柱下条形基础课程设计计算书

由平面图和荷载可知②~⑥轴的基础受力情况相同，①和⑦轴的基础受力情况相同。所以在计算时，只需对①和②轴的条形基础进行计算。

一、①和⑦轴基础尺寸设计

1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力

由已知的地基条件，地下水位埋深0.9m，假设基础埋深2.5m（基础底面到室外地面的距离），持力层为粉砂层。

（1）求修正后的地基承载力特征值

持力层为粉砂层，查得，，

（2）初步确定基础宽度

条形基础轴线方向不产生整体偏心距，设条形基础两端均向外伸出

基础总长

基础平均埋深为

则基础底面在单位1m长度内受平均压力

基础平均埋深为

取b=2.0m。

（3）计算基底压力并验算

基底处的总竖向荷载为：

基底平均压力为：

满足条件。

二、②~⑥轴基础尺寸设计

1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力

（1）初步确定基础宽度

基础底面在单位1m长度内受平均压力：

基础平均埋深为

取b=2.0m。

（3）计算基底压力并验算

基底处的总竖向荷载为：

   

基底平均压力为：

满足条件。

1、①和⑦轴

①       倒梁法计算内力

由结构力学计算器计算出内力图：

                            弯矩图

                 

                            剪力图

由于支座反力与柱荷载不相等，在支座处存在不平衡力。把支座不平衡力均匀分布于支座两侧各1/3跨度范围。对两端挑出部分则布满均布力，调整后的内力图如下：

                               弯矩图

剪力图

②       截面设计

设基础梁高，宽

1）  正截面受弯承载力计算

选用C30混凝土，HRB400级钢筋，，，，，，

验算最小配筋率

但

要满足最小配筋率的要求，= =0,205%5001497m

因此，最小应配422的钢筋，此时=1520m。

由于梁高h≥450mm，需要设置腰筋，,又腰筋间距不大于200mm，腰筋选用，

2）斜截面抗剪

截面最大剪力设计值

验算截面尺寸：

矩形截面 

T形截面=1460—400=1060mm     

，

截面尺寸满足要求。

验算截面是否需要配箍筋

需要配置箍筋

只配置箍筋而不配弯起钢筋

采用，实际

配箍率

    满足最小配箍率的要求，可以。

3）基础底板设计

确定基础底板高度：

    计算基底净反力设计值：

   

  =（b—500）/2=0.75m

   V==357.19×0.75＝267.89

基础应满足的有效高度

    假设h=450mm

实际上基础有效高度    满足要求。

底板配筋计算

底板最大弯矩

选用HRB335级钢筋，

选用，，分布钢筋选用。

2、②到⑥轴

①用倒梁法计算内力

由结构力学计算器计算出内力图：

                                   弯矩图

                                   剪力图

由于支座反力与柱荷载不相等，在支座处存在不平衡力。把支座不平衡力均匀分布于支座两侧各1/3跨度范围。对两端挑出部分则布满均布力，调整后的内力图如下：

                               弯矩图

                                    剪力图

③       截面设计

设基础梁高，宽

2）  正截面受弯承载力计算

选用C30混凝土，HRB400级钢筋，，，，，，

验算最小配筋率

但

要满足最小配筋率的要求，= =0,205%5001497m

因此，最小应配422的钢筋，此时=1520m。

由于梁高h≥450mm，需要设置腰筋，,又腰筋间距不大于200mm，腰筋选用，

2）斜截面抗剪

截面最大剪力设计值

验算截面尺寸：

矩形截面 

T形截面=1460—400=1060mm     

，

截面尺寸满足要求。

验算截面是否需要配箍筋

需要配置箍筋

只配置箍筋而不配弯起钢筋

采用，实际

配箍率

    满足最小配箍率的要求，可以。

3）基础底板设计

确定基础底板高度：

    计算基底净反力设计值：

   

  =（b—500）/2=0.75m

   V==423.67×0.75＝317.75

基础应满足的有效高度

    假设h=450mm

实际上基础有效高度    满足要求。

底板配筋计算

底板最大弯矩

选用HRB335级钢筋，

选用，，分布钢筋选用。

 

第二篇：基础工程箱型基础课程设计

基础工程箱型基础课程设计

 

