大学地基基础设计计算书.doc
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2、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
3、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
4、: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
5、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
6、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:=35
7、0+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
8、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
9、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
10、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
11、): 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=P
12、l-=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=444.3
13、54kN 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=-1
14、92.062kN5、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
15、: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)- 931.3986.1
16、51-(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
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