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1、可编辑版课程设计课程名称：基础工程设计题目：柱下钢筋混凝土条形基础设计 院 系：土木工程 专 业： 年 级： 姓 名： 指导教师： / 一、基本资料图1为某框架结构柱网布置图。已知B轴线上边柱荷载设计值F1,中柱荷载设计值F2,初选基础埋深为d,地基土承载力特征值fa,设计参数的值见表1,试设计B轴线上条形基础JL2。图1 柱网平面布置图表1 设计参数项目学号尾数0,5学号尾数1,6学号尾数2,7学号尾数3,8学号尾数4学号尾数9柱荷载F F11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kNF21310kN1200kN1400kN1400kN1400kN1200kN柱间
2、距L L16m5.4m7.2m7.2m5.4m5.2mL29m7.2m9m9m7.2m6m基础埋深d1.5m1.5m2m2m1.5m1.5m承载力特征值fa120kPa120kPa150kPa120 kPa150kPa120kPa二、设计要求1. 进行基础平面布置；2. 确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度；3. 取结构计算简图；4. 结构计算,按倒梁法计算基础内力。5、根据内力进行配筋。不要求,建工卓班的可用PKPM计算后输出配筋图三、 柱下条形基础计算书1、 基础平面布置根据学号整理相应设计参数数据如下表1：表1 题目各类设计数据参数表学号尾数F1F2L1L2基础埋深d承载力特征值fa2
3、,71200kN1400kN7.2m9m2m150kPa由题目可知,根据以上设计参数,画出基础平面布置图如图1所示： 图3.2.1 基础平面布置图2、 确定基础底宽、长度、肋梁高度、翼板厚度1) 求荷载合力重心位置设合力作用点与边柱A的距离为,据合力矩定理,以A点为参考点,则有：2确定基础梁的长度和外伸尺寸基础梁两端外伸长度为、,取边跨的0.25倍。可先选定,再按照合力作用点与基底形心相重合的原则,确定和：取3） 按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度4地基承载力验算,满足2.4 肋梁高度及翼板高度确定采用C25混凝土,基底沿宽度b方向的净反力为悬臂根部剪力设计值翼缘板有效高度,取等厚翼板。肋梁
4、高取3、 基础梁的内力计算倒梁法1根据倒梁法原理,实质为将基础倒置作为多跨连续梁,将外力荷载视为支座,将地基净反力与柱脚的弯矩视作基础梁上的荷载,作出题目的倒梁法计算简化图如图2：图3.2.2 倒梁法计算简图2） 计算基础沿纵向的地基净反力3） 用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力为方便计算,将倒梁法计算简图图分解为以下两部分：（a） 五跨连续外伸部分受局部荷载b五跨等跨连续梁受均布荷载图3.2.3 计算分解图 针对图3.2.3a情况,使用弯矩分配法0.4280.572 0.50.5 0.50.5 0.5720.428弯矩分配327.27 163.64-70.03-93.61 -46.811
5、.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最终弯矩327.27 89.33-89.33 -29.7829.74 29.135-30.132 -89.4489.4
6、4 327.27处理327.27 89.3889.38 -29.7029.70 29.7029.70 -89.3889.38 327.27根据弯矩分配法结果,绘出弯矩图：图3.2.4 a情况弯矩图 针对图3.2.3a情况,使用弯矩系数法对与等跨连续梁受均布荷载,这里直接采用弯矩系数法公式：查阅相关弯矩系数法参考文献得：所以跨中弯矩 绘制弯矩图 如下:图3.25 b情况弯矩图 将图3.2.4、图3.2.5两部分弯矩叠加,即为按倒梁法计算所得的条形基础梁弯矩图画出叠加后的弯矩图如下所示。 图3.2.6 基础梁弯矩图 肋梁的剪力计算利用反对称性 可计算D、E、F截面；通过计算得各支座剪力如下表：表2
7、 各支座剪力计算结果kN363.6632.4822.3748.6706.0727.3727.3706.0748.6822.3632.4363.6 校核支座反力与对应柱的轴向力经计算,支座反力值如下：,A轴柱：B轴柱：C轴柱：验证得剪力计算误差小于,所以不必对基础梁弯矩进行调整,弯矩图以图3.2.6为最终结果。根据计算结果做出基础梁剪力图如图： 图3.2.7 基础梁剪力图四、基础梁配筋计算 根据前面步骤得出的基础梁的弯距图和剪力图,对各支座、跨中进行正截面和斜截面强度计算以及配筋计算。主筋可用HRB335级钢筋,箍筋用HPB235级钢筋。混凝土取C20。1. 正截面强度计算基于基础梁断面较大,配
8、筋率不很高的特点,往往可采用简化公式计算：计算跨中配筋面积时,按T形截面进行配筋计算。先判断属于第一类或第二类T形截面,然后进行配筋计算。一般基础梁截面尺寸较大,多属于第一类T形截面,钢筋面积为：梁高；最小保护层厚度 。则有效截面高度；则进行基础梁正截面配筋计算如下表：表3 正截面抗剪计算截面ABCA-BB-CC-D327.27640.331010.26375.44857.04452.05127024843919145633251754选配钢筋2、 斜截面抗剪计算表4 斜截面抗剪计算截面ABC左右左右左右363.63-632.41822.13-748.55705.99-727.27760.01选用箍筋1608300
