基础工程课程设计柱下条形基础设计

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绍兴文理学院 基础工程课程设计

(1) 柱下条形基础设计

一、总则

1.本设计依据《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)和《混凝土结构设计规范》(GB5010-2002)。

2.上部结构资料

上部为四层框架,层高为4.5m,框架柱、主梁、次梁、板都为现浇整体式,主梁截面23080cm,次梁截面22560cm,楼板厚10cm,柱子截面24050cm,楼屋面活荷载28/kNm。

①轴线荷载(基本组合)

3、结构平面图和剖面图

柱网平面图 绍兴文理学院 基础工程课程设计

(2)

结构剖面图

4.地基资料

地基持力层承载力特征值155akfkPa,地基下卧层承载力特征值70akfkPa。根据地质情况,基础室外埋深定为1.5dm。建筑物位于非地震区,不考虑地震影响。本地基基础设计的等级属可不作地基变形计算的丙级的建筑物范围。

二、决定柱下条形基础底面尺寸,并验算持力层和软弱下卧层承载力

(一)确定基础梁的外挑长度0l与基础梁总长。

原则:基础底面的形心应尽可能与上部荷载的合力作用线重合。

()()3.5(13891463)9.2(18111814)3.595.46.710.9681.11ADBCABCDpxppppMMMM

681.11681.110.11(1389181118141463)xmF

假设左边伸出0.5m,则为保证合力在基底形心,右边伸出0.72m,为了简便计算,暂取左边及右边均伸出0.5m。

(二)确定基底尺寸,并验算持力层和软弱下卧层得承载力。(按荷载标准组合计算)

1.按持力层的承载力决定宽度b。(先填土再施工上部结构)

()kaFbLfd 绍兴文理学院

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(3) 因为1.50.5dmm,akf应当进行深度修正,根据持力层粘土性质查规范承载力修正系数表得:0.3b 1.6d

00.717.00.818.8(0.5)1551.6(1.50.5)183.74()1.5aakdffdkPa (1389181118141463)/1.351.67()19.4(183.74201.8)bm

取2.0bm(考虑地基基础共同工作时边跨处基底反力有所增大)。

2.软弱下卧层验算

zczdzf 02tanzpbbz

00047982.019.41.8200.717.00.818.81.52.019.41.5132.72()kFbldppddbLkPa

根据/3.4/2.01.7Zb以及12/3.0ssEE查规范地基压力扩散角023

0132.722.054.32()2.023.4tan23zkPa

下卧层顶面出自重应力cz

'11223317.00.718.81.058.83.1559.36()czhhhkPa

承载力的设计值azf计算:

根据下卧层淤泥性质指标查规范承载力系数表得0b 1.0d 绍兴文理学院 基础工程课程设计

(4) (0.5)59.36701.0(4.90.5)4.9123.30()azakdffdkPa

54.3259.36113.68()123.30zczazkPafkPa 满足要求

3.考虑maxM时荷载组合,验算持力层承载力(梁长方向)。条形基础的截面示意图如下,设基础高度为01.2Hm

(1260.712821332.2729.9)/1.353411.04()kFkN

0()/1.35416.4457458.3405.9(105.4125.9126.9100.3)1.2/1.3577(12821332.3)(1260.7729.9)(5.7)225181.56()kiiiiMMVHFLkNm

2019.42.01.81396.8()KGLbdkN

2232.019.4125.45()66bLWm

maxmin3411.041396.85181.562.019.4125.45165.23()1.2220.49()82.61()0kkkaFGMPPbLWkPafkPakPa

 满足要求,经验算得知2.0,19.4bmLm是合适的。

三、计算地基梁内力(按调整倒梁法)

先按均匀荷载对称计算。(实际上分力分布并不均匀,这里为简化计算)。调整时按整体计算。

根据结构的对称性,按弯矩分配法求解为调整的一半地基梁的内力。

1. 计算简图(按maxN组合计算) 绍兴文理学院

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(5)

基底净反力6477333.9(/)19.4jFqkNmL

2. 按弯矩分配法求解连续梁

(1) 分配系数

5.7ABABEIEIil ''3.5BCBCEIEIil

分配系数'335.70.684333.55.7ABABABBCEIiEIEIii

'110.6840.352ABBC

(2) 计算固端弯矩(对弯矩、剪力的符号,以杆端顺时针转动为正)

将悬挑端'AA单独分开,把0M用于AB杆A端节点,令A为铰支点,则按顺时针

求出固端弯矩如下:(对杆端而言,弯矩以顺时针为正)

220011333.90.541.74()22jMqLkNm(对AB杆而言)

2201111333.95.741.741335.18()8282qBAjABMqLMkNm

''2211333.93.51363.43()33qjBCBCMqLkNm

''2211333.93.5681.71()66qjCBCBMqLkNm

(3) 进行弯矩分配

按如图所示进行 绍兴文理学院

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(6)

 =41.74()AMkNm右

=-1353.49()BMkNm左

=1353.49()BMkNm右 '=691.45()CMkNm

(4)计算各截面剪力,弯矩及支反力值(去脱离体)

a、依次求各所需截面的剪力值:

'AA杆:0y

0==333.90.5166.95(/)()jAqLQkNm左

AB杆:0BM

21+-=02ABjABAABQLqLMM右右左

2211=-(-)211=-(333.95.741.74-1353.49)-721.48()()5.72jABAABABQqLMMLkN右右左

0y +=jABABQqLQ右左

=-721.48+333.95.7=1181.75(kN)()BQ左 绍兴文理学院 基础工程课程设计

(7) +=jAaaAQqLQ右

721.48333.95.71181.75()()aQkN

同理: '721.48333.92.85230.14()()aQkN

721.48333.93.8547.34()()bQkN

BC杆:'0cM 2'''1+M+M=02BCcjBCBQLqLB右右

211=-(1353.49691.65333.93.5)1168.65()()3.52QkNB右

0y ''+=jBCCQqLQB右

'=-1168.65+333.93.5=0CQ

''''+=jBCCQqLQB右

''=-1168.65+333.9=-389.5()()3BCCLQkN

b、依次求各所需截面的剪力值:

Aa段: 221()21(41.74721.481.9333.91.9)726.38()2aAajAaAAMMQLqLkNm右右

'Aa段: 2'''21()21(41.74721.482.85333.92.85)658.43()2aAajAaAAMMQLqLkNm右右

Ab段: 221()21=(41.74721.483.8333.93.8)289.13()2bAbjAbAAMMQLqLkNm右右

''BC段: ''221()3237171353.491168.65333.9=464.41()323BCBCjBcLLMMQqkNmB右右

c、支座反力计算: 绍兴文理学院 基础工程课程设计

(8) 166.95721.48888.43()1181.751168.652350.40()AAABRQQkNRQQkN右左B右B左

d、绘出弯矩图,剪力图,支反力图。

四、地基梁正截面抗弯强度设计

具体过程按一下程序进行:

1、材料

在本设计中所用的材料为20C 21.1/tfNmm

29.6/cfNmm 422.5510/cENmm

受力钢筋采用热轧钢筋HRB335 2300/yfNmm '2300/yfNmm

箍筋、纵向构造钢筋采用热轧钢筋HPB235

2210/yfNmm '2210/yfNmm