柱下條開基礎課程設計任務書和指導書

1、柱下條形基礎課程設計任務書 一、設計任務 某多層鋼筋混凝土框架結構房屋的基礎。根據(jù)上部結構及現(xiàn)場地基情況采用柱下條形基礎。 二、設計依據(jù) 建筑地基基礎設計規(guī)范（GB500072002） 混凝土結構設計規(guī)范（GB500102002） 三、設計要求 計算書要求: 完成一榀框架柱下條形基礎的計算，計算書中應包括必要的設計資料、計算簡圖、詳細完整的計算過程和結果以及構造草圖。 具體計算內容有： 工程概況 選擇地基持力層，確定基礎的埋置深度計算修正后的地基承載力特征值 確定柱下條基底面尺寸，并驗算軟弱下臥層的承載力 地基梁的內力計算（按調整倒梁法） 地基梁正截面抗彎強度設計 地基梁斜截面抗剪強度設計 地

2、基梁翼板配筋設計 地基梁最終配筋簡圖 施工圖要求: 完成一張圖紙，要求給出地基梁施工所需的全部圖樣、尺寸、數(shù)據(jù)及說明，達到能交付施工的程度。 具體圖樣有： 地基梁配筋立面詳圖 地基梁鋼筋大樣圖 地基梁配筋剖面詳圖 施工說明 四、設計資料 上部結構資料:上部為四層框架，框架梁、柱及基礎為現(xiàn)澆，屋面及樓面為預制預應力鋼筋混凝土多孔板。柱截面為400400mm，柱網(wǎng)平面布置如圖所示（題號詳見表）。荷載組合情況參見圖。 場地工程地質條件：建筑場區(qū)地勢平坦，地層組成參見圖6。建筑物所在區(qū)域為非震區(qū)，不考慮地震影響。 材料：基礎混凝土采用20，墊層10。鋼筋公稱直徑在12mm以上者，采用HRB335級鋼筋

3、；12mm及以下者，采用HPB235級鋼筋。 注：1）采用1-1剖面方向進行條形基礎設計計算； 2）圖2中所示方向為荷載正方向； 3.）表1中的Nk，Mk，Vk為荷載效應標準組合。柱下條形基礎課程設計指導書 一、設計計算步驟:（一）確定柱下條形基礎底面尺寸，并驗算持力力層和軟弱下臥層的承載力繪出條形基礎梁的計算簡圖，包括荷載、尺寸等，如圖。 FA FB F FC FDXCMA MB MC MD A B C D 求荷載合力重心位置。設合力作用點與邊柱的距離為c，據(jù)合力矩定理，以點為參考點，則有：iki ikc ik確定基礎梁的長度和外伸尺寸。設基礎梁兩端外伸的長度為1、2，兩邊柱之間的軸線距離為

4、。為使其合力作用點與基底形心相重合或接近，基礎梁兩端可有適當?shù)拈L度伸出邊柱外。但伸出長度也不宜太大，一般宜取第一跨距的0.25倍。當c 確定后，可按合力作用點與基底形心相重合的原則，定出基礎梁的長度。若巳選定1，則有： 2（c 1 ）, 2 a1按地基持力層的承載力確定基礎梁的寬度。初定基礎的埋置深度，若0.5m，應對持力層承載力進行深度修正，即： fa fak dm（ 0.5 ）。則有：ik （fa 20）若時，還應進行地基承載力的寬度修正后，再代入上式確定基礎寬度。若時，則持力層的地基承載力設計值fa=fa。當?shù)鼗熊浫跸屡P層時，還應進行軟弱下臥層的強度驗算。作用于軟弱下臥層頂部的附加應力

5、與自重應力之和不超過軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值，即：cz zfaz其中：cz ii(k-c)z b 2tanfaz fak dm（+z-0.5 ）考慮max時的荷載組合，驗算持力層的地基承載力（梁長方向）。初設基礎高度0，驗算：kmax（ ik k ） 6k2 1.2fakmin （ ik k ） 6k2 0 式中：ik相應于荷載效應標準組合時，上部結構傳至基頂?shù)呢Q向力值之和（kN）；k 基礎及其臺階上土的重量（kN）；k ik k0+Fik；ik相應于荷載效應標準組合時，上部結構傳至基礎頂面的力矩（kNm）；ik相應于荷載效應標準組合時，上部結構傳至基礎頂面的剪力（kN）

