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柱下条形基础课程设计

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2020年4月19日
文档仅供参考
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。
表2.1 地基岩土物理力学参数
土层编号
土的名称
重度

孔隙比
液性指数
粘聚力
内摩擦角
压缩
模量

标准贯入锤击数N
承载力
特征值
①
耕填土
17.6

②
黏土
18.4
0.84
0.81
22
17
6.5
4
120
③
粉砂
19.5

26.5
7.1
12
160
④
中粗砂
20

30
8.2
16
200
⑤
中风化砂岩
22

320
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。
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=1450kN=1150kN，，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值=1960kN，=1550kN（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）

其中纵向尺寸为6A，A=5400mm
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选择基础材料
基础采用C30混凝土，HPB235、HRB400级钢筋
2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，地下水位于地表以下0.9m

预估基础高度为h=5400=900mm
取h=1200mm【即（1/4～1/6）之间】

本设计取②号土层为持力层，则基础埋深

d=0.5+1.2=1.70m

3求修正后的地基承载力特征值
由粉砂，查表得，e=0.84 I=0.81
基底以上土的加权平均重度：

持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度的修正）：

4初步确定基底尺寸
取柱底荷载标准值为N=1730KN N=1520KN，计算基础和回填土重G时的基础埋置深度为

基础底面积A===82.94m
由于是对称荷载，无偏心，故基地面积不用增大。
条形基础两端均向外伸出：
基础总长：
基础宽度为 取B=2.6m
5基础梁内力计算
取柱底竖向荷载效应基本组合值N=1960KN N=1550KN
在对称荷载作用下，由于基础底面反力为均布分布，因此单位长度地基的净反力为
P=
基础梁可按在均布荷载P作用下以柱为支座的五跨等跨连续梁（超过五跨能够按五跨）计算，计算简图如图3.7（a）所示，为了便于计算，把图3.7（a）分解为图3.7（b）和图3.7（c）两部分
⑴悬臂梁在地基净反力作用下的弯矩，剪力计算【见图3.7（b）】用弯矩分配法计算，支座A的固端弯矩为
M=
各支座的弯矩分配系数及计算过程如图3.7（b）所示
支座剪力计算如下：
V=P=358=644.4KN.m
V=V==KN
V=V
可得弯矩图M及剪力图V【见图3.7（b）】
⑵五跨连续梁在均布线荷载P作用下的弯矩、剪力计算。由表3.4可查的各跨中、支座的弯矩。剪力系数，则
弯矩=弯矩系数
剪力=剪力系数
计算结果如图3.7（c）所示，可得弯矩图M及剪力图V

⑶基础梁总弯矩。总剪力。将上述⑴⑵两步所得结果叠加，即得到最终内力计算结果，如图3.7（d）（e）所示

（a）

（b）
图（KN.M）
V1图（KN）

（c）
M2图（KN.M）

(d)(KN.M)

图3.7 基础梁弯矩、剪力计算图
（a）计算简图 （b）悬臂端基地净反力和内力计算 （c）A-A范围内地基净反力和内力计算 （d）M1+M2图 （e）V1+V2图
6基础底板设计
材料选择：混凝土，；；
钢筋采用二级钢HRB335,
垫层：100mm厚
基底宽；基础梁高度 粱肋宽取400+2
底板外边缘厚度250mm，粱肋处厚度400mm，底板外挑长度mm
基础底板计算如图3.8所示
底板净反力设计值为
q
取1m长度底板，则底板根部弯矩和剪力分别为
M==
V=
⑴抗剪验算，混凝土采用C30，则有
V=0.7＞满足要求
⑵底板配筋：钢筋采用HRB335，则有

选用
图3.8基础底板计算简图
7基础梁配筋计算
混凝土采用C30， 纵向钢筋采用HRB400.=360N/mm

⑴正截面承载力计算。对各支座、跨中分别按矩形、T形截面进行正截面承载力计算

（见表3.5,3.6）
⑵斜截面受剪承载力
（见表3.7）
表3.5 基础梁支座正截面承载力计算
截面
A
B
C
弯矩M（）
380
931
867
截面尺寸（mm）

0.0634
0.1038
0.0963
选
配
钢
筋
计算配筋（mm2）

1448
2371
2200
选用钢筋
422
422+420
422+420
实际配筋（mm2）
1520
2776
2776

表3.6
基础梁跨中正截面承载力计算

截面
A
B
C
弯矩M（）
606
406
439
截面尺寸（mm）

0.1024
0.0083
0.0090
计算配筋（mm2）

选用钢筋
实用钢筋面积
1473
986
1069
620
420
420
1884
1256
1256
注1 故跨中为第一类截面取b=bf=2600mm
2
表3.7
基础梁斜截面承载力计算

截面
支座A左
支座A右
支座B左
V(kN)
644
902
1034
截面尺寸

0.25(N)
2056>V
2056>V
2056>V

0.015
1.081
1.519
箍筋肢数，间距
n=4
n=4
n=4
计算值s
13400
290
207
实配箍筋间距s(mm2)
200
180
180
以上计算，得JL—1梁的配筋，如图3.9所示
注意：为增强基础稳定性，在①④⑦三条轴线上各布置一根基础梁JL-2，如图33.9所示

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， 。
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， 。
3.《土力学与基础工程》赵明华 主编.武汉工业大学出版社， 。
4.《建筑结构荷载规范》（GB50009— ），中国建筑工业出版社， 。
5.《建筑地基基础设计规范》（GB50007— ），中国建筑工业出版社， 。
6.《建筑桩基技术规范》（JGJ94— ），中国建筑工业出版社， 。
7．《混凝土结构设计规范》（GB50010— ）中国建筑工业出版社，