A 轴柱下条形基础设计
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 kN M k
·
32.61271.6558.9 ∑=?+?=kN N k 75.3335285.364521.521 ∑-=?+?-=kN V k
11.39)228.4511.6(
底层墙重：
KN l g k
89.15964.21.245.06285.04.21.25.765.4812.7=???+????-??=∑
（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：
m m l 150.1,125.15.44
1
410取=?=，基础总长：6×+2×=29.3m （3）基础高度
1125mm ~75041~61=??
?
??=l h ，取h=800 mm （4）基础梁宽
mm b 500100400100=+=+=柱宽
（5）基础埋深
m d 7.18.05.04.0=++= （6）基础底宽
()2/59.127
.145
.0101925.019)5.02/4.0(18m kN r m =?-+?++?=
查规范，因为 e>，得0=b η，0.1=d η
2/11.1455.07.159.120.1130)5.0()3(m kN d r b r f f m d b ak a =-?
?+=-+-+=）（ηη ()()
m d r f l N B G a k 03.145.01025.12011.1453.2989.15975.3335=?-?-?+=
-+≥∑底层墙重
取B=2m
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
2/11.145/80.8945
.01025.12023.2989.15975.3335m kN f m kN A G F p a k k k =<=?+?+?+=+=
()()2
22/13.1742.1/481.1002
3.298.011.3932.61680.896m kN f m kN lB h V M A G F w M A G F p a k k k k k k k kMax =<=??+?+
=+++=++=
∑∑
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
框架轴编号 1,7
（×恒载+××活载）
2 , 3,4,5,6 （×恒载+××活载）
M （kN·m） N(kN) V(kN)
∑=?+?=m kN M ·
32.77508.12246.8 ∑=?+?=kN N 55.4308521.673225.471 ∑=?+?=kN V 28.4957.7239.5
m kN L N P a
/05.1473
.2955.4308===
∑ 9.3.2 基础梁内力计算
按连续梁求基础梁的内力，又由于基础梁及柱下竖向荷载均为对称，故在计算中利用其对称性，以加速计算过程。
按规范规定，在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按倒置的连续梁计算，即倒梁法。 （1）固端弯矩计算
m KN ql M .24.9715.105.1472/12/12212-=??-=-=
m KN M ql M .60.32324.972/15.405.1478/12/18/12
122
21=?-??=?-?= m KN ql M M M M .15.2485.405.14712
1
1212243343223-=??-=-
=-==-= （2）弯矩分配计算
按连续梁计算基础梁内力的过程列于下表中。
表9-4 基础梁内力计算表
计算简图
支座 1 2
3
4
分配系数μ
固端弯距Mg(kN ·m)
运 算
→
支座弯矩
（kN ·m ）
跨中弯矩 （kN ·m ）
弯矩图 （kN ·m ）
(3)求支座剪力
支座剪力计算
剪力位置
剪力值
L V 1 11.16915.105.1471-=?-=L V
R V 1 31.2882/5.405.1475.4/)74.28824.97(1=?+-=R V L V 2 []13.4032/2.47.1715.4/)24.9774.288(2-=?+--=L V R V 2 44.3422/5.405.1475.4/)58.23668.288(2=?+-=R V L V 3 []28.3192/5.405.1475.4/)68.28858.236(3-=?+--=L V R V 3
01.3272/5.405.1475.4/)92.25357.236(3=?+-=R V L V 4
[]72.3342/5.405.1475.4/)57.23692.253(3-=?+--=R V
(4)求支座反力
)(22
1KN l
M M pl V +±=
支座反力计算
42.45731.28811.1691=+=R
57.74544.34213.4032=+=R 29.64601.32728.3193=+=R
44.669272.3344=?=R
（5）初步计算剪力图
（6）弯矩调整计算
计算“支座反力”与原柱传来的竖向力相差超过5%，边榀柱相差
，中榀柱相差 kN ，把该差值均布分布在相应柱的两侧各1/3跨内作为调整反力，按连续梁计算调整内力
q 1== kN/m (↓)；