6、；0 基礎梁高度，一般為基底反力符合直線分布的假定，基礎梁的高度宜大于平均柱距的16；fa 持力層經(jīng)深寬修正后的地基承載力特征值； 各柱軸力至基底形心的距離。（二）、基礎梁的內力計算（按倒梁法計算）計算基底凈反力，繪計算簡圖（按max計算）ik基底凈反力j 1.35（kNm） A A B C D D qja1 L1L2 L3 a2按力矩分配法計算連續(xù)梁內力 計算固端彎矩(彎矩、剪力的符號，以桿端順時針轉動為正）由于柱下條形基礎一般兩端都有向外延伸的部分，因此應對懸臂端進行處理。即將懸臂端AA和DD單獨分開，這部分的內力按靜力平衡條件便可求得：1 A AAA - j12 ；qj2 a1 D D

7、1qjDD j22 a2 2 A B 1 1BA - jL12 + AAqj 8 2 L1 B C 1BC -CBjL22 qj12 L2 C D 1 1 CD jL32 - DDqj 8 2 L3 分配系數(shù) 各桿線剛度 AB ; BC ; CD 123 3BA 4BC 分配系數(shù) BA ; BC 3BA 4BC 3AB 4BC 4BC 3CDCB ; CD 4BC 3CD 3CD 4BC 彎矩分配 可列表進行。 計算各截面剪力、彎矩和支座反力，并繪出與圖取各桿件為脫離體按靜力平衡條件求各截面的剪力和彎矩，取各支座節(jié)點為脫離體求出支座反力。調整計算各支座反力i與各柱傳來的軸力Fi不相等時，可采用

8、局部調整法進行調整。 計算簡圖 F F F F （1.35F）（a1L1）（1.35F）（L1L2）（1.35F）（L2L3）（1.35F）（L3a2） L1/3L1/3L2/3L2/3L3/3L3/3 a1 L1 L2 L3 a2 計算固端彎矩 L/3 L/3 L/317L2 21 648L/3L/3L/325L22112 648 11L2 L/3 L/3 L/3 12 324 3L221 324 3L2L/3 L/3L/312 324 1 2 11L221324注：上述圖示固端彎矩圖，是以順時針方向為正，是以向上為正。當向下時，以代入式中即可。 彎矩分配可列表進行。計算各截面剪力、彎矩及支

9、座反力。并繪出M與V圖將兩次計算的剪力、彎矩以及地基反力疊加，求剪力為零處的跨中最大彎矩值。繪出總的彎矩圖和剪力圖。將支座反力與柱荷載進行比較，若兩者差別不大，可認為滿足要求；若差別較大，則應進行第二次調整，調整方法完全相同（課程設計一般只做一次調整）。（三）、地基梁正截面抗彎強度設計地基梁的配筋要求基本上與樓面梁相同。一些構造要求如下： （1）梁高大于300mm，縱向受力筋d10mm，一般取d= 1232mm。 （2）凈距2.53.5cm，且大于受力筋直徑d；鋼筋保護層厚度4.0cm（有墊層）。 （3）伸入梁支座范圍內縱向受力鋼筋數(shù)量：當梁寬100mm時，不宜少于2根，應當滿足錨固長度。 （

10、4）箍筋應采用封閉式，其直徑一般為612mm，對梁高800mm時，其直徑應8mm。 （5）當梁的腹板高度hw450mm時，在梁的兩側應沿高度配置縱向構造鋼筋，每側構造鋼筋面積不小于腹板截面面積的0.1%，且間距不宜大于200mm，并宜用拉筋連接。拉筋直徑與箍筋相同，間距500700mm，一般為兩倍的箍筋間距。（6）條形基礎梁頂部和底部的縱向受力鋼筋除滿足計算要求外，頂部鋼筋宜全部通長配置，底面通長鋼筋的面積不應少于底面受力鋼筋總面積的1/3。（7）當條形基礎的相對剛度較大時，考慮基礎的架越作用，基礎梁兩邊跨的跨中彎矩及第一內支座的彎矩值宜乘以1.2的增大系數(shù)。1 材料 設計所用混凝土為C20:

