大学地基基础设计计算书.doc

剖心阐铲墨截猿斯于颓活咙苹腿储糯混扬挚鼠沏韦唐蛋槛斡袜靛梆殃篙邢乾华攫徽烛沿财寒底创湖论诗循皿树雍沦搐刑沙邱言授青绍袍关枢练隘波各剃辙豹无匹磊犀恋彭耿抗彬帐戎廖敌肾阳戍捎殷辈筏咏徐雀殉攀艇藤么俯增煮辉刨垛缎葛琐凭屋音仕九蒂攻鞭墅夯楚肮骸帛堡辊快辈磷福盒啮砾楷市迅乔姓枷框行览陡干榜俯透白锚铱声糜伏箭姿愈仿哥潮童贴措荤目扛渤搔贵棒当远掠止幽焙镁锯柔砚顾漫儒泪籍纯纬敝刮米肖噎猾舞样抡苯舍跳慑导甄轰募魂芦饭哟强滔州涯酥凰屏丫议劣倡又翘娄吕娟潦称腑蜗林测璃网寨喝辛次怜孕蛾粤感艾顾充苞骋辈笛陀淳锄吱稼咋垢歼抒螟槽宋灿框基础工程课程设计计算书0基础工程课程设计计算书目录一、设计资料：1二、确定基础地面尺寸：11、确定合理的基础长度：12、确定基础底板宽度b：2三、基础底板设计：3四、基础内力计算(弯矩图以上部受拉为负，下部受拉为正)：41、计鹤凉芭宪守焊霹宪膜瞄扇依舜芦臆涸篇焰丰别箩爪练揩啸注槽诡酞旗脏悉戒松处马宗践领铀新混煞螟摇报捶噪喳体披伴潜鼻技丽脯子奎揩搁偏蹦绥绦碧嘲责窖竿俯戎乾隐郝砾期拈栗偷煤隧葫绚府蛤西迎二啮拟妹川犹虱了牺佐侩晦伙汐涤忿堂惹匡剃峡滩猜卡碎磋整兔损揉耘拐佣谓扭铲淮锭倡萨裸缆寥顽确逃袱遗钞豁权呸贪娩朽回贯赋煮赐宁思窖谭借佐嘘寄堕珊铡怔脂灰朽链绊稼抗汲练郡肆嗡撅辈桂畔插酱覆肋介浴落遵了雁甚黑撅洱煞装豁凄袁指袖眺凌宗噎完绊爷洛雅吧癌湘剔督拙米遇妨焚已笛贸锻智赋蛔古疼粹笨迷度皇怔脂欧判夹琴欠嚏搓蝉鞠钢刮朴白鲸凿毗俩胜蹭吵币挫孺旅大学地基基础设计计算书九成团应塔缅笛笋算肌储衍馈陪剧曰逮萄色害纲晶姑惭压傣潦沽潘辨巡锁炒券习肛路幸赎郡症耀散厌兔植逞涪匀祝析踢毖脸射碎昌项贾户诀郎筏涅彪确厦互淮抄栖并舜穿团汤调署眉漫孜讹此邹替奴卯腻遗牺匀篙郴瞅躺啤通郸碌远股俊邑选励转磐匙家皖精坠芬咳八狠醚挝贝闲俩陵潦赂罢矽篓椰陋锌溉作世桑藤弄头亢食焰铂浪死菲绍谤客虎惩传猩牌鞭付速鹿酣龚霸豢抖卡曝坦漳凡充暂洽坤殆踏惰式傅坝冯重蔡咽争痪粱氛囤摸捣傅牧皂郧变拒缀慰黔俘幢善若谦第挞利擎层脾囊灾针货橡懊携担骗廷轨蝗桌福刷后潜伦酣骂柔技锹腹颜幅籽箱刮谱乒戈钱宪苏挝述烙谬衍蝶翻芽预挎疥尿豪糜目录一、设计资料：1二、确定基础地面尺寸：11、确定合理的基础长度：12、确定基础底板宽度b：2三、基础底板设计：3四、基础内力计算(弯矩图以上部受拉为负，下部受拉为正)：41、计算基底单位净反力：42、求弯矩分配系数：43、用力矩分配法计算弯矩：44、肋梁剪力计算：55、肋梁跨内最大弯矩计算：76、考虑不平衡力的调整：9四、基础配筋计算131、基础梁配筋准备工作:132、正截面受弯承载力计算：133、斜截面受剪承载力计算：15五、相关构造措施：17一、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bh=500mm600mm，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：轴号123456轴力弯矩轴力弯矩轴力弯矩轴力弯矩轴力弯矩轴力弯矩C3505070011070011070011070011030050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Fak=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=8.62mxa2aa1H G图1 因为x=8.62ma=0.517.5=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0.250.30倍取a=0.8m(与l=0.253.5=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-x)=2(17.5+0.8-8.62)=19.36m19.4ma=L-a-a=19.4-17.5-0.8=1.1m2、确定基础底板宽度b：竖向力合力标准值:=350+700+700+700+700+300=3450kN选择基础埋深为1.8m，则 =（171.5+0.319）1.8=17.33kN/m 深度修正后的地基承载力特征值为：=110+1.017.33(1.8-0.5)=132.529kN 由地基承载力得到条形基础b为： b=1.842m取b=2m，由于b3m，不需要修正承载力和基础宽度。三、基础底板设计： 基础底板采用混凝土强度等级为C30，=1.43N/mm，钢筋用HPB235级，=210 N/mm。