2022年柱下条形基础课程设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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：指导老师：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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,地基土承载力特点值 f a,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学号尾数学号尾数学号尾学号尾数学号尾数数（0,5）（1,6

2、）（2,7）数（3,8）（4）（9）柱荷载FF11080kN 1000kN 1200kN 1200kN 1200kN 1000kN kN F21310kN 1200kN 1400kN 1400kN 1400kN 1200kN 柱间距 LL16m 5.4m 7.2m 7.2m 5.4m 5.2m m L29m 7.2m 9m 9m 7.2m 6m 基础埋深 d 1.5m1.5m2m2m 1.5m 1.5m 承载力特点值120kPa 120kPa 150kPa 120 kPa 150kPa 120kPa f a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.

3、 取结构运算简图；4. 结构运算,按倒梁法运算基础内力；5、依据内力进行配筋；（不要求, 建工卓班的可用 PKPM运算后输出配筋图）名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、柱下条形基础运算书 1、基础平面布置 依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基础埋深承载力特点值df a（2,7）1200kN 1400kN 7.2m 9m 2m 150kPa 由题目可知,依据以上设计参数,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

4、、肋梁高度、翼板厚度1求荷载合力重心位置18 m设合力作用点与边柱A 的距离为cx ,据合力矩定理,以A点为参考点,就有：x cF x i1400 7.21400 7.2 21400 7.2 3 1400 7.24 1200 7.2 5F ik1200 2 140042 确定基础梁的长度和外伸尺寸名师归纳总结 基础梁两端外伸长度为1a 、a ,取边跨的 0.25 倍；可先选定a ,再依据合力作第 3 页,共 10 页用点与基底形心相重合的原就,确定a 和 L ：取a 17.20.251.8mL2x ca 12181.839.6m- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - -

5、 - - a239.67.251.81.8m3）按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度bbL faF k120021400 41.8 m20 39.6150 20 24）地基承载力验算G k20239.6 1.82851.2kN ,Fk8000 kN180 kPa（满意）p kF kG k80002851.2152.2 kPa1.2fabL总1.8 39.62.4 肋梁高度及翼板高度确定采纳 C25混凝土,ft1 . 27N/2 mm基底沿宽度 b 方向的净反力为p nFk8000112.2kN/m2bL1.839.6悬臂根部剪力设计值Vp nb0.3 2112.2 0.90.1584.15 k

6、N m194.7 mm,取h 0200mm（等2翼缘板有效高度h 0Vhf l3 84.15 100.76 0.7 1 1.27 10厚翼板）；肋梁高取h1L 117200900 mm883、基础梁的内力运算（倒梁法）1）依据倒梁法原理, 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,作出题目的倒梁法运算简化图如图 2：名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3.2.2 倒梁法运算简图2）运算基础沿纵向的地基净反力qnbpjFk1200214004202.02 kN

7、mL39.63）用弯矩安排法运算梁的初始内力和支座反力为便利运算,将倒梁法运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名师归纳总结 图 3.2.3 运算分解图第 5 页,共 10 页针对图 3.2.3 （a）情形,使用弯矩安排法- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 0.428 0.572 0.5 0.5 0.428 327.27 0.5 0.5 0.572 163.64 163.64 -70.03 -93.61 23.4 -46.8 -70.03 -46.8 -93.61 11.7 11.7 23.4 弯 矩

8、分 配-5.01 -6.69 8.775 17.55 -3.756 3.345 17.55 8.775 -1.358 -2.715 -2.51 0.581 -2.715 -1.358 -5.019 -0.414 0.777 0.967 1.934 0.388 1.934 0.967 -0.338 -0.678 -0.276 0.145 -0.677 0.339 -0.03 -0.553 0.193 -0.03 0.01 最327.27 -89.33 -0.005 -0.005 -30.132 89.44 29.74 终89.33 -29.78 29.135 -89.44 327.27 弯矩处3

9、27.27 89.38 29.70 29.70 89.38 理89.38 -29.70 29.70 -89.38 327.27 依据弯矩安排法结果,绘出弯矩图：名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3.2.4 （a）情形弯矩图 针对图 3.2.3 （a）情形,使用弯矩系数法对与等跨连续梁受均布荷载,这里直接采纳弯矩系数法公式：Mim iq n2l查阅相关弯矩系数法参考文献得：m Bm E0.105,m Cm D0.079所以MBME0.105202.027.221099.64 kN mMCMD0.015202.02

10、7.22827.34kN m跨中弯矩MA B1qLA B2MB2MA12 202.02 7.21099.64 0 2759.27 kN m88MB C1qL B C2MC2MB12 202.02 7.21099.64 827.34 2345.60 kN m8MDMC8MDC1qL DC212 202.02 7.2827.342827.34481.75 kN m288MDEMB C345.60kN mMEFMA B759.27kN m绘制弯矩图如下 : 图 3.25 （b）情形弯矩图名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - -

11、将图 3.2.4 、图 3.2.5 两部分弯矩叠加,即为按倒梁法运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运算（利用反对称性可运算BD、E、F 截面）VAqnl0；VA ,右1q lMBlMA21V B , 左q l21V C、左q l2MBllMA；V B、右1q lnlMClMMCMB2；V C、右1q2通过运算得各支座剪力如下表：表 2 各支座剪力运算结果（ kN）V A,左VA ,右V B,左V B,右V C,左V C,右V D, 左V D,右V E,左V E,右V F,左V F,右363.6 632.4 822.3 748.6

12、706.0 727.3 727.3 706.0 748.6 822.3 632.4 363.6 校核支座反力与对应柱的轴向力经运算,支座反力值如下：R A R F 996.05 kN , R B R E 1570.68 kN , R C R D 1433.26 kNA 轴柱：A 363.6 632.4 120017.%1200B 轴柱：B 748.6 822.3 140012.2%1400C轴柱：C 727.3 706.0 14002.4%1400验证得剪力运算误差小于 20%,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；依据运算结果做出基础梁剪力图如图：名师归纳总结

13、- - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 3.2.7 基础梁剪力图四、基础梁配筋运算依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运算以及配筋运算；主筋可用HRB335 级钢筋,箍筋用 HPB235 级钢筋；混凝土取C20；1. 正截面强度运算 基于基础梁断面较大,配筋率不很高的特点,往往可采纳简化公式运算：A sMT 形截面,然后进0.9f h 0运算跨中配筋面积时,按T 形截面进行配筋运算；先判定属于第一类或其次类行配筋运算；一般基础梁截面尺寸较大,多属于第一类A sMABc45 mm ；0.9f

14、 h 0梁高h900 mm；最小爱护层厚度就有效截面高度h 0900mm45mm855mm；就进行基础梁正截面配筋运算如下表：T 形截面,钢筋面积为：表 3 正截面抗剪运算名师归纳总结 Ms截面0mA B C A-B B-C C-D 第 9 页,共 10 页/kN327.27 640.33 1010.26 375.44 857.04 452.05 AMfy1270 2484 3919 1456 3325 1754 0.9h/ mm22 284 286 282 285 283 28选配钢筋- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2、斜截面抗剪运算表 4 斜截面抗剪运算名师归纳总结 截面A B C 第 10 页,共 10 页左右左右左右V kN363.63 -632.41 822.13 -748.55 705.99 -727.27 0.7tf bh 0/kN760.01 5 167 16选用箍筋8 16A svnA sv 1/2 mm1608 S1.25fyvA h 0300 V0.7f bh 0- - - - - - -