一、     概述。... 1

二、     构造要求。... 2

三、     荷载计算。... 2

四、     地基承载力验算。... 3

五、     基础沉降计算。... 3

六、     基础横向倾斜计算... 3

七、     基底反力计算... 4

八、     箱基内力计算。... 5

九、     底板配筋计算。... 6

十、     底板强度计算... 7

一、       概述。

(一) 构造：箱基是由于顶板、底板、外墙和内墙造成的。详见图示。一般有钢筋混泥土建造，空间部分可设计成地下室；作地下商城，停车场等，是多层和高层建筑中广泛采用的一种基础形式。

(二) 箱基具有的特点：

1.        具有很大的刚度和整体性，可以有效的调整基础的不均匀沉降；

2.        抗震性能好；

3.        有较好的补偿性：

a)        箱型基础埋深较大，使得基底自重应力与基底接触压力相近，减少了基底附加压应力；

b)        整体性能好使得基础不会产生较大的沉降；

c)        承载力也能满足要求，从而有效的发挥了箱基的补偿作用。

(三) 设计包括以下内容：

1.        确定箱基的埋置深度：应根据上部荷载大小，地基土情况合理确定箱基的埋置深度;

2.        进行箱基的平面布置及构造要求;

3.        根据箱基的平面尺寸验算地基承载力；

4.        箱基沉降和整体倾斜验算；

5.        箱基内力分析及结构设计。

(四)             箱基的设计原则：

1.        对于天然地基上的箱型基础，箱基设计包括地基承载力验算、地基变形计算、整体倾斜验算等，验算方法与筏形基础相同；

2.        包括以下四点：

a)        由于箱型基础埋置深度较大，通常置于地下水位以下，此时计算基底平均附加压力是应扣除水浮力。

b)        当箱基埋置于地下水位以下时，要重视施工阶段中的抗浮稳定性。

c)        箱基施工中一般采用井点降水法，是地下水位维持在基底以下以利于施工。

d)       在箱基封完底让地下水位回升前，上部结构应有足够的重量，保证抗浮稳定系数不小于1.2，否则应另有拟抗浮措施。1.2是保证了一定的安全储备，特别是偏心荷载下提高了20%，所以至少为1.2.。

e)        底板及外墙要采取可靠地防渗措施。

3.        在强震、强台风地区，当建筑物比较软弱；建筑物高耸，偏心较大，埋深较浅时，有必要作水平抗滑稳定性和整体倾覆稳定性验算，其验算方法参考国家有关规定进行。

二、       构造要求。

(一)             箱型基础的平面尺寸应根据地基强度、上部结构的布局和荷载分不等条件确定。

(二)             箱型基础的高度（地板地面到顶面的外包尺寸）应满足结构强度、结构刚度和使用要求，一般取建筑物高度1/8~1/12，也不宜小于箱型基础长度的1/8.。

(三)             箱型基础的顶、底板厚度应按跨度、荷载、反力大小确定，并应进行斜截面抗剪强度和冲切验算，顶板厚度不宜小于200mm，底板厚度不宜小于300mm.。

(四)             箱型基础的墙体要有足够的密度，要求平均每平方米接触面积上墙体长度不得小于400mm或墙体水平截面面积不得小于基础面积的1/10，其中纵墙配筋不得小于墙体配置量。

三、       荷载计算。

KN/M纵向：

=（8750x9+9500x2+9800x2+6200x2）kN=129750kN

=[(9500-8750)x12+(9800-8750)x16+(9800-8750)x20+(9500-8750)x24] kN/m

q=(35+12.5)x15 kN/m=712.5 kN/m

(箱基底板、内外墙等重35kN/m2,底板重12.5kN/m2)