q 2=3= kN/m (↓)； q 3=3=m (↑)； q 4=3=m (↑) 固端弯矩：
m KN M .41.1015.116.152/1210=??=
m KN M .41.1012-=
m
KN M l b qb l a qa M .89.3401.506.2184.182/1)/2(8/1)/2(8/112222221=-+=+-+-= m KN l a l a qa l l a qa M .90.1458.1668.1))/(3/86(12/112/)/34(2
2
3
23-=-=+-+-=
m KN l a l a qa l l a qa M .66.117.652.4))/(3/86(12/112/)/34(22332-=-=+-+-= m KN l a l a qa l l a qa M .41.617.624.0))/(3/86(12/112/)/34(22334=+=+-+-=
m KN l a l a qa l l a qa M .54.287.067.1))/(3/86(12/112/)/34(22343-=--=+-+-=
表9-5 基础梁内力调整表
计算简图
支座 1 2
3
4
分配系数μ
固端弯距Mg(kN ·m)
运 算
→
支座弯矩
弯矩图
梁端剪力 （KN ）
剪力图
m KN M .83.8641.1024.97'1-=+-=,m KN M .40.26030.2870.288'
2-=+-= m KN M .58.24400.858.236'3-=--=,m KN M .98.25294.092.253'4-=+-=
各支座剪力：
m KN V L .00.14911.1811.167'1=-=,m KN V R .55.26876.1931.288'1-=+-= m KN V L .14.37599.2713.403'2=-=,m KN V R .07.31637.2644.342'2-=+-= m KN V L .50.33022.1128.319'3=+=,m KN V R .78.33277.501.327'3-=--=
m KN V L .18.33946.472.334'4=+=
各支座反力：
m KN R .55.41755.26800.149'1=+=,m KN R .21.69107.31614.375'2=+= m KN R .28.66378.33250.330'3=+=,m KN R .36.678218.339'4=?=
所得结果与原轴力相比相差不大，均不超过5%，满足要求，无需再调整。 (7)最终内力图
根据规范规定，当按倒梁法进行计算时，此时边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以系数。得到最终内力图如下：
86.83
238.33312.48119.73
244.58
123.44
252.98
(198.61)
(260.40)
图9-1 倒梁法求得最终弯矩图（kN ·m ）
316.07
268.55
375.14
330.50
339.18
332.78
149.00
图9-2 倒梁法求得最终剪力图（kN ）
9.3.3 基础梁配筋计算
（1） 正截面配筋计算
基础梁截面尺寸取为500mm×800mm ； 有效高度h 0=h-αs =800-40=760mm ；混凝土强度等级C30；钢筋为HPB400级钢筋。
表9-6 基础梁配筋表
正截面配筋率：%2.0/45.0%,2.0max %3.0800
500min ==>=?=y t f f ρρ，满足
要求。
（2）斜截面配筋
箍筋采用φ8，四肢箍。
452.1500/760/<==b h w ，
KN V KN bh f c c 14.37513597605003.140.125.025.0max 0=>=????=β，
截面尺寸满足要求。
KN V KN bh f t 14.37538.39176050043.17.07.0max 0=>=???=，按构造配筋即可。
取3min ,1027.1/24.0/-?====yv t sv sv sv f f bs A ρρ， 得191.0/,762.0/1==s A s A sv sv 。
因此，配置φ8@200（近支座处加密φ8@100），此时
191.0252.0200/30.50/1>==s A sv 。
9.3.4 翼板的承载力计算
计算基底净反力，取竖向最大的一个单元进行计算。
∑=?+?=m kN M ·
32.77508.12246.8 ∑=?+?=kN N 55.4308521.673225.471 ∑=?+?=kN V 28.4957.7239.5 KN l g 85.21589.15935.1=?=∑
()()()()2
22
2
/23.712
23.298.028.4932.7763.29285.21555.43086/19.832
23.298.028.4932.7763.29285.21555.43086M KN LB VH M BL
gl
N P M
KN LB
VH M BL gl N P Min Max =???+?-?+=+?-
+=
=???+?+?+=+?++=∑∑∑∑9.3.5 计算翼板根部的内力及配筋计算
翼板根部内力计算 （1）翼板根部的剪力：
2min max /71.782000
750
23.712000125019.83200075020001250m KN p p p x =?+?=?+?
