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fak 120kPa ③ 号土层,粉砂,层厚2.6m,稍密,承载力特征值fak 160kPa。 ④ 号土层,中粗砂,层厚4.1m,中密,承载力特征值fak 200kPa。 ⑤ 号土层,中风化砂岩,厚度未揭露,承载力特征值 fak 320kPa。
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
承载力 土 层 土的名称 编 号 重度 内摩粘聚 力 液 性 擦角孔 隙 指 数 c 比e () I L (kPa) 压缩 特征值 标准 贯模量 ak 入 锤击 数N ES f(kPa) ① ② ③ ④ ⑤ 耕填土 黏土 粉砂 中粗砂 中风化砂 岩 17.6 18.4 0.84 0.81 22 17 26.5 30 6.5 7.1 8.2 4 12 16 120 160 200 320 19.5 20 22 4、水文地质条件
(1) (2)
拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。 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 400mm 400mm。室 外地坪标高同自然地面,室内外高差 450mm。柱网布置如图2.1所示。
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 族* =i280kN昭上=1060kN ,,上
部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值
*1 =1728kN , E =1430kN (其中
Nik
为
轴线②~⑥柱底竖向荷载标准组合值;N
2k为轴线①、⑦柱底竖向荷载标准组合 值;线②〜⑥柱底竖向荷载基本组合值;N
2为轴线①、⑦柱底竖向荷载 基本组合值)
图2.1柱网平面图
其中纵向尺寸为6A,横向尺寸为18m,A=6300mm
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、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,假设基础埋深
d为2.6m,持力层为粉砂层
(1) 求修正后的地基承载力特征值
由粉砂,查表7.10得,b 2.0, d 3.0 埋深范围内土的加权平均重度:
持力层承载力特征值(先不考虑对基础宽度的修正)
:
(2) 初步确定基础宽度
1
设条形基础两端均向外伸出: 1
6.9 1.9m 3
基础总长:I 6.9 6 2.3 2
46m
则基础底面在单位1m长度内受平均压力:
1
基础平均埋深为:d (2.6 3.05)
2
2.825m
需基础底板宽度b : 取b 1.2m设计
(3) 计算基底压力并验算
基底处的总竖向荷载为: 基底的平均压力为:
i为轴N
满足条件
2、基础的结构设计 (1)
梁的弯矩计算
在对称荷载作用下,由于基础底面反力为均匀分布,因此单位长度地基的净反力为:
5 I960 qn
基础梁可看成在均布线荷载
2 1550 46
280kN /m
qn作用下以柱为支座的六跨等跨度连续梁。为了计算方
便,可将图(a)分解为图(b)和图(c)两部分。
图(b)用力矩分配法计算,A截面处的固端弯矩为:
图(a) 图(b)
在图(c)的荷载作用下,也用力矩分配法计算,其中各杆的固端弯矩为:
其余同(略)
图(c)
将图(b)与(c)的弯矩叠加,即为按倒梁法计算求得的弯矩图如下:
(2) 梁的剪力计算
其余同(略),得剪力图如下:
(3) 计算调整荷载 P
故qA
Pi折算成调整荷载
qi
由于支座反力与原柱端荷载不等,需进行调整,将差值
对于边跨支座
q1 ——p—
10为边跨长度;h对第一跨长度。
(l
0 3l1)
对于中间支座
q
p
— —h 1为第i 1长度;li为第i跨长度。
(;l3 i 1 ;li) 3
6.5
1 ; (2.3 kN / m 1.41kN / m 6.9)
;
调整荷载作用下的计算简图如下: 调整荷载作用下基础梁的内力图如下:
两次计算结果叠加,得基础梁的最终内力图如下: 两次计算结果叠加,得基础梁得最终内力:
支座 \\截面' 类型\\ 左 弯矩(KN -m) 剪力(KN ) 右 [745.39 899.7 13.8
左 右 左 右 左 右 745.39 648.2 qD
1195.6 [11956 1102 M102 1006.95 「958.88 969.53 P984.47 3kN/m
其余同(略)
1136 1136 982.286 982.28
(-6.9 3
三、配筋计算 (1)基础梁配筋计算
