 1400 7.2 1400 7.2 2 1400 7.2 3 1400 7.2 4 1200 7.2 5 Xc F ik1200 2 1400 4 2）确定基础梁的长度和外伸尺⼨基础梁两端外伸长度为⽿、a2，取边跨的0.25倍。
可先选定31，再按照合⼒作⽤点与基底形⼼相重合的原则，确定a2和L :取 a1 7.2 0.25 1.8mL 2帆a1) 2 (18 1.8) 39.6m a239.6 7.2 5 1.8 1.8m3）按地基持⼒层的承载⼒确定基础梁的宽度 bF k 1200 2 1400 41.8mL( f a 20d) 39.6 (150 20 2)4 ）地基承载⼒验算G k20 2 39.6 1.8 2851.2 kN，F k 8000kN2.4肋梁⾼度及翼板⾼度确定采⽤ C25 混凝⼟，f t 1.27N/mm 2基底沿宽度b ⽅向的净反⼒为厚翼板）。
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：至课程设计评审标准（指导教师用）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，最大冻结深度，假设基础埋深（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 =⨯+⨯=γkPad 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 l15.33225.0392.31=⨯⨯+=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 57.13615.3325.06507650=⨯⨯+⨯=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=。
（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 267.066.16129.097.19434.25==<==+=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：kPaf kPa l e p p a k k 58.2172.181.1806.1129.06186.12161max =<=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=满足条件。
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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
(2) 初步确定基础宽度
设条形基础两端均向外伸出: 基础总长:
则基础底面在单位长度内受平均压力:
基础平均埋深为: 需基础底板宽度:
m d f F b G a k 06.1)]
9.0825.2(10825.220[65.23361
.207=-⨯-⨯-=⋅-≥
γ
取设计
(3) 计算基底压力并验算
基底处得总竖向荷载为:
kN G F k k 73.2583.11)]9.0825.2(10825.220[32.251=⨯⨯-⨯-⨯+=+
基底得平均压力为:
满足条件
2、基础得结构设计 (1) 梁得弯矩计算
在对称荷载作用下,由于基础底面反力为均匀分布,因此单位长度地基得净反力为:
基础梁可瞧成在均布线荷载作用下以柱为支座得六跨等跨度连续梁。
为了计算方便,可将图分解为图与图两部分。
图用力矩分配法计算,Ａ截面处得固端弯矩为:
图
图
在图得荷载作用下,也用力矩分配法计算,其中各杆得固端弯矩为: 其余同(略)
图
将图与得弯矩叠加,即为按倒梁法计算求得得弯矩图如下:
(2) 梁得剪力计算
kN l M M l q V A B n B 4.10369
.6742121829.62082=-+⨯=-+=
左
其余同(略),得剪力图如下:
(3) 计算调整荷载
由于支座反力与原柱端荷载不等,需进行调整,将差值折算成调整荷载
对于边跨支座ﻩ 为边跨长度;对第一跨长度。
对于中间支座 为第长度; 为第跨长度。
故;
其余同(略)
调整荷载作用下得计算简图如下:
调整荷载作用下基础梁得内力图如下:
两次计算结果叠加,得基础梁得最终内力图如下:
支座 截面 类型
左
右
左
右
左
右
左
右
弯矩(K Ｎ·ｍ) ７４5、39 7４5.3
９
１195.6 119５6 11 1３6
剪力(KN)
648、2 ８99。
7 1０06、95 958.8８ 96９。
53 984、4７ 9８２。
286
982.28
三、配筋计算 (１) 基础梁配筋计算
错误!材料选择:混凝土,;;
钢筋采用二级钢HR Ｂ３35, 垫层:１00mm 厚
错误!基础梁宽度;基础梁高度;符合２.0~3.０得规定 错误!验算截面最小尺寸 钢筋先按一排布置,故
kN bh f kN V c c 87.188112655009.110.125.025.019.10610max =⨯⨯⨯⨯=≤=β满
足要求
基础梁选配钢筋: 底部９２2全长贯通
(2) 箍筋计算
错误!截面尺寸符合要求(第1步第错误!项已经验算) ○2根据纵筋布置及根数确定为4肢箍,选用
○3斜截面受剪承载力:
a) (加密区)
kN V 58.106596580
06
.20121025.196550027.17.0u =⨯⨯
⨯+⨯⨯⨯= b) (非加密区)
kN V u 60.683965200
06
.20121025.196550027.17.0=⨯⨯
⨯+⨯⨯⨯= 加密区:
非加密区: 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()
基础底板宽,主肋宽500ｍｍ(); 翼板外挑长度:
翼板外缘厚度200mm,梁肋处翼板厚度３0０mm,翼板采用混凝土,钢筋。
(取1。
0m 宽度翼板作为计算单元)
基底净反力设计值:
○１斜截面抗剪强度验算(按每米长计)
实际,可以
错误!翼板受力筋计算 配筋计算:
错误!截面抵抗矩系数 错误!相对受压区高度 错误!内力矩得力臂系数 ○
4钢筋面积 实配(),分布筋
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。
2。
《基础工程》(第2版)华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社,２009、
3.《土力学与基础工程》赵明华主编。
武汉工业大学出版社,20０3。
4。
《建筑结构荷载规范》(ＧB5０009-200１),中国建筑工业出版社,2０0２。
5。
《建筑地基基础设计规范》(GB5000７—２0０8),中国建筑工业出版社,２０0８。
6、《建筑桩基技术规范》(JGJ94—20０８),中国建筑工业出版社,2008。
7、《混凝土结构设计规范》(GB50０10—20０2),中国建筑工业出版社,2０02。