(完整word版)柱下條形基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱：基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)題目：柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)院系：土木工程專業(yè)：年級：姓名：指導(dǎo)教師：一、基本資料圖 1 為某框架結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置圖。 已知 B 軸線上邊柱荷載設(shè)計(jì)值 F1，中柱荷載設(shè)計(jì)值 F2，初選基礎(chǔ)埋深為 d，地基土承載力特征值 f a ，設(shè)計(jì)參數(shù)的值見表 1，試設(shè)計(jì) B 軸線上條形基礎(chǔ) JL 2。圖 1 柱網(wǎng)平面布置圖表 1 設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目學(xué)號尾學(xué)號尾數(shù)學(xué)號尾數(shù)學(xué)號尾學(xué)號尾數(shù)學(xué)號尾數(shù)數(shù)（0，5） （1，6） （2，7） 數(shù)（3，8） （4）（9）柱荷載 FF11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kN(kN)F21310kN1200kN1400

2、kN1400kN1400kN1200kN柱間距 LL16m5.4m7.2m7.2m5.4m5.2m(m)L29m7.2m9m9m7.2m6m基礎(chǔ)埋深 d1.5m1.5m2m2m1.5m1.5m承載力特征值120kPa120kPa150kPa120 kPa150kPa120kPaf a二、設(shè)計(jì)要求1. 進(jìn)行基礎(chǔ)平面布置；2. 確定基礎(chǔ)底寬、長度、肋梁高度、翼板厚度；3. 取結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖；4. 結(jié)構(gòu)計(jì)算，按倒梁法計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力。5、根據(jù)內(nèi)力進(jìn)行配筋。（不要求，建工卓班的可用PKPM計(jì)算后輸出配筋圖）三、柱下條形基礎(chǔ)計(jì)算書1、基礎(chǔ)平面布置根據(jù)學(xué)號整理相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)數(shù)據(jù)如下表1：表 1 題目各類設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)參

3、數(shù)表學(xué)號尾數(shù)F1F2L1L2基礎(chǔ)埋深承載力特征值df a（ 2， 7）1200kN1400kN7.2m9m2m150kPa由題目可知，根據(jù)以上設(shè)計(jì)參數(shù)，畫出基礎(chǔ)平面布置圖如圖1 所示：圖基礎(chǔ)平面布置圖2、確定基礎(chǔ)底寬、長度、肋梁高度、翼板厚度1) 求荷載合力重心位置設(shè)合力作用點(diǎn)與邊柱A 的距離為 xc ，據(jù)合力矩定理，以A 點(diǎn)為參考點(diǎn)，則有：xcFik xi1400 7.2 1400 7.2 2 14007.2 31400 7.2 4 1200 7.2 5Fik12002 140018m42) 確定基礎(chǔ)梁的長度和外伸尺寸基礎(chǔ)梁兩端外伸長度為a1 、 a2 ，取邊跨的 0.25 倍?？上冗x定 a

4、1 ，再按照合力作用點(diǎn)與基底形心相重合的原則，確定a2 和 L ：取 a17.20.251.8mL2( xca1)2(181.8)39.6 ma239.67.251.81.8m3）按地基持力層的承載力確定基礎(chǔ)梁的寬度bbFk12002 140041.8mL( fa 20d)39.6(150202)4）地基承載力驗(yàn)算Gk20 239.61.82851.2 kN ，F(xiàn)k8000kNpkFkGk80002851.2152.2kPa1.2 fa180kPa （滿足）bL總1.839.62.4肋梁高度及翼板高度確定采用 C25 混凝土， ft1.27N / mm2基底沿寬度 b 方向的凈反力為pnFk8

5、000112.2kN / m2bL1.839.6懸臂根部剪力設(shè)計(jì)值Vp ( b0.3)112.2(0.90.15)84.15kN / mn 22翼緣板有效高度 hV84.15 10394.7mm ，取 h0200mm（等00.7 h f tl0.71 1.271061厚翼板）。肋梁高取 h1 L1 7200900mm8183、基礎(chǔ)梁的內(nèi)力計(jì)算（倒梁法）1）根據(jù)倒梁法原理， 實(shí)質(zhì)為將基礎(chǔ)倒置作為多跨連續(xù)梁，將外力荷載視為支座，將地基凈反力與柱腳的彎矩視作基礎(chǔ)梁上的荷載，作出題目的倒梁法計(jì)算簡化圖如圖 2：圖倒梁法計(jì)算簡圖2）計(jì)算基礎(chǔ)沿縱向的地基凈反力qnFk1200 2 1400 4bp j20

6、2.02kN .mL39.63）用彎矩分配法計(jì)算梁的初始內(nèi)力和支座反力為方便計(jì)算，將倒梁法計(jì)算簡圖圖分解為以下兩部分：（a）五跨連續(xù)外伸部分受局部荷載（ b）五跨等跨連續(xù)梁受均布荷載圖計(jì)算分解圖 針對圖（a）情況，使用彎矩分配法327.27163.64彎矩分配最 327.27 終 89.33彎矩處327.27理89.380.4280.5720.50.50.4280.50.50.572163.64-93.61-46.8 -70.03-70.03-46.823.4-93.6111.711.723.4-5.01-6.698.77517.553.34517.558.775-1.358-2.715-2.