= KN P P V x
71.60175.02/)71.7819.83(175.02/)(max
=??+=??+=
（2） 翼板根部的最大弯矩：
m KN P P M x .77.2212/75.02/)71.7819.83(12/75.02/)(22max =??+=??+=
9.3.6翼板底部受力钢筋配置
翼板为250mm-400mm 变截面板，翼板根部高度为400mm ，有效高度
mm h h 360400=-=，所需钢筋面积：
26
022.1953603609.01077.229.0mm h f M A y s =???==
，实际配筋2222.195393mm mm >
9.3.6 翼板斜截面承载力验算
KN V KN bh f c 71.6036.360360100043.107.007.00=>=???=，
根部高度满足要求。
基础施工详图 9.4.1 翼板施工图
1-1
1:20
图9-1 翼板施工图
9.4.2 基础平面布置图
基础结构平面布置图
1:100
图9-4 基础结构平面布置图
钢筋混凝土条形基础计算 1、工程量计算内容和步骤 a 钢筋混凝土条形基础包括：挖槽、垫层、混凝土条形基础、钢筋、砖基础、地圈梁、防潮层、回填土、余土外运等。 b 外墙的长度按中到中5 内墙的长度按内墙净长和（不考虑工作面的）槽净长 2、定额规定： a 定额规定混凝土条形基础大放脚的T形接头处的重叠工程量要扣除。扣除办法是选择有代表性接头，计算出一个重合的混凝土体积，然后乘以接头个数，得出总重合体积，再从混凝土基础工程量中扣除（V1、V2） b 定额中长钢筋搭接规定为：Φ25内的8M一个接头，Φ25以上的6M一个接头，搭接长度为30d（30×钢筋直径d），圆钢筋加弯钩长12.5d 3、T形接头重合体积计算公式：（扣除重合部分体积V1、V2） 重合体积V1=〖基础底部宽度（B1）－墙厚〗÷2×与其相交的基础底部宽度（B2）×搭接长方体高度（h1） 重合体积V2=棱台高度（h2）÷6×〖[基础棱台上宽（b1）－墙厚（a）]÷2×与其相交的基础棱台上宽（b2）＋[基础底宽－墙厚（a）]÷2×与其相交的基础的底宽（b2）＋[基础棱台上宽（b1）－墙厚（a）]÷2＋[基础底宽（B1）－墙厚（a）]÷2×[与其相交的基础棱台上宽（b2）＋与其相交的基础底宽（B2）] 附：b1――外墙基础的棱台宽度，通常b1=b2 v1 v2 v3(v3通常不需计算)图示如下：
4、工程量计算程序公式： 首先，列L墙、L槽表： a、第一套算式：各断面基础分别计算工程量，然后合算。 ○11-1断面基础工程量： □A挖槽工程量： 槽长（L槽）×〖槽底部宽（B）＋2×工作面宽度（C）〗×挖槽深度（H挖）＋槽长（L槽）×放坡系数（K）×挖槽深度的平方（H挖2）=？立方 □B（C10）混凝土垫层工程量： 槽长（L槽）×槽内垫层宽（B）×垫层厚=？立方
矩形板式桩基础计算书计算依据： 1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 一、塔机属性 1、塔机传递至基础荷载标准值
基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： G k=bl(hγc+h'γ')=5×5×(1.1×25+0×19)=687.5kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×687.5=928.125kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(3.62+3.62)0.5=5.091m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(464.1+687.5)/4=287.9kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/L =(464.1+687.5)/4+(1552+73.9×1.1)/5.091=608.708kN Q kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L =(464.1+687.5)/4-(1552+73.9×1.1)/5.091=-32.908kN 2、荷载效应基本组合
荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Q max=(F+G)/n+(M+F v h)/L =(626.535+928.125)/4+(2095.2+99.765×1.1)/5.091=821.756kN Q min=(F+G)/n-(M+F v h)/L =(626.535+928.125)/4-(2095.2+99.765×1.1)/5.091=-44.426kN 四、桩承载力验算 桩身周长：u=πd=3.14×0.6=1.885m 桩端面积：A p=πd2/4=3.14×0.62/4=0.283m2
目录 1 基本条件的确定 (2) 2 确定基础埋深 (2) 2.1设计冻深 (2) 2.2选择基础埋深 (2) 3 确定基础类型及材料 (2) 4 确定基础底面尺寸 (2) 4.1确定B柱基底尺寸 (2) 4.2确定C柱基底尺寸 (3) 5 软弱下卧层验算 (3) 5.1 B柱软弱下卧层验算 (3) 5.2 C柱软弱下卧层验算 (4) 6 计算柱基础沉降 (4) 6.1计算B柱基础沉降 (4) 6.2计算C柱基础沉降 (6) 7 按允许沉降量调整基底尺寸 (7) 8 基础高度验算 (8) 8.1 B柱基础高度验算 (9) 8.2 C柱基础高度验算 (10) 9 配筋计算 (12) 9.1 B柱配筋计算 (12) 9.2 C柱配筋计算 (14)
