基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)-柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì).doc

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fa，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)JL2。圖1 柱網(wǎng)平面布置圖表1 設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目學(xué)號尾數(shù)（0，5）學(xué)號尾數(shù)（1，6）學(xué)號尾數(shù)（2，7）學(xué)號尾數(shù)（3，8）學(xué)號尾數(shù)（4）學(xué)號尾數(shù)（9）柱荷載F (kN)F11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kNF21310kN1200kN1400kN1400kN1400kN1200kN柱間距L (m)L16m5.4m7.2m7.2m5.4m5.2mL29m7.2m9m9m7.2m6m基礎(chǔ)埋深d1.5m1.5m2m2m1.5m1.5m承載力特征值fa120kPa120kPa150kPa120 kPa150kPa120kPa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）3、 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)參數(shù)表學(xué)號尾數(shù)F1F2L1L2基礎(chǔ)埋深d承載力特征值fa（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3.2.1 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，據(jù)合力矩定理，以A點(diǎn)為參考點(diǎn)，則有：2)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、，取邊跨的0.25倍?？上冗x定，再按照合力作用點(diǎn)與基底形心相重合的原則，確定和：取3） 按地基持力層的承載力確定基礎(chǔ)梁的寬度4）地基承載力驗(yàn)算，（滿足）2.4 肋梁高度及翼板高度確定采用C25混凝土，基底沿寬度b方向的凈反力為懸臂根部剪力設(shè)計(jì)值翼緣板有效高度，?。ǖ群褚戆澹?。肋梁高取3、 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3.2.2 倒梁法計(jì)算簡圖2） 計(jì)算基礎(chǔ)沿縱向的地基凈反力3） 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3.2.3 計(jì)算分解圖1 針對圖3.2.3（a）情況，使用彎矩分配法0.4280.572 0.50.5 0.50.5 0.5720.428彎矩分配327.27 163.64-70.03-93.61 -46.811.7 23.423.4 11.7-46.8 -93.61163.64-70.03-5.01-6.69 3.3458.775 17.5517.55 8.775-1.358 -2.715-2.715 -1.358-2.51 -5.019-3.7560.5810.777 0.3880.967 1.9341.934 0.967-0.338 -0.677-0.678 0.339-0.276 -0.553-0.4140.1450.193 0.01-0.03-0.03-0.005-0.005最終彎矩327.27 89.33-89.33 -29.7829.74 29.135-30.132 -89.4489.44 327.27處理327.27 89.3889.38 -29.7029.70 29.7029.70 -89.3889.38 327.27根據(jù)彎矩分配法結(jié)果，繪出彎矩圖：圖3.2.4 （a）情況彎矩圖2 針對圖3.2.3（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：查閱相關(guān)彎矩系數(shù)法參考文獻(xiàn)得：所以跨中彎矩繪制彎矩圖如下:圖3.25 （b）情況彎矩圖3 將圖3.2.4、圖3.2.5兩部分彎矩疊加，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3.2.6 基礎(chǔ)梁彎矩圖4 肋梁的剪力計(jì)算（利用反對稱性可計(jì)算D、E、F截面） ；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）363.6632.4822.3748.6706.0727.3727.3706.0748.6822.3632.4363.65 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：,A軸柱：B軸柱：C軸柱：驗(yàn)證得剪力計(jì)算誤差小于，所以不必對基礎(chǔ)梁彎矩進(jìn)行調(diào)整，彎矩圖以圖3.2.6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3.2.7 基礎(chǔ)梁剪力圖四、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。混凝土取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：計(jì)算跨中配筋面積時(shí)，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：梁高；最小保護(hù)層厚度 。則有效截面高度；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-D327.27640.331010.26375.44857.04452.05127024843919145633251754選配鋼筋2、 斜截面抗剪計(jì)算表4 斜截面抗剪計(jì)算截面ABC左右左右左右363.63-632.41822.13-748.55705.99-727.27760.01選用箍筋1608300