7、51 -3.756-2.715-1.358-5.0190.5810.7770.9671.9340.3881.9340.967-0.338-0.678-0.276 -0.414-0.6770.339-0.5530.1450.193-0.03-0.030.01-0.005-0.005-89.3329.74-30.13289.44-29.7829.135-89.44327.2789.3829.7029.7089.38-29.7029.70-89.38327.27根據(jù)彎矩分配法結(jié)果，繪出彎矩圖：圖（a）情況彎矩圖針對圖（a）情況，使用彎矩系數(shù)法對與等跨連續(xù)梁受均布荷載，這里直接采用彎矩系數(shù)法公式：M

8、imi qn l 2查閱相關(guān)彎矩系數(shù)法參考文獻(xiàn)得：mBmE0.105, mCmD0.079所以M BMM CMED20.105202.027.21099.64kN m20.015202.027.2827.34kN m跨中彎矩M A B1 qLA B2M BM A1202.027.221099.640759.27kN m8282M B C1 qLB C2M CM B1202.027.221099.64827.34345.60kN m8282M D C12M DM C1202.022827.34827.34481.75kN mqLD C287.228M D EM B C345.60kN mM E

9、FM A B759.27 kN m繪制彎矩圖如下 :圖 3.25 （ b）情況彎矩圖將圖、圖兩部分彎矩疊加，即為按倒梁法計(jì)算所得的條形基礎(chǔ)梁彎矩圖（畫出疊加后的彎矩圖如下所示） 。圖基礎(chǔ)梁彎矩圖 肋梁的剪力計(jì)算（利用反對稱性可計(jì)算 D、E、F 截面）V q l； 1M BM AA,左n 0VA,右2 qn ll 1M BM A ； 1M CM BVB,左2 qn llVB、右2 qnllVC、左 1 qnlM CM B ； VC、右 1 qnl2l2通過計(jì)算得各支座剪力如下表：表 2各支座剪力計(jì)算結(jié)果（ kN）VA,左VA,右VB, 左VB ,右VC,左VC,右VD ,左VD ,右VE,左VE

10、,右VF ,左VF ,右363.6632.4822.3748.6706.0727.3727.3706.0748.6822.3632.4363.6校核支座反力與對應(yīng)柱的軸向力經(jīng)計(jì)算，支座反力值如下：RARF996.05kN , RBRE1570.68kN , RCRD 1433.26kNA 軸柱：B 軸柱：C 軸柱：(363.6632.4)1200A120017.%(748.6822.3)1400B140012.2%(727.3706.0)1400C14002.4%驗(yàn)證得剪力計(jì)算誤差小于20% ，所以不必對基礎(chǔ)梁彎矩進(jìn)行調(diào)整，彎矩圖以圖 為最終結(jié)果。根據(jù)計(jì)算結(jié)果做出基礎(chǔ)梁剪力圖如圖：圖基礎(chǔ)梁剪力

11、圖四、基礎(chǔ)梁配筋計(jì)算根據(jù)前面步驟得出的基礎(chǔ)梁的彎距圖和剪力圖， 對各支座、跨中進(jìn)行正截面和斜截面強(qiáng)度計(jì)算以及配筋計(jì)算。主筋可用 HRB335 級鋼筋，箍筋用 HPB235 級鋼筋?；炷寥?C20。1. 正截面強(qiáng)度計(jì)算基于基礎(chǔ)梁斷面較大，配筋率不很高的特點(diǎn)，往往可采用簡化公式計(jì)算：MAs0.9 f y h0計(jì)算跨中配筋面積時，按T 形截面進(jìn)行配筋計(jì)算。先判斷屬于第一類或第二類T 形截面，然后進(jìn)行配筋計(jì)算。一般基礎(chǔ)梁截面尺寸較大，多屬于第一類T 形截面，鋼筋面積為：AsM A B0.9 f y h0梁高 h 900mm ；最小保護(hù)層厚度 c45mm 。則有效截面高度 h0 900mm45mm855mm ；則進(jìn)行基礎(chǔ)梁正截面配筋計(jì)算如下表：表 3正截面抗剪計(jì)算截面ABCA-BB-CC-DM /( kNm )327.27640.331010.26375.44857.04452.05MAsf y1270248439191456332517540.9 h 0/ mm 2選配