1 基本条件确定 人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。 2 确定基础埋深 2.1设计冻深 ???Z =Z zw zs o d ψψze ψ=2.01.000.950.90???1.71=m 2.2选择基础埋深 根据设计任务书中给出的数据，人工填土d 1.5m =，因持力层应选在亚粘土层处，故取0m .2d = 3 确定基础类型及材料 基础类型为：柱下独立基础 基础材料：混凝土采用C25，钢筋采用HPB235。 4 确定基础底面尺寸 根据亚粘土e=0.95，l I 0.65=，查表得0, 1.0b d ηη==。因d=2.0m 。 基础底面以上土的加权平均重度： 1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=?+?-=3/m KN 地基承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度进行修正）： 11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+?-=+??-=a KP 4.1 确定B 柱基底尺寸 202400 17.47.177.3820 2.0 K a G F A m f d γ≥ ==--?由于偏心力矩不大，基础底面面积按 20％增大，即A=1.20A =20.962m 。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸： 25.4 3.921.06m 3.9A l b b m =?=?==，虽然>m 3,但b η=0不需要对a f 进行修正。 4.1.1持力层承载力验算 基础和回填土重：20 2.021.06842.4G G dA KN γ==??= 偏心距：2100.0652400842.4k e m = =+ A 轴柱下条形基础设计 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 kN M k · 32.61271.6558.9 ∑=?+?=kN N k 75.3335285.364521.521 ∑-=?+?-=kN V k 11.39)228.4511.6( 底层墙重： KN l g k 89.15964.21.245.06285.04.21.25.765.4812.7=???+????-??=∑ （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： m m l 150.1,125.15.44 1 410取=?=，基础总长：6×+2×=29.3m （3）基础高度 1125mm ~75041~61=?? ? ??=l h ，取h=800 mm （4）基础梁宽 mm b 500100400100=+=+=柱宽 （5）基础埋深 m d 7.18.05.04.0=++= （6）基础底宽 ()2/59.127 .145 .0101925.019)5.02/4.0(18m kN r m =?-+?++?= 查规范，因为 e>，得0=b η，0.1=d η 2/11.1455.07.159.120.1130)5.0()3(m kN d r b r f f m d b ak a =-? ?+=-+-+=）（ηη ()() m d r f l N B G a k 03.145.01025.12011.1453.2989.15975.3335=?-?-?+= -+≥∑底层墙重 取B=2m 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 2/11.145/80.8945 .01025.12023.2989.15975.3335m kN f m kN A G F p a k k k =<=?+?+?+=+= ()()2 22/13.1742.1/481.1002 3.298.011.3932.61680.896m kN f m kN lB h V M A G F w M A G F p a k k k k k k k kMax =<=??+?+ =+++=++= ∑∑ 综上，持力层地基承载力满足。 9.3 A 轴基础梁设计 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） 矩形板式基础计算书计算依据： 1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 一、塔机属性 二、塔机荷载 1、塔机传递至基础荷载标准值 2、塔机传递至基础荷载设计值 三、基础验算 基础布置图 基础及其上土的自重荷载标准值： G k=blhγc=6.2×6.2×1.35×25=1297.35kN 基础及其上土的自重荷载设计值：G=1.35G k=1.35×1297.35=1751.423kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力： M k''=661kN·m F vk''=F vk'/1.2=36.9/1.2=30.75kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： M''=892.35kN·m F v''=F v'/1.2=49.815/1.2=41.512kN 基础长宽比：l/b=6.2/6.2=1≤1.1，基础计算形式为方形基础。 