柱下条形基础计算例题

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800800mmmm。地基为均质粘性土，地基承载力特征值160akafKP，土的重度319/KNm。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1000180014004000kiNKNKNKNKN

18006100010.55.334000NKNmKNmemKN

假设两端向外延伸总长度为3m，则

4.56313.5Lmmmm

地基底面以上土的加权重度319/mKNm

查得《地基规范》中对于粘性土：1.6d，0.3b 持力层经深度修正后的地基承载力特征值

3(0.5)1601.619/(20.5)205.6aakdmaaffdmKPKNmmmKP340001.789205.620/2.013.5kiaGaNKNbmfdlKPKNmmm取2.0bm

3. 两端外伸长度验算即地基承载力验算

320/2.013.52.01044kGKNmmmmKN

400010445044kikNGKNKNKN

80kiMKNm

800.0155244NGKNmemKN

113.55.4451.3052lmm

213.55.0551.6952lmm

5244194.22205.62.013.5kikkaaaNGKNpKPfKPblmm

,max,min6195.581.2246.7524460.015(1)(1)2.013.513.5192.860kikkNGaaakaNGpeKPfKPKNpbllmmKP

图1.2

4. 计算基础内力（倒梁法）

基础工程课程设计

1

柱下条形基础课程设计

一．设计资料

1.柱网尺寸𝐴2=5000mm , ②号土层地基承载力特征值𝑓𝑎𝑘=120kPa 。

2.柱底的竖向荷载效应标准组合值：𝑁1k=1450KN ,𝑁2k=1150KN 。

3.柱底的竖向荷载效应基本组合值：𝑁1=1960KN , 𝑁2=1550KN 。

4.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 。

二．条形基础设计

1.选择基础材料

基础采用C30混凝土，HPB300，RRB400级钢筋。

2.选择基础埋置深度

①号土层：耕植土，厚度约0.7m ，黑色，原为农田，含大量有机质。

②号土层：黏土，厚度约1.8m ,软塑，潮湿，承载力特征值𝑓𝑎𝑘=120kPa 。

地下水位与地表下0.9m 。

预估基础高度为：h=16𝐴2=16×5000=833.33mm

取h=1200mm [ 即（14~18）L之间 ] 。

持力层为②号土层，则基础埋置深度为: d=0.5+1.2=1.70m

由此得基础刨面示意图，如下图所示：

基础工程课程设计

2

3.求地基承载力特征值𝒇𝒂

根据②号土层黏土，e=0.84 , 𝐼𝐿=0.78 , 查表得ŋ𝑏=0.3 , ŋ𝑑=1.6 。

基地以上土的加权平均重度为：

𝑟𝑚=17.6×0.7+18.4×0.2+ 18.4−10 ×0.81.7=13.36KN/𝑚3

持力层承载力特征值fa（先不考虑对基础宽度修正）为：

𝑓𝑎=𝑓𝑎𝑘+ŋ𝑑𝑟𝑚(d-0.5)=120+1.6×13.36× 1.7−0.5 =145.65kPa

4.初步选择基地尺寸

柱底荷载标准值为𝑁1k=1450KN , 𝑁2𝑘=1150KN ,计算基础和回填土重𝐺𝑘时的基础埋置平均深度为：

d=12× 1.75+2.15 =1.925 m

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：

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fa，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 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F

(kN) F1 1080kN 1000kN 1200kN 1200kN 1200kN 1000kN

F2 1310kN 1200kN 1400kN 1400kN 1400kN 1200kN

柱间距L

(m) L1 6m 5.4m 7.2m 7.2m 5.4m 5.2m

L2 9m 7.2m 9m 9m 7.2m 6m

基础埋深d 1.5m 1.5m 2m 2m 1.5m 1.5m

承载力特征值fa 120kPa 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。（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

学号尾数 F1 F2 L1 L2 基础埋深d 承载力特征值fa

（2，7） 1200kN 1400kN 7.2m 9m 2m 150kPa

柱下条形基础计算例题

摘要：

1.柱下条形基础的概述

2.柱下条形基础计算的步骤和方法

3.柱下条形基础计算的例题及解析

4.总结

正文：

一、柱下条形基础的概述

柱下条形基础是建筑物柱子下的横向条形承台，主要承受柱子的荷载，并将荷载均匀传递到地基上。柱下条形基础在工程中应用广泛，对于保证建筑物的稳定性和安全性具有重要意义。

二、柱下条形基础计算的步骤和方法

1.确定计算模型：根据建筑物的结构形式、地质条件和荷载特点，选择合适的计算模型，如弹性模型、刚性模型或半刚性模型。

2.确定基础底面积：根据柱子的荷载和地基承载力，确定柱下条形基础的底面积。

3.计算基底压应力：根据基础底面积和地基承载力，计算基底压应力。

4.计算基础侧面摩擦力：根据基底压应力、地基摩擦系数和基础深度，计算基础侧面摩擦力。

5.计算基础沉降：根据基底压应力和基础侧面摩擦力，计算基础沉降。

三、柱下条形基础计算的例题及解析 例题：某建筑物柱荷载为 100kN，地基承载力为 200kPa，地基摩擦系数为 0.2，基础深度为 2m。求柱下条形基础的底面积、基底压应力、基础侧面摩擦力和基础沉降。

解析：

1.确定计算模型：根据题目所给条件，选择刚性模型进行计算。

2.确定基础底面积：根据柱荷载和地基承载力，计算得到基础底面积

A=100kN/200kPa=0.5m。

3.计算基底压应力：p=F/A=100kN/0.5m=200kPa。

4.计算基础侧面摩擦力：f=μN=0.2×100kN=20kN。

5.计算基础沉降：s=F/（A×p）=100kN/（0.5m×200kPa）=0.05m。

四、总结

柱下条形基础计算是建筑结构设计中的重要环节，合理的基础设计可以保证建筑物的稳定性和安全性。通过以上步骤和例题解析，可以更好地理解和掌握柱下条形基础的计算方法。