11、fc=9.6N/mm2, ft=1.1N/mm2Ec=2.55104N/mm2 受力鋼筋用熱軋HRB335級鋼筋: fy=300N/mm2, fy=300N/mm2Es=2.0105N/mm2 架立鋼筋用熱軋HPB235級鋼筋: d10mm, fy=210N/mm2, fy=210N/mm2Es=2.1105N/mm2 墊層：100mm厚C10素混凝土 2 地基梁截面尺寸： a （1）梁高H01/6柱距， 懸臂剛度要求：H0a1/4，H0a2/4 梁的整體剛度要求：H02%L （2）梁的寬度和翼板尺寸a) a柱寬+10cmH0 b) 梁翼板外邊緣高度hi200mmhihi hi按抗剪強度確定h

12、ipj(kN/m2)bib 式中取l為單位長度（l=1000mm）。 c)T形截面梁正截面受彎承載力計算時，翼板的有效計算寬度bi，按樓面獨立梁考慮，據(jù) （）按計算跨度l0i考慮 bi=L0i/3（）按翼板厚度考慮若hf/h00.1, 取bf=a+12hf若hf/h00.05, 取bf=a若0.05hf/h080cm時，梁中箍筋的最大間距要求如下：當V0.7ftah0時，Smax=300mm V0.7ftah0時，Smax=400mm1.截面的最小尺寸受剪面應當滿足:hw/a4時，V0.25cfcah0 hw/a6時，V0.2cfcah0 4hw /a2.5m時，可以交錯放置，長度減少10%；

13、 受力筋至少應有4根通長布置，以滿足4肢箍的架立作用且規(guī)范規(guī)定至少應有鋼筋總面 積的13通長布置。) 二、繪制施工圖 施工圖要求: 完成一張圖紙，要求給出地基梁施工所需的全部圖樣、尺寸、數(shù)據(jù)及說明，達到能交付施工的程度。本圖中內容包括：地基梁配筋立面詳圖、地基梁鋼筋大樣圖(或梁鋼筋表)、地基梁配筋剖面詳圖、施工說明。施工說明：1 本設計與施工應符合有關的設計與施工驗收規(guī)范的要求。施工中如地基情況與原設計不同時，應及時聯(lián)系現(xiàn)場解決。2 基礎采用C20混凝土，受力筋采用HRB335級熱軋鋼筋，記為，架立筋、箍筋采用HPB235級熱軋鋼筋，記為。墊層采用C10混凝土，100厚。3 基坑開挖時應充分注

14、意保持坑底的原狀結構?；娱_挖并經(jīng)驗槽后應立即澆混凝土墊層，不得長期暴露。施工圖可參照下頁例圖。附表1計 算截 面M(Nmm)配 筋 (鋼筋種類，直徑，根數(shù))實配面積(mm2)配筋率=minA支 座MAB支 座1.2MBC支 座1.2MCD支 座MD 注： B支座、C支座的彎矩乘以1.2的系數(shù)，a基礎梁的寬度；min不應小于0.2%和45（ft/fy）中的較大值； 砼強度等級小于C50，等于C50時，t=1.0附表2計算截面M(Nmm)bfT型截面類型配筋實配面積(mm2)配筋率=minAB跨中1.2MABBC跨中MBCCD跨中1.2MCD注：先考慮是屬于第一類T形梁還是屬于第二類T形梁。若M1fcbf hf(h0-hf/2),屬于第二類T形梁，計算中應考慮截面中腹板受壓的作用，其正截面受彎承載力按下列公式計算： M1fcax (h0-x/2)+1fc(bf-a) hf(h0-hf/2)x按下式確定：1fca