——kN/m 6.9)
①材料选择: 混凝土 C25, ft 1.27N/mm2 ; fc 11.9N/mm2 ;
2
钢筋采用二级钢 HRB335, fy fy 300N / mm 垫层C10: 100mm厚
②
基础梁宽度b 500mm ;基础梁高度h 1300mm ; h/b 1300/500
2.6符合
2.0〜3.0的规定 ③
验算截面最小尺寸
钢筋先按一排布置,故 h0 h as 1000
35 1265mm
0.25 1.0 11.9 500 1265
1881 .87kN 满
Vmax 1061.19kN
足要求
0.25 cfcbh0
CD配筋计算表格 截面配筋 项目 截面 弯矩 截面抵抗矩系数 相对受压咼度 内力矩的力臂系 数 AS f y sh0 MA B C D C' B' A' 745.39 1189.92 1100.16 1137.77 1100.16 1189.92 745.39 0.078286 0.124974 0.115547 0.119497 0.115547 0.124974 0.078286 0.081617 0.133945 0.123127 0.127643 0.123127 0.133945 0.081617 0.959192 0.933028 0.938437 0.936178 0.938437 0.933028 0.959192 2047.701 3268.893 3022.308 3125.629 3022.308 3268.893 2047.701 AB 跨 中 BC跨中 CD跨中 DC跨中 C'B跨中 B'A跨中 691.17 508.02 550.79 550.79 508.02 691.17 0.072592 0.053356 0.057848 0.057848 0.053356 0.072592 0.075437 0.054861 0.059626 0.059626 0.054861 0.075437 0.962281 0.97257 0.970187 0.970187 0.97257 0.962281 1898.75 1395.609 1513.105 1513.105 1395.609 1898.75 基础梁选配钢筋:顶部 底部9 22全长贯通
4创36全长贯通
2)箍筋计算
①截面尺寸符合要求(第
1步第C3项已经验算)
⑤根据纵筋布置及根数确定为
4肢箍,选用 8@80
③斜截面受剪承载力Vu :
a)
8@80 (加密区) b)
8@200 (非加密区)
加密区:Vu 1065.58kN 1006.95kN 非加密区:Vu 683.60kN
648.2kN 可知承载力满足要求
3)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
2
fy 300N / mm )
基础底板宽b 1200mm,主肋宽500mm(400 2 50);
1
翼板外挑长度:a1丄(1200
500) 350mm
2
翼板外缘厚度200mm梁肋处翼板厚度300mm翼板采用C25混凝土,HPB335钢筋。(取 1.0m宽度翼板作为计算单元) 基底净反力设计值:
① 斜截面抗剪强度验算(按每米长计) 实际 h0
300 40 10 250mm 103.24mm,可以
② 翼板受力筋计算
配筋计算:M 81.68 1.0 40.84
①截面抵抗矩系数
40.84 106
1 fc
bh。
1.0 11.9 1200 2502
2 0.04576
((向钢筋(
②相对受压区高度
1 . 1 2 0.04576
1 厂2—
------------- - 0.977 M
y sh0
0.047
②内力矩的力臂系数
②钢筋面积A
300 0.977 250
2 2
40.84 10557.35mm2
实配 8@70 ( A 561
mm 557.35mm ),分布筋 8@200
三、基础配筋大详图 四、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,2009。 2.《基础工程》(第2版)华南理工大学等三校合编 3•《土力学与基础工程》赵明华 4•《建筑结构荷载规范》
•中国建筑工业出版社,2009。
主编.武汉工业大学出版社,2003。
2002。
2008。
(GB50009-2001),中国建筑工业出版社,
(GB50007— 2008),中国建筑工业出版社,
5•《建筑地基基础设计规范》 6•《建筑桩基技术规范》 7.《混凝土结构设计规范》
(JGJ94— 2008),中国建筑工业出版社, (GB50010-2002),中国建筑工业出版社,
2008。
2002
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