KN/M2横向：取一个开间计算。

P=8750kN/m

M=8750x0.10kN．m=875kN．m

Q=(35+12.5)x4kN/m=190kN/m

四、       地基承载力验算。

(一)    地基承载力设计值：

f_a=f_ak+ηr((-0.5)=[140+0+1.1x18(5.5-0.5)]kN/m2=239kN/m²

1.2f_a=1.2x239kN/m2=287kN/m2

(二)    基底平均反力：

1.  纵向：

p=[+(35+12.5)]kN/m2=200.4kN/m2<f_a

=(200.4)kN/m2=(200.4±8)kN/m2=208.4/187.5kN/m²

<1.2),>0 

2.  横向：

=(200.4)kN/m2=(200.4±8)kN/m2=208.4/187.5kN/m2

<1.2),>0

五、       基础沉降计算。

基础沉降计算(不考虑回弹影响),按《规范》沉降计算公式：

式中沉降计算经验系数，取0.7。

按标准荷载估算得基底平均反力p=175kN/m2,则基底附加压力

kN/m2

地基沉降计算深度

取Zn=22m

基础沉降计算见表2.31。

基础最终沉降量

六、       基础横向倾斜计算

计算简图如图2.81所示，计算kN/m、kN/m2两点的沉降差，然后技术基础的横向倾斜。

由标准荷载估算的基地的附加压力分布如图2.81所示，kN/m、kN/m2两点的沉降差分别按均布压力和三角形分布应力叠加而得，建设过程从略，由kN/m、kN/m2两点的沉降差为：

而允许横向倾斜为

七、       基底反力计算

根据实测基底反力系数法，将箱基底面划分为40个区格(横向5个区格，纵向8个区格)，L/KN/M2=57/15=3.8,近试取L/KN/M2=4，查表2.2可得区格的反力系数，为简化进试，认为个横向区格反力系数相等，故取其平均值，纵向各区格的平均反力系数为：

其余4区格反力系数与以上反力系数对称。

由于轴心荷载引起的基底反力

故各区段的基底反力为

其余4区格反力系数与以上基底反力对称，如图2.82(kN/m)所示。

纵向弯矩引起基础边缘的最大反力为：

为简化计算，纵向弯矩引起的反力按直线分布，如图2.82(kN/m2)所示，取每一区段的平均值与轴心荷载作用下的基底反力叠加，得各区段的基底总反力，如图2.82(=)所示。

基底净反力扣除箱基自重，即：

式中q为箱基自重，q=47.5x15kN/m=712.5kN/m,最后得各区段的净反力，如图2.82（(）所示。

八、       箱基内力计算。

本例上部结构为框架体系，箱基内力应同时考虑整体弯曲和局部弯曲反力,分别计算如下：

整体弯曲计算

3.  整体弯曲产生的弯曲M

计算简图如图2.83，在上部结构和基底反力作用下，由静力平衡条件得跨中最大弯矩：

M=2838x7.5x24.75+2285x7x17.5+2178x7x10.5+2117x7x3.5-500x28.31-6200x28-9500x24-9800x16-9800x20-9500x12-8750x8-8750x4=3.1x10⁴kN．m

4.  计算箱基刚度EgIg

箱基横向截面按工字型计算，如图2.84所示。

求中性轴的位置：

Y(14x0.35+3.15x1+15x0.5)=14x0.35(4-)+1x3.15(3.15/2+0.5)+0.5x15x

得y=1.75m

I_g=

5.  计算上部结构总折算刚度

梁惯性矩

梁的线刚度：

柱的线刚度:

开间m=14，横向4榀框架，现现浇楼面梁刚度增大系数1.2，总折算刚度为：

6.  计算箱基承担的整体弯矩

以上计算中

(三)             局部弯曲计算

以纵向跨中底板为例。基底净反力应扣除底板自重，即：

取基底平均反力系数

故实际基底净反力为：

支承条件为外墙简支、内墙固定，故按三边固定一边简支板计算内力，计算简图如图2.85所示。

跨中弯矩：

支座弯矩：

以上计算中0.8为局部弯曲内力计算折减系数。

九、       底板配筋计算。

按整体弯矩计算的配筋：

取与按局部弯曲计算的支座弯矩所需的钢筋叠加，配置底板纵向通常钢筋。按局部弯曲计算的配筋：

取底板的有效高度=460mm

跨中：

跨中所需钢筋面积配置地板上层钢筋，支座所需钢筋的面积配置地板下层钢筋，故上层纵横向钢筋均按构造要求Ф14@200,下层纵向钢筋取Ф20@140，下层横向钢筋取Ф16@200。

十、       底板强度计算

抗冲切强度验算：

计算图形见图2.76，按式（2.156）验算，即：