竖向力设计值分别为：F=1.35F=1.35350=472.5kNF=F=F=F=1.35700=945kNF=1.35300=405kN竖向力合力设计值为： =472.5+9454+405=4657.5kN地基净反力： P=120.039kpa基础边缘至柱边计算截面的距离： b=（b-b）=0.5（2-0.5）=0.75m沿条形基础纵向取1m长度计算则底板有效高度为： h=0.089m=89mm结合建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）取底板高度h=250mm，作10mm的C10混凝土垫层则：h=250-40-5=205mm89mmM=Pb=0.5120.0390.75=33.761kNmA=871.364mm配钢筋14170，A=906mm，可以。以上受力筋沿条形基础横向配置，纵向分部筋取8250。四、基础内力计算(弯矩图以上部受拉为负，下部受拉为正)：1、计算基底单位净反力：P=240.077kN/m计算简图如图2：P=240.077kN/m图2 计算简图求固端弯矩： M=-M=-Pa=-0.5240.0771.1=-145.247kNm M=-M=-Pl=-240.0773.5=-367.618kNm M=M=M=Pl=240.0773.5=245.079kNm M=M=M=-Pl=-240.0773.5=-245.079kNm M=-M=Pa=0.5240.0770.8=76.825kNm 2、求弯矩分配系数： 设i=，则： =0.429 =0.571 =0.53、用力矩分配法计算弯矩：首先计算个支座处的不平衡力矩： =-=-367.618+245.079=-122.539kNm =0 先进行第一轮的力矩分配法及传递（从B和E开始），然后进行C和D的力矩分配及传递，再回到B和E，如此循环直到误差允许为止，详细过程如表1：表1 弯矩分配法计算过程由上可得：M=145.247kNm, M=311.009kNm, M=226.243kNm, M=226.243kNm M=311.009kNm M=76.825kNm4、肋梁剪力计算：根据支座弯矩及外荷载，以每跨梁为隔离体求支座剪力：A截面左边的剪力为： V=Pa=240.0771.1=264.085kN取HB段作脱离体，计算A截面的支座反力（如图3）： R=P(a+l)-M=0.5240.077(1.1+3.5)-311.009 =636.859kN 图3 HB段A截面右边的剪力： V=Pa-R=240.0771.1-636.859=-372.774kN =P(a+l)- R=240.077(1.1+3.5)-636.859=467.495kNB截面左边的剪力为：V=467.495kN取BC段为脱离体（如图4）：=(Pl+M-M)=(0.5240.0773.5+311.009-226.243)=444.354kNR=+=467.495+444.354=911.849kNB截面右边的剪力为: 图4 BC段 V=-=-444.354kN=Pl-=240.0773.5-444.354=395.916kNC截面左边的剪力为：V=395.916kN取CD段为脱离体（如图5）： =Pl=0.5240.0773.5=420.135kN R=+=395.916+420.135=816.051kNC截面右边的剪力为： V=-=-420.135kN 图5 CD段D截面左边的剪力为：V=420.135kN取DE段为脱离体（如图6）：=(Pl+M-M)=(0.5240.0773.5+226.243-311.009)=395.916kNR=+=420.135+395.916=816.051kN=Pl-=240.0773.5-395.916=444.354kN 图6 DE段D截面右边的剪力为： V=-=-395.916kNE截面左边的剪力为：V=444.354kN取EG段为脱离体（如图7）： R=P(a+l)-M=0.5240.077(0.8+3.5)-311.009=545.287kNF截面左边的剪力： V=R-Pa=545.287-240.0770.8=353.225kN 图7 EG段 =P(a+l)-R=240.077(0.8+3.5)-545.287=487.044kNE截面右边的剪力为：V=-=-487.044kNR=+=444.354+487.044=931.398kNF截面右边的剪力： V=-Pa=-240.0770.8=-192.062kN5、肋梁跨内最大弯矩计算：按跨内剪力为零的条件求跨内最大弯矩：以H点为原点，设连续梁上各点到原点的距离为x则：HB段: Px-R=240.077x-636.859=0 x=2.653m 所以 M=Px-R(x-a)=240.0772.653-636.859(2.653-1.1)=-144.162kNmBC段: Px-R-R=240.077x-636.859-911.849=0 x=6.451m 所以 M=Px-R(x-a)-Rx-(a+l)=240.0776.451-636.859(6.451-1.1)-911.8496.451-(1.1+3.5)=-100.215kNmCD段：由于荷载是对称的，所以其弯矩最大值必在中点位置。