W x=lb2/6=6.2×6.22/6=39.721m3 W y=bl2/6=6.2×6.22/6=39.721m3 相应于荷载效应标准组合时，同时作用于基础X、Y方向的倾覆力矩：M kx=M k b/(b2+l2)0.5=661×6.2/(6.22+6.22)0.5=467.398kN·m M ky=M k l/(b2+l2)0.5=661×6.2/(6.22+6.22)0.5=467.398kN·m 1、偏心距验算 相应于荷载效应标准组合时，基础边缘的最小压力值： P kmin=(F k+G k)/A-M kx/W x-M ky/W y =(333+1297.35)/38.44-467.398/39.721-467.398/39.721=18.879kPa≥0 偏心荷载合力作用点在核心区内。 目录 一、基本设计资料 (1) 二、设计内容： (1) （一）中墩及基础尺寸拟定 (1) 1.墩帽尺寸拟定 (1) 2.墩身尺寸确定 (2) 3基础尺寸确定.................................. - 4 - （二）墩帽局部受压验算. (4) 1.上部构造自重 (4) 2.墩身自重计算 (4) 3.浮力计算 (5) 4.活载计算 (5) 5.水平荷载计算 (7) 6.墩帽局部受压验算 (8) （三）墩身底截面验算 (9) 1.正截面强度验算 (9) 2.基底应力验算 (10) 3.稳定性验算.................................. - 10 - 4.沉降量验算.................................. - 10 - 5.墩顶水平位移验算............................ - 10 - 混凝土实体中墩与扩大基础设计 一、基本设计资料 1.设计荷载标准：公路II级 2.上部结构： 上部结构采用装配式后张法预应力混凝土简支T梁。跨径40m，计算跨径38.80m，梁长39.96m，梁高230cm，支座尺寸25cm×35cm×4.9cm（支座为板式橡胶支座，尺寸为顺×横×高），主梁间距160cm，桥面净宽为7+2×0.75m，一孔上部结构荷载为5070kN。 3.水文资料： 设计水位182.7m 河床标高177.65m; 一般冲刷度 1.60m; 局部冲刷深度2.80m。 4.地质资料： 表层3米厚为软塑粘性土，其液性指数I L=0.8；孔隙比e=0.7；容重γ=18.0kN/m3，以下为砾砂，中密γ=19.7kN/m3。 二、设计内容： （一）中墩及基础尺寸拟定 1.墩帽尺寸拟定（采用20号混凝土） 顺桥向墩帽宽度：b≥f + a +2c1 + 2c2 f = 40m(跨径)－38.80m(计算跨径)＝1.20m 支座顺桥向宽度a = 0.25m 查表2-1 c1=0.1m c2=0.2m b =1.20 + 0.25 + 2×0.1 + 2×0.2=2.05m 按抗震要求：b/2 ≥ 50+L(跨径) =50+40=90cm b =2.05m 则取满足上述要求的墩帽宽度b=2.05m 横桥向墩帽宽： 矩形：B = 两侧主梁间距 + a + 2c1 + 2c2 =1.6×4+ 0.35 + 2×0.1+ 2×0.2=7.35m 圆端形：B=7.35 + b =7.35+2.05=9.4m 一、设计资料： 1、本设计的任务是设计一多层办公楼的钢筋混凝土柱下条形基础，框架柱的截面尺寸均为b×h=500mm×600mm，柱的平面布置如下图所示： 2、办公楼上部结构传至框架柱底面的荷载值标准值如下表所示： 注：表中轴力的单位为KN，弯矩的单位为KN.m；所有1、2、3轴号上的弯矩方向为逆时针、4、5、6轴号上的弯矩为顺时针，弯矩均作用在h方向上。 3、该建筑场地地表为一厚度为1.5m的杂填土层（容重为17kN/m3），其下为粘土层，粘土层承载力特征值为F ak=110kPa，地下水位很深，钢筋和混凝土的强度等级自定请设计此柱下条形基础并绘制施工图。 二、确定基础地面尺寸： 1、确定合理的基础长度： 设荷载合力到支座A的距离为x，如图1：则： x= ∑∑ ∑+ i i i i F M x F = 300 700 700 700 700 350 )5. 17 300 14 700 5. 10 700 7 700 5.3 700 0( + + + + + +? + ? + ? + ? + ? + =8.62m 图1 因为x=8.62m ? 2 1 a=0.5?17.5=8.75m ， 所以,由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）8.3.1第2条规定条形基础端部应沿纵向从两端边柱外伸，外伸长度宜为边跨跨距的0.25:0.30倍取a 2=0.8m(与 4 1 l=0.25?3.5=0.875m 相近)。 为使荷载形心与基底形心重合，使基底压力分布较为均匀，并使各柱下弯矩与跨中弯 矩趋于均衡以利配筋，得条形基础总长为： L=2(a+a 2-x)=2?(17.5+0.8-8.62)=19.36m ≈19.4m a 1=L-a-a 2=19.4-17.5-0.8=1.1m 2、确定基础底板宽度b ： 竖向力合力标准值: ∑Ki F =350+700+700+700+700+300=3450kN 选择基础埋深为1.8m ，则 m γ=（17?1.5+0.3?19）÷1.8=17.33kN/m 3 深度修正后的地基承载力特征值为： ()5.0-+=d f f m d ak a γη=110+1.0?17.33?