2016某框架結(jié)構(gòu)柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)說明書

1、某框架結(jié)構(gòu)柱下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（倒梁法）一、設(shè)計(jì)資料1、某建筑物為7層框架結(jié)構(gòu)，框架為三跨的橫向承重框架，每跨跨度為7.2m；邊柱傳至基礎(chǔ)頂部的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值分別為：Fk=2665KZMk=572KN?MVk=146KNF=3331KNM=715KRMV=182KN中柱傳至基礎(chǔ)頂部的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值分別為：Fk=4231KNlMk=481KN?MVk=165KNF=5289KNM=601KI?MV=206KN2、根據(jù)現(xiàn)場觀察描述，原位測試分析及室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，整個勘察范圍內(nèi)場地地層主要由粘性土、粉土及粉砂組成，根據(jù)土的結(jié)構(gòu)及物理力學(xué)性質(zhì)共分為7層，具體層位及工程特性見附表?？辈煦@孔完成后統(tǒng)一測

2、量了各鉆孔的地下水位，水位埋深平均值為0.9m,本地下水對混凝土無腐蝕性，對鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性。3、根據(jù)地質(zhì)資料，確定條基埋深d=1.9m；二、內(nèi)力計(jì)算1、基礎(chǔ)梁高度的確定取h=1.5m符合GB50007-20028.3.1柱下條形基礎(chǔ)梁的高度宜11,為柱距的的規(guī)7E。482、條基端部外伸長度的確定據(jù)GB50007-20028.3.1第2條規(guī)定外伸長度宜為第一跨的0.25倍考慮到柱端存在彎矩及其方向左側(cè)延伸0.251=0.257.2m=1.8m為使荷載形心與基底形心重合，右端延伸長度為lef,lef計(jì)算過程如下：a.確定荷載合力到E點(diǎn)的距離xo:word格式可復(fù)制編輯xo=333137

3、.2528927.2-7152-6012-1821.52-2061.523331252892陽182396“一行xo=10.58m17240b.右端延伸長度為leflef=(1.82.77.22-10.58)2-1.8-7.23=2.24m3、地基凈反力pj的計(jì)算。對E點(diǎn)取合力距即：EME=0,2242pjY33317.2352897.23一Pjg649371526012)-(18252206-52)=0即271.2712pj=182396npj=672.3751K%4、確定計(jì)算簡圖B(DE黎曲JMN,ni鬻MHMNf繁怔仍KN,in繆%N,m珊加JL12220.5、采用結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器計(jì)算在地

4、基凈反力Pj作用下基礎(chǔ)梁的內(nèi)力圖1804.2-2020.41/On89.25-1149.01-2180.78niy1686.851.853469.92868.923547.05946.05彎矩圖（KNM2568.42(2)-2272.681210.282347.792062.88F-2493.31IX-2778.224)-1506.12剪力圖（KN6、計(jì)算調(diào)整荷載ip.由于支座反力與原柱端荷載不等，需進(jìn)行調(diào)整，將差值R折算成調(diào)整荷載Aqi二3331-(1210.282272.68)KN=-151.96KNx5289-(2568.422493.31)KN-227.27KN=5289-(2347.

5、792778.22)KN=162.99KN=3331-(2062.881506.12)KN=-238KN；Pi(lo3I1)lo為邊跨長度；l1為第一跨長度。對于中間支座，q=(131iJ3li)1一為第i-1長度；h為第i跨長度。故與"(""/呼”"(dff72rm-KNm；Qd=(nWKNm=33.96KNm；2671r224)KNm"51.93KNm(3.43.4)(3.乙.)調(diào)整荷載作用下的計(jì)算簡圖:B小山35KN/m部0二3196KMnAk二知8KN/m,18002400r7200,240024C07200.24002400r7200

6、,2400122401800調(diào)整荷載作用下基礎(chǔ)梁的內(nèi)力圖-128.6828.68.5紊861:16.34.%930.87AB14.62C89.089.0575快.144.11EFBC跨中心0.86KN-成CD跨中心34.98KN-m;DE跨中心-2.325KN-m彎矩圖（KN-M）剪力圖（KN7、兩次計(jì)算結(jié)果疊加，得基礎(chǔ)梁得最終內(nèi)力截類型BCDE右左右左右左右彎矩(kn-m1030.641745.642957.973558.973021.193622.19843.171558.17剪力（KN1145.15-2198.752669.15-2603.522432.71-2853.921945.57

