浅基础工程课程设计计算书

基础工程课程设计计算书

某柱下条形基础设计计算书

设计资料：

拟建工程地基基础设计等级为丙级，病房办公楼为六层，框架结构，柱下条形基础。拟建场地为湖相沉积，属第四纪地层，以粉质粘土、砂质粉土为主。

经地质勘探，测得场地稳定地下水位埋藏在-0.83 ~ -1.67m左右，历史最高水位为-0.30 ~ -0.90m，变化幅度约1.0m。

地基土物理力学性质指标 层号 1 土名 素填土 土类别 软弱土 平均厚度 1.95 土层评价 成分复杂均匀性差 2 粉土 中软土 3.65 中等压缩均匀性好 3 淤泥 中硬土 1.65 低压缩均匀性好

选择3、9、15、21号柱，底层柱组合内力如下表所示：

内力值 柱号 地基承载力 未提供 103kPa 70kPa 3 1 -1426 0 9 0 -1839 0 15 1 -1927 0 21 -1 -1329 -1 Vy Nn My

1 柱截面尺寸拟采用400×400mm。初选基础埋深为2.5m。 2确定地基承载力

地下水位取-1.50m γm=（18×1.5+0.45×14+0.55×18）/ 2 .5=17.3kN/m 先假定b≤3m 则fa =fak+ηdγm（d-0.5）

=103+1.2×17.3×（2.5-0.5） =144.5kPa

3确定底板尺寸

1） 外伸长度：C左=C右=7000×1/4=1750mm

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L=2×1750+3×7000=24500mm 2） 宽度B：

B≥∑Fk/（fa-20d+10hw）L=（1426+1839+1927+1329）/（144.5-20×2.5+10×1）×24.5 =2.55m 取B=2.70m设计

由于偏心荷载较小，故不考虑偏心荷载作用。 即使考虑偏心荷载

Pmax =（∑Fk+Gk+Gwk）/ lb+6∑Mk/bl2

= （6521+24.5×2.7×2.5×20+10×24.5×2.7×1）（/24.5×2.7）+（1329×10.5+1927

×3.5-1426×10.5-1839×3.5-2.5-1）/（2.7×24.5）

= 136kPa<1.2 f a 满足要求 4按构造要求选取翼板尺寸

初选翼板厚度为500mm,采用变厚度翼板，坡度取1/4 5基础梁尺寸

h=1/6×L=1/6×7000≈1200mm b=1/2.4×h=500mm 翼板及肋梁尺寸见下图

2

6验算底板厚度h0

基础采用C20混凝土， ft =1.10N/ mm2

Pj=F/bl=（1927+1426+1839+1329）×1.35/（2.7×24.5）=133.1kPa

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b1=1/2×（2.7-0.5）=1.1m

h0≥（Pj ×b1）/（0.7 ft）=（133.1× 1.1）/（0.7×1100）=190mm 取as=40mm，h= h0+as=190+40=230mm<500mm 满足要求 7验算软弱下卧层强度

基础持力层下为淤泥，低压缩性均匀性好，fak=70kPa 需要进行软弱下卧层强度验算 z=1.95+3.65-2.5=3.1m z/b=3.1/2.7>0.50 取θ=23o tan θ=0.424 Pk=（Fk+Gk）/ A=（Fk+γ

GAd-γwAhw）/ A

=（6521+24.5×2.7×2.5×20-10×24.5×2.7×1）/（24.5×2.7） =138.6kPa

σz =b（Pk-σcd）/（b+2ztanθ）

=2.7（138.6-18×1.5-0.45×14-0.55×18）/（2.7+2×3.1×0.424） =48.3kPa

下卧层顶面处的自重应力：σcz =18×1.5+0.45×（24-10）+3.65×（28-10） =99kPa

下卧层承载力特征值：γm=σcz/（d+z）=99/（2.5+3.1）=17.7 kN/ m3 faz=70+1.2×17.7×（5.6-0.5）=178.3kPa

验算：σcz+σz=99+48.3=147.3kPa

1） 计算地基净反力 Pj =F/bl

=（6521×1.35）/（2.7×24.5） = 133.1kPa

2） 最不利位置I-I弯矩 M =1/2×Pjb12

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=1/2×133.1×（（2.7-0.5）/2） =80.5kN·m

3）沿基础长度方向取L=1m，则每米长As≥M/（0.9fy h0） 主受力筋用I级钢筋 fy=210 N/ mm

h0=500-40=460mm

As≥（80.5×10）/（0.9×210×460）=926 mm

配筋12Φ120，As=942 mm2 可以 b． 基础梁配筋计算

1）计算地基沿基础纵向净反力，用弯矩分配法计算肋梁弯矩

bp j =∑F /L

=（6521×1.35）/24.5=359kN/m 边跨固端弯矩为：

MBA =1/12×bpjl12

=1/12×359×72 =1467kN·m

中跨固端弯矩为：

MBC =1/12×bpjl22

=1/12×359×72 =1467kN·m

A截面（左边）伸出端弯矩 MAl=bpjl0=

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1122?359?1.75=550kN·m

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A（3） B（9） C（15） D（21） 分配系数 0 1.0 0.44 0.56 0.56 0.44 1.0 0 固端弯矩 550 -1467 1467 -1467 1467