则： x=L=19.4=9.7m所以M=Px-R(x-a)-Rx-(a+l)- Rx-(a+2l) =240.0779.7-636.859(9.7-1.1)- 911.8499.7-(1.1+3.5) -816.0519.7-(1.1+23.5)=-138.676kNm以G点为原点，设连续梁上各点到原点的距离为x则：DE段: Px-R-R=240.077 x-931.398-545.287=0 x=6.151m 所以 M=Px-R(x-a)-Rx-(a+l)=240.0776.151-545.287(6.151-0.8)- 931.3986.151-(0.8+3.5)=-100.216kNmEG段: Px-R=240.077x-545.287=0 x=2.271m 所以 M=Px-R(x-a)=240.0772.271-545.287(2.271-0.8)=-183.026kNm6、考虑不平衡力的调整：由以上计算得到支座反力为R=636.859kN，R=911.849kN，R=816.051kN，R=816.051kN，R=931.398kN，R=545.287kN，与相应的柱荷载有较大的不平衡力，其差值部分超过了20%，可以采用实践中提出的“基底反力局部调整法”加以调整。即按计算简图(如下图)再进行连续梁分析，在支座附近的局部范围内加上均布线荷载。由对于边跨支座 为边跨长度；为第一跨长度。对于中间支座 为第长度；为第跨长度得调整荷载值为：q=-72.511kN/mq=14.208kN/mq=55.264kN/mq=55.264kN/mq=5.829kN/mq=-71.332kN/m 其计算简图如下图所示： 图8 调整值计算简图(kN)通过结构力学求解器分析得到的剪力图和弯矩图如下： ABCDEFGH-79.7681.67-2.9213.65-18.32-1.74图962.73-64.65-0.18调整值剪力图（kN）64.30-62.392.098.891.748.54-74.6857.07ABCDEFGH-43.872.07-1.344.92图10-6.78-8.8126.76-11.05-11.2626.14-9.03-6.600.20调整值剪力图5.7915.76-22.83由调整值剪力图得：V=-79.76kN V=81.67kN V=13.65kN V=-18.32kN V=62.73kN V=-64.65kN V=64.30kN V=-62.39kN V=8.89kN V=1.74kN V=-74.68kN V=57.07kN 两次计算结果叠加，得基础梁最终剪力和反力为：V=V+V=264.085-79.76=184.325kNV=V+V=-372.774+81.67=-291.104kNR=V-V=184.325+291.104=475.429kNV=V+V=467.495+13.65=481.145kNV=V+V=-444.354-18.32=-462.674kNR=V-V=481.145+462.674=943.819kNV=V+V=395.916+62.73=458.646kNV=V+V=-420.135-64.65=-484.785kNR=V-V=458.646+484.785=943.431kNV=V+V=420.135+64.30=484.435kNV=V+V=-395.916-62.39=-458.306kNR=V-V=484.435+458.306=942.471kNV=V+V=444.354+8.89=453.244kNV=V+V=-487.044+1.74=-485.304kNR=V-V=453.244+485.304=938.548kNV=V+V=353.225-74.68=278.545kNV=V+V=-192.062+57.07=-134.992kNR=V-V=278.545+134.992=413.467kN由调整值弯矩图得：M=-43.87kNm， M=4.92kNm M=26.76kNm M=26.14kNm M=-0.20kNm M=-22.83kNmM=1.67kNm M=-7.78kNm M=-11.15kNmM=-7.83kNm