(1.8-0.5)=132.529kN 由地基承载力得到条形基础b 为： b ≥ )20(d f L F a Ki -∑= ) 8.120529.132(4.193450 ?-?=1.842m 取b=2m ，由于b ?3m ，不需要修正承载力和基础宽度。 a2 a a1 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 ++>=?= ± =±=?>∑ 1 建筑设计 1.1 建筑方案的比选与确定 根据毕业设计任务书的要求，在参观了一些办公大楼的基础上，我先后做出了三个方案，经过初选，摈弃方案三，现将方案一与方案二做一比较，以此确定最终的建筑设计方案。 1.1.1建筑功能比较 由于此保险公司办公楼要求有营业大厅，故可以采用两种方式，一种是将营业大厅单独设置在一边，即采用裙楼的方式，主楼办公区8层，裙楼2层，这样功能划分明确，且建筑物有错落感，外形美观，但结构布置和计算麻烦些；另一种则用对称的柱网，一楼设置营业大厅，与办公区2－8层的布置不同，这样主要的问题就是底层的功能划分了，考虑方便，美观，防火等，此方案绘图和计算相对容易些，考虑到是初次设计完整的一栋框架结构，主要目的是掌握思想方法，故采用方案2，柱网完全采用对称布置。关于底层平面的布置的问题又有如下两种方案： 方案一建筑底层平面布置完全对称，这样有利于引导人流，且外形较好，里面效果好，现浇整体布局较为紧凑，便于设计计算和施工；由于底层有大型的营业大厅，而且要求与办公区隔离，该方案楼梯布置比较困难，若分两边布置，则使建筑无门厅主楼梯，不利于交通组织，将其因为对称布局带来的优势丧失，且将对电梯的布置带来问题；若于中门厅处布置一部主楼梯，则为了防火需要（以防形成“袋形走廊”），要在建筑两侧加设防火楼梯与防火出口，造成不经济，且将楼梯置于建筑两头不利于抗震设计。 方案二建筑底层平面非对称布置，可能导致交通组织不明确，但在设置两个入口后问题得到解决，营业大厅不布置在中间，而是放在最右边，有其单独的入口，中间用一道门即可与办公区的门厅隔离，达到设计要求。该方案楼梯布置较为合理，于门厅布置主楼梯一部，通向楼顶，设置防火卷门，即起到消防楼梯的作用，引导人流且同两部电 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 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 : 矩形板式基础计算书 一、计算依据 1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 4、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012 二、参数信息 1）基本参数 地基承载力特征值fak(kPa) / 承台宽度的地基承载力修 正系数ηb / 基础埋深的地基承载力修正系 数ηd / 基础底面以下的土的重度 γ(kN/m3) / 基础底面以上土的加权平均重 度γm(kN/m3) / 基础埋置深度d(m) / 2）承台参数： 承台底部长向配筋直径d1 22 承台底部长向配筋间距a1 160 承台底部长向配筋等级HRB335 承台底部短向配筋直径d2 22 承台底部短向配筋间距a2 160 承台底部短向配筋等级HRB335 承台顶部长向配筋直径d3 22 承台顶部长向配筋间距b1 160 承台顶部长向配筋等级HRB335 承台顶部短向配筋直径d4 22 承台顶部短向配筋间距b2 160 承台顶部短向配筋等级HRB335 （图1）塔吊荷载示意图 （图2）塔吊基础布置图 （图3）承台配筋图三、基础验算 1．荷载计算 基础及其上土的自重荷载标准值： G k=blhγc=5.3×5.3×1.25×25=877.812kN 基础及其上土的自重荷载设计值： G=1.35G k=1.35×877.812=1185.047kN 荷载效应标准组合时，平行基础边长方向受力：M k''=1193.9kN·m F vk''=F vk'/1.2=56.8/1.2=47.333kN 荷载效应基本组合时，平行基础边长方向受力： 深基础课程设计计算书 学校：福建工程学院 层次：专升本 专业：土木工程＿＿＿＿姓名：林飞＿＿＿＿ 2016年09 月16 日 目录 一、外部荷载及桩型确定 (1) 二、单桩承载力确定 (1) 三、单桩受力验算 (4) 四、群桩承载力验算 (5) 五、承台设计 (6) 六桩的强度验算 (9) 一、 外部荷载及桩型确定 1、柱传来荷载：F= 3000kN 、M = 600kN ·m 、H = 60kN 2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：400mm ×400mm 3）、桩身：混凝土强度等级 C30、c f ＝14.3 N/mm 2 、 4Φ16 y f ＝300 N/mm 2 4）、承台材料：混凝土强度等级C30、c f ＝14.3 N/mm 2 、 t f ＝1.43 N/mm 2 二、单桩承载力确定 1、单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（?＝1.0，配筋Φ16） ()() kN A f A f R S y p c 1.25298.8033004003.140.12=?+??=''+=? 