柱下条基设计(倒梁法).doc

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
为使荷载形心与基底形心重合，右端延伸长度为，计算过程如下：
a . 确定荷载合力到E点的距离：

得
b . 右端延伸长度为：

3、地基净反力的计算。
对E点取合力距即：，
即
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

弯矩图（KN·M）

剪力图（KN）
6、计算调整荷载
由于支座反力与原柱端荷载不等，需进行调整，将差值折算成调整荷载

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。
故；；
；
调整荷载作用下的计算简图：

调整荷载作用下基础梁的内力图

BC跨中M＝－0.86KN·m；CD跨中M＝－34.98KN·m ；
DE跨中M＝－2.325KN·m

弯矩图（KN·M）

剪力图（KN）
7、两次计算结果叠加，得基础梁得最终内力
支座
截面
类型
B
C
D
E
左
右
左
右
左
右
左
右
弯矩
（KN·m）
1030.64
1745.64
2957.97
3558.97
3021.19
3622.19
843.17
1558.17
剪力
（KN）
1145.15
-2198.75
2669.15
-2603.52
2432.71
-2853.92
1945.57
-1391.22
三、基底压力验算
按《勘察报告》2005-054；钻孔18处1.9m～2.7m深度范围内的黄土物理指标如下：；；；；；；；；；；；；；；
查 GB50007-2002表5.2.4承载力修正系数
及均小于0.85的粘性土；
1、不考虑宽度修正，只考虑深度修正的地基承载力特征值：

2、确定基础宽度

取
3、经宽度和宽度修正的地基承载力特征值
。
4、验算基底压力
①采用荷载标准值组合计算基底净反力（与荷载基本组合时地基净反力计算方法相同）：
②，满足要求。
四、基础配筋计算
1、基础梁配筋计算
①材料选择 混凝土 ； ；
钢筋采用二级钢HRB335；；
垫层 100mm厚。
②基础梁宽度 ；符合2.0～3.5的规定
③验算截面最小尺寸
考虑到钢筋可能为双排布置，故
，
满足要求
④配筋计算表格
2、正截面受弯配筋计算
项目

截面
弯矩
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

B左
1030.64
0.053521334
0.055035804
0.972482097
2487.80
B右
1745.64
0.090651422
0.095181148
0.952409425
4302.50
C左
2957.97
0.153607954
0.167663474
0.916168262
7578.95
C右
3558.97
0.184818000
0.206045341
0.896977329
9313.94
D左
3021.19
0.156890980
0.171617215
0.914191392
7757.67
D右
3622.19
0.188101027
0.210191196
0.894904409
9501.34
E左
843.17
0.043785981
0.044789008
0.977605495
2024.61
E右
1558.17
0.08916069
0.08448492
0.957757539
3819.00
BC跨中
2021.27
0.104959748
0.111135273
0.944432363
5023.93
CD跨中
1183.99
0.061484829
0.063501019
0.968249490
2870.46
DE跨中
2183.11
0.113369064
0.120646902
0.939676548
5453.64
注：等效矩形应力图形系数；；取及大值
基础梁选配钢筋：顶部 1225全长贯通，腰筋按构造设置，详见简图
底部 632全长贯通，大于底部总面积的1/3.
C、D支座底部附加钢筋632 在1/3截断
3、箍筋计算
①截面尺寸符合要求（第1步第③项已经验算）；
②根据纵筋布置及根数确定为6肢箍，选用

③斜截面受剪承载力；
a、（加密区）

b、（非加密区）

。
五、基础底板配筋计算
翼板按斜截面抗剪强度验算设计高度；翼板端部按固定端计算弯矩，根据弯矩配置横向钢筋（横向钢筋采用16, ）.
1、 翼板的高度如计算简图所示，
取1.0m宽度翼板作为计算单元，
剪力设计值

斜截面受剪承载力

，满足要求。
2、 横向钢筋计算
弯矩设计值；
配筋计算：①截面抵抗矩系数
②相对受压区高度 ；
③内力矩的力臂系数
④钢筋面积
实配16@110 ，分布筋。
六、沉降计算
1、 土层分层情况如下图：

沉降计算采用荷载准永久组合,用角点法计算区域划分如下：
例如：对于E点有

2、 地基变形计算深度 算至强化闪长岩则，按GB50007-2002规定时且应满足
3、 沉降计算
① E点：对；
；

0
0
1.1789
12.3158
1.0000
0.7930
7.8
12.8507
0.8
0.4211
1.1789
12.3158
0.9912
0.8908
10
11.2597
1.8
0.9474
1.1789
12.3158
0.9354
2.2076
15.5
18.0026
6.7
3.5263
1.1789
12.3158
0.5808
0.2719
10
3.4368
7.9
4.1579
1.1789
12.3158
0.5270
0.1156
30
0.4871
8.5
4.4737
1.1789
12.3158
0.5034

计算沉降经验系数
首先计算变形计算深度范围内压缩模量的当量值

据GB50007-2002表5.3.5 ，得
所以边柱E点桩基础最终沉降量计算
，
满足GB5007-2002公式5.3.6要求。
②D点：对；；

0
0
4.9684
8.5263
1.0000
0.7942
7.8
12.8701
0.8
0.4211
4.9684
8.5263
0.9928
0.9107
10
11.5112
1.8
0.9474
4.9684
8.5263
0.9472
2.5938
15.5
21.1520
6.7
3.5263
4.9684
8.5263
0.6416
0.3654
10
4.6187
7.9
4.1579
4.9684
8.5263
0.5904
0.1570
30
0.6615
8.5
4.4737
4.9684
8.5263
0.5674

计算沉降经验系数
首先计算变形计算深度范围内压缩模量的当量值

据GB50007-2002表5.3.5 ，得
所以中柱D点桩基础最终沉降量计算
，
满足GB5007-2002公式5.3.6要求。
4) D点和E点沉降差
中柱D点最终总沉降量与边柱E点最终总沉降量之差
-＝34.0194mm－29.1672mm＝4.8522mm
满足GB5007-2002表5.3.4要求

附图1

附图2

附图3