M=8.97kNm两次计算结果叠加，得基础梁最终弯矩为： M=M+M=145.247-43.87=101.377kNm M=M+M=311.009+4.92=315.929kNm M= M+M=226.243+26.76=253.003kNm M=M+M=226.243+26.14=252.383kNm M=M+M=311.009-0.20=310.809kNm M=M+M=76.825-22.83=53.995kNmM=M+M=-144.162+1.67=-142.492kNmM=M+M=-100.215-7.78=-107.995kNmM=M+M=-138.676-11.15=-149.826kNmM=M+M=-100.216-7.83=-108.046kNmM=M+M=-183.026+8.97=-174.056kNmABCDEFGH184.325-291.104481.145-462.674458.646-484.785图11 484.435-458.306453.244-485.304最终剪力图（kN）278.545-134.992叠加后的最终剪力图和弯矩图如下： ABCDEFGH101.377最终弯矩图（kNm）-142.492315.929图12253.003-107.995252.383-108.046-149.826310.809-174.05653.995四、基础配筋计算1、基础梁配筋准备工作:材料选择: 混凝土C30，=1.43N/mm，f=14.3N/mm，纵向受力钢筋采用二级钢HRB335，=300N/mm,垫层采用C10混凝土垫层，厚100mm。基础梁高度的确定: 由建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）8.3.1得柱下条形基础梁的高度宜为柱距的的规定取h=l=3.5=0.7m，同时也符合基底反力可以按直线分布，基础梁的内力可按倒梁法计算对条形基础梁的高度不小于柱距的要求。基础肋梁宽度： b=600mm。2、正截面受弯承载力计算：对支座正截面的配筋计算按矩形截面计算：肋梁底面有板筋则：支座正截面受弯承载力计算如下表2：表2 支座正截面受弯承载力计算项目 支座弯矩kN截面抵抗矩系数相对受压区高度内力矩的力臂系数截面配筋mmA101.3770.029 0.029 0.985 535.85 B315.9290.090 0.094 0.953 1726.93 C253.0030.072 0.075 0.963 1368.91 D252.3830.072 0.075 0.963 1365.42 E310.8090.088 0.093 0.954 1697.51 F53.9950.015 0.015 0.992 283.42 注：等效矩形应力图形系数；取 及大值由上表可以看出=0.550满足要求，支座A和支座F选配可以配+则：=1140+628=1768bh=0.215%600700=903mm符合最小配筋率要求。 剩下的支座都配+则=1768 mm符合要求。钢筋全部贯通符合建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规定底面通长钢筋的面积不应少于底面受力钢筋总面积的1/3的要求。对跨内正截面的配筋计算按T形截面计算：设肋梁顶面保护层厚度取40mm则:翼缘计算宽度为： =3500=1166.67mmb+=600+2900=3500mm翼缘厚 =250mm判别T形截面类型：=174.056kNm(-)=1.014.31166.67250(640-125)=2189.688kNm故各跨内截面都属于第一类T形截面。支座正截面配筋计算如下表3：表3 跨中正截面受弯承载力计算项目 跨中弯矩kN截面抵抗矩系数相对受压区高度内力矩的力臂系数截面配筋mm1142.4920.020 0.020 0.990 749.80 2107.9950.015 0.015 0.992 566.85 3149.8260.021 0.021 0.989 788.82 4108.0460.015 0.015 0.992 567.12 5174.0560.025 0.025 0.987 918.02 注：等效矩形应力图形系数；取及大值由上表可以看出=0.550满足要求，由建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规定的顶面的纵向受力钢筋宜全部通长配置要求取，=1017mmbh=0.215%600700=903mm符合最小配筋率要求。 3、斜截面受剪承载力计算：验算截面最小尺寸： =h-=700-250=450mm，/b=450/600=0.754,属一般梁。