传递与分配 917 -917 458.5 -458.5 -201.7 –256.8 256.8 201.7 128.4 -128.4 -56.5 -71.9 71.9 56.5 36 -36 -15.8 -20.2 20.2 15.8 10.1 -10.1 -4.4 -5.7 5.7 4.4 2.9 -2.9 -1.3 -1.6 1.6 1.3

M（kN·m）550 -550 1645.8

3） 肋梁剪力计算 A截面左边的剪力为：

VA?bpjl0?359?1.75?628.3kN 取OB段作脱离体，计算A截面的支座反力

RA?111122[bpj(l0?l1)?MB]?[?359?(1.75?7)?1645.8]?1728.2kN?m l1272l-1467 1467 -550 -1645.8 1645.8 -1645.8 550 -550 A截面右边的剪力为：

VA?bpjl0?RA?359?1.75?1728.2??1100kN

RB?bpj(l0?l1)?RA?359?(1.75?7)?1728.2?1413.1kN

'r取BC段作为脱离体

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RB?\112(bpjl2?Ml22B?MC)

=

112(?359?7?1645.8?1645.8)?1256.5kN 72'\RB?RB?RB?1413.1?1256.5?2669.6kN

VB?RB?1413.1kN VB??RB??1256.5kN

r\l'按跨中剪力为零的条件来求跨中最大负弯矩： OB段：

bpjx?RA?359x?1728.2?0

x?4.8m

所以 M1?12bpjx?RA?3.05?212?359?4.8?1728.2?3.05??1135.3kN?m

2BC段对称，最大负弯矩在中间截面 M2??18bpjl2?M2B??18?359?7?1645.8??553kN?m

2由以上的计算结果可做出条形基础的弯矩图和剪力图。

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4） 梁的配筋计算

根据梁M图，对各支座、跨中分别按矩形、T形截面进行正截面强度计算。 采用C20混凝土，fc=9.6 N/ mm2 采用HRB335级钢筋，fy=300 N/ mm 支座A处： ?s?M2

?1fcbh20

=

550?10621.0?9.6?500?1160

=0.0852

??1?1?2?s=1?1?2?0.0852=0.0892

1?1?2?s21?1?2?0.08522 ?s???0.955

As?Mfy?sh0?550?106300?0.955?1160?1655mm

22选用2?22?2?25，As?760?982?1742mm

支座B处： ?s?M?1fcbh20

=

1645.8?10621.0?9.6?500?1160

=0.2548

??1?1?2?s=1?1?2?0.2548=0.300

1?1?2?s21?1?2?0.254826 ?s???0.85

As?Mfy?sh0?1645.8?10300?0.85?1160?5564mm

22选用7?32，As?5630mm

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AB跨弯矩最大处：

α1fcbf＇hf＇（h0- hf＇/2） = 1.0×9.6×2700×500×（1160-500/2） = 11793.6×10N·mm>M=1135.3kN·m 故属于第一类T形截面 αs = M/（α1fcbf＇h0）

= 1135.3×106/（1.0×9.6×2700×11602） = 0.0326

ξ=1?1?2?s=1?1?2?0.0326=0.0331 As=α1fcbf＇ξh0/fy

=1.0×9.6×2700×0.0331×1160/300 = 3317mm

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2选用3?25?3?28，As?1473?1847?3320mm

BC跨最大弯矩处：

α1fcbf＇hf＇（h0- hf＇/2） = 1.0×9.6×2700×500×（1160-500/2） = 11793.6×106N·mm>M=553kN·m 故属于第一类T形截面 αs = M/（α1fcbf＇h02）

= 553×10/（1.0×9.6×2700×1160） = 0.0159

ξ=1?1?2?s=1?1?2?0.0159=0.0160 As=α1fcbf＇ξh0/fy

=1.0×9.6×2700×0.0160×1160/300 = 1604mm2

2选用2?32，As?1609mm

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4）梁箍筋计算

采用HPB235级钢筋，fyv=210 N/ mm2

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B截面左边（V=897.2kN） 0.7ft b h0=446.6kN

Asv/S≥（897200-446600）/（1.25×210×1160）=1.480 选用四肢Φ10箍筋，Asv=314mm

S≤Asv/1.480=314/1.480=212mm>Smax=300mm 取S=200mm

B截面右边（V=1256.5kN） 0.7ft b h0=446.6kN

Asv/S≥（1256500-446600）/（1.25×210×1160）=2.660 选用四肢Φ12箍筋，Asv=452mm2

S≤Asv/2.660=452/2.660=170mm>Smax=300mm 取S=150mm

A截面左边（V=628.3kN） 0.7ft b h0=446.6kN

Asv/S≥（628300-446600）/（1.25×210×1160）=0.597 选用四肢Φ8箍筋，Asv=201mm2

S≤Asv/0.597=201/0.597=337mm>Smax=300mm 取S=300mm

A截面右边（V=1100kN） 0.7ft b h0=446.6kN

Asv/S≥（1100000-446600）/（1.25×210×1160）=2.146 选用四肢Φ10 箍筋，Asv=314mm2

S≤Asv/2.146=314/2.146=146mm>Smax=300mm 取S=140mm

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/yhr7.html