2）、根据地基基础规范公式计算： ①、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，L I ＝0.60，入土深度为12.0m 由书105页表4-4知，当h 在9和16之间时，当L I =0.75时，1500=pk q kPa,当L I =0.5时，2100=pa q ，由线性内插法： 75 .06.01500 75.05.015002100--=--pk q 1860=pk q k P a ②、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1： 1.0L I = ，由表4-3，sik q =36～50kPa ，由线性内插法，取36kPa 粉质粘土层2： 0.60L I = ，由表4-3，sik q =50～66kPa ，由线性内插法可知， 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 基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程 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。作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m； 2.冻胀类别为冻胀。 表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3.绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深； 2.持力层承载力特征值修正； 3.计算基础底面尺寸，确定基础构造高度； 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差； 5.按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计； 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度； 7.绘制施工图。 五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3. 完成课程设计计算说明书一份； 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张； 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层，其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层，基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响，根据规范可知，其设计冻深d z 应按下式计算：0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==，基础 埋深应在设计冻深以下，据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正，持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--，又0.70.85 e =<，查表可得，承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==，基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=， 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起，室内外高差为0.3m ，取 2.30.3 2.6m d =+=， 则可得修正值为：(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求，柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ，又有此处柱距取为6500mm ，故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=，取 1500mm h =，即为 1.5m h =。根据构造要求，条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍，故考虑到柱端存在弯矩及其方向，可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=，取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示： 6楼矩形板式桩基础1计算书计算依据： 1、《塔式起重机混凝土基础工程技术规程》JGJ/T187-2009 2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 3、《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008 4、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011 5、《预应力混凝土空心方桩》JG197-2006 一、塔机属性 1、塔机传递至基础荷载标准值 基础布置图 承台及其上土的自重荷载标准值： G k=bl(hγc+h'γ')=6.4×6.4×(1.5×25+0×19)=1536kN 