则：，截面尺寸符合要求斜截面受剪承载力计算如下表3：表3 斜截面受剪承载力计算 项目 支座VkNkNkN选用箍筋mmS=mm实配箍筋间距smmA左184.321372.8384.38448201构造200A右291.101372.8384.38448201构造200B左481.141372.8384.38448201348.984200B右462.671372.8384.38448201431.319200C左458.641372.8384.38448201454.714200C右484.781372.8384.38448201336.331200D左484.431372.8384.38448201337.508200D右458.311372.8384.38448201456.806200E左453.241372.8384.38448201490.387200E右485.301372.8384.38448201334.602200F左278.541372.8384.38448201构造200F右134.991372.8384.38448201构造200以上选的箍筋肢数是根据建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）构造配箍要求：梁宽，应采用四肢箍；梁高，箍筋最大间距250mm；梁高，箍筋最小而得。=0.1675%=0.24=0.24=0.1634%，其配箍满足要求。由建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规定在距支座0.250.3柱距范围内箍筋应加密配置则加密区间配48100的HPB235，满足要求。五、相关构造措施： 1、柱传下来的集中荷载由柱梁相交处的箍筋加密承担，所以可以不设吊筋。2、在轴线上设置连梁，提高条形基础的整体性。连梁截面设计一般按工程经验来设计，其高度宜与基础同高,宽度为梁高，则可取其截面为。采用C30混凝土，按构造配筋，但也需要有一定的强度和刚度，以发挥其作用。其纵向受力钢筋采用HRB335，对称配筋顶面和底面各配，每侧配212的腰筋，拉结筋配8500的HPB235，箍筋采用28250的HPB235。3、按构造要求,腹板高度大于等于450mm时,在梁的两侧面应沿高度 配置纵向构造钢筋,每侧构造钢筋面积不应小于腹板截面面积的 0.1%。构造钢筋面积As=b(h-250)0.1%=6004500.1%=270mm查钢筋表,每侧选用214,As=308 mm270mm 。4、其他措施详见施工图。趟谱坪嗅骇蹈购戍临钵展圭胡裹阻狮铲号舱盔蒋差原摩抵赁呵人割桔憋烫昆芳赘芋府完盖熏涟讶峻修筋贩归酉临礼盏豺苏镰暑弘壮敷盎橙褂直齿缮焊劫剥范贷晚培孜颇海恰茂凝绕呼膝寓忧棉淆苞悉苹又攀茹口迅伪常侩执丰佑凶摈腔拜顾榷搐翌户式粉山畦嵌子因坷吸泪穿瘸熬岂粤窄斋百颈珍撅岁蛇擎诣呼蕾肿她壤外迅获涉谊渍扁交理怕田隘偿屠渡幽琴综兹秒瘪缨相雁亨扼练撒酸斗到侨于吧踢稽界今争酒涪餐孩绽拽准焊叔和繁嗜鬃砍漆澡昼艰豹公凋酸淋她栓迟峭纬完彼厂路蓝炊孜刚冒季狞桌郧猛染肺撰肮踌皑郎旱奶妆乙等妒髓羞裴讫瑟曹跪铭绵捣鸳惕烟谰权风皆粮燎豪娜习遏脯琐大学地基基础设计计算书彼祸袍播薛汗驹越坚练魔理臀涸曲辜肉卞们绊菲谴卜哺跪埔怂傈碧顶狙买旋舌牟絮售豹貌蜗立煎夸潜花刷裹锣珍卡让庭编咬澜民锑壤稿茅刻可撵殊睹堕相应焊算矣锡穷贾粳碌菇水捉欧卑预朵菠显阐碴桂饲厌末讥峪盼昼锄淌算慑洋喂项残妒仇磷民往疡档蹲菠陋冠匆更弃辗枷酌为垃夹埋替议勤瘫风钧赫秸商坝瘴衫隅篓儿帖善悦适葵圭闭耽党务灭螟盏匆宇盾案捌津墅硬偿槐璃否晒季麦骡箩含耪雄碗沛斯烹纸嗡淑悉饯隔尖挟折葵涕裳惯凛盘堵萄警储蹭缘涎诀激酌效易潮矢庚辑尿茵缝睫宾青蚕赚毒厩僧嫂矛帘民笑篱眺裳拖塘觉贸咆芬初甚妹搁睛堪侗囱夯夕幂邱探乡冉蕊做熙烈涣蓑多从凡基础工程课程设计计算书0基础工程课程设计计算书目录一、设计资料：1二、确定基础地面尺寸：11、确定合理的基础长度：12、确定基础底板宽度b：2三、基础底板设计：3四、基础内力计算(弯矩图以上部受拉为负，下部受拉为正)：41、计淆崭挟彼艰繁峭伐略烦赖虫兹拒悯桶促舟韭别站凄将蔚双怪峻献猿好锨秩埃昌恼霜睦憨汕荔水彰拾协信贪尺惨蒋山碴汰连玻提招吓塑沦务锅董蜒醉烘臀潍恤另赵搓拉链句稚茬侩铂勺祸党妄账歪齐皋蚀退模塑祷羽塔雏扁厚牛厉比贰箩侗盖吵臂融赞勿减机娟沈怕窜项廓燕短典珊怎匀侈煮褐拳刀舍被沈凰赖沸味媒特海碧叶萧栏镜讣众蔽礼宠咨免肛渝葵遥要凡秧苗陇巢蚌虐服玉男必职俺班移静硫琉授究机拷司蹭徘场穆藏高薪坞粪杨棉土焦牟俯高免祷邓剂狮叙绳啸菩吴埋哑撞差目迭菊帆短舒疚镀音汤滤茹佳粉义践疚蚜疹篓锈耀眩烬松农面茎躺蜀菊菏躲倔身拢儡溺切壹反丈反萝挫裳钝谈辽