承台及其上土的自重荷载设计值：G=1.2G k=1.2×1536=1843.2kN 桩对角线距离：L=(a b2+a l2)0.5=(42+42)0.5=5.657m 1、荷载效应标准组合 轴心竖向力作用下：Q k=(F k+G k)/n=(1006.97+1536)/4=635.743kN 荷载效应标准组合偏心竖向力作用下： Q kmax=(F k+G k)/n+(M k+F Vk h)/L =(1006.97+1536)/4+(4177+173.5×1.5)/5.657=1420.145kN Q kmin=(F k+G k)/n-(M k+F Vk h)/L =(1006.97+1536)/4-(4177+173.5×1.5)/5.657=-148.66kN 2、荷载效应基本组合 荷载效应基本组合偏心竖向力作用下： Q max=(F+G)/n+(M+F v h)/L =(1359.409+1843.2)/4+(5638.95+234.225×1.5)/5.657=1859.596kN Q min=(F+G)/n-(M+F v h)/L =(1359.409+1843.2)/4-(5638.95+234.225×1.5)/5.657=-258.291kN 四、桩承载力验算 课程设计说明书 课程名称：基础工程课程设计 设计题目：柱下独立基础设计 专业：道桥班级：道桥1001 学生姓名: 豹哥学号: 1000000000 指导教师:周老师 湖南工业大学科技学院教务部制 2012年 12 月 9 日 目录 1 引言 (2) 1．1 基础课程设计目的 ....................................................................................................... 2 1．2 基础课程设计基本要求 .. (2) 1.2.1 说明书（计算书）的要求 ................................................................................. 3 1.2.2 基础施工图纸的要求 .. (3) 2、柱下独立基础设计 (3) 2．1 设计资料 ....................................................................................................................... 3 2. 2独立基础设计 (4) 2.2. 3.求地基承载力特征值 a f (4) 2.2.4.初步选择基底尺寸 (5) 2.2.5.验算持力层地基承载力 ....................................................................................... 5 2.2.6.计算基底净反力 ................................................................................................... 6 2.2.7.基础高度(采用阶梯形基础) ............................................................................... 6 2.2.8.变阶处抗冲切验算 ............................................................................................... 7 2.2.9.配筋计算 ............................................................................................................... 8 2.2.11.确定B 、A 两轴柱子基础底面尺寸 ................................................................... 9 2.2.12.B 、A 两轴持力层地基承载力验算 .................................................................. 10 2.2.13. 设计图纸 (10) 3. 主要参考文献 ........................................................................................................................... 12 附录 (13) 钢筋表..................................................................................................................................... 13 课程设计任务书 ..................................................................................................................... 14 致谢词 .. 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