7、-1391.22三、基底壓力驗(yàn)算按勘察報(bào)告2005-054;鉆孔18處1.9m2.7m深度范圍內(nèi)的黃土物理指；Q=2.74；e。=0.598；S.=0.95；標(biāo)如下：®=20.7%;P=2.07g/3cm-36.5%；p-19.0%；Ip-17.5；I|u0.1;=0.18；E=7.8Mpa；c=62Kpa;'=27.3°查GB50007-2002表5.2.4承載力修正系數(shù)e及L均小于0.85的粘性土0.3;1=1.6;1、不考慮寬度修正，只考慮深度修正的地基承載力特征值fa:fa=fakdm(d-0.5m)=1501.618.5(1.9-0.5)=191.44Kp

8、a2、確定基礎(chǔ)寬度人上工l(fa-md)26652423122025.64-25.64(191.44-201.9)f妹劉小師和泡爐7唧q黃土§地質(zhì)制面圖=3.6363m取b=3.8m3、經(jīng)寬度和寬度修正的地基承載力特征值fa=fak+"b?(b-3.0)+"d?m(d-0.5m)fa=150+0.3父20(3.83.0)+1.6父18.5(1.90.5)Kpa=196.24Kpa。4、驗(yàn)算基底壓力pk<fa采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值組合計(jì)算基底凈反力pjk(與荷載基本組合時地基凈反力pj計(jì)算方法相同):271.2712pjk=145914.6=pjk=537.892K/

9、-537.892pk=+20Kpa=161.5505183Kpa<fa=196.24Kpa,潴足要求。3.8四、基礎(chǔ)配筋計(jì)算1、基礎(chǔ)梁配筋計(jì)算材料選擇混凝土C40ft=1.71Mpa;fc=19.1Mpa;鋼筋采用二級鋼HRB335fyfy二300墊層C10100mm厚。基礎(chǔ)梁寬度b=500mm；%;15。%。=3.0符合2.03.5的規(guī)定驗(yàn)算截面最小尺寸考慮到鋼筋可能為雙排布置，故ho=1500-80=1420mmVmax=2853.92KNE0.25久fcbho=0.25父19.1父500M1420N=3390.25KN,滿足要求配筋計(jì)算表格2、正截面受彎配筋計(jì)算V目彎矩截面抵抗矩系

10、數(shù)相對受壓區(qū)高度內(nèi)力矩的力臂系數(shù)截面配筋截回M%-一2巴但。-1<1-禮v1+J1-2ctss2AMAs-fyhfy'sh0B左1030.640.0535213340.0550358040.9724820972487.80B右1745.640.0906514220.0951811480.9524094254302.50C左2957.970.1536079540.1676634740.9161682627578.95C右3558.970.1848180000.2060453410.8969773299313.94D左3021.190.1568909800.1716172150.91

11、41913927757.67D右3622.190.1881010270.2101911960.8949044099501.34E左843.170.0437859810.0447890080.9776054952024.61E右1558.170.089160690.084484920.9577575393819.00BC跨中2021.270.1049597480.1111352730.9444323635023.93CD跨中1183.990.0614848290.0635010190.9682494902870.46DE跨中2183.110.1133690640.1206469020.93967

12、65485453.64注：等效矩形應(yīng)力圖形系數(shù)%=1.0；ho=1420mm；Pmin取0儂9及0.2%大值fyho基礎(chǔ)梁選配鋼筋：頂部1225全長貫通，腰筋按構(gòu)造設(shè)置，詳見簡圖底部61'32全長貫通，大于底部總面積的1/3.C、D支座底部附加鋼筋632在1/3截?cái)?、箍筋計(jì)算截面尺寸符合要求（第1步第項(xiàng)已經(jīng)驗(yàn)算）；根據(jù)縱筋布置及根數(shù)確定為6肢箍，選用*108012、22Av=6(102)mm2=471.24mm24斜截面受剪承載力Vu；Vu=Vcs=0.7ftbho+1.25fyvsvhosa、型080（加密區(qū)）471.24Vu-0.71.7150014201.252101420N-

13、3045.55KN80b、型0200（非加密區(qū)）_471.24_Vu=0.71.7150014201.252101420N=1728.14KN200力口密區(qū)Vu=3045.55KN2853.92KN.TLUb承載力潴足要求。非加密區(qū)=1728.14KN1158.73KN五、基礎(chǔ)底板配筋計(jì)算翼板按斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算設(shè)計(jì)高度;翼板端部按固定端計(jì)算彎矩，根據(jù)彎矩配置橫向鋼筋（橫向鋼筋采用16,-300Nmm1、翼板的高度如計(jì)算簡圖所示,取1.0m寬度翼板作為計(jì)算單元,剪力設(shè)計(jì)值PjV1.01.65<N3.8672.3751.=1.65KN=291.95KN3.8斜截面受剪承載力Vu=Vc=0.

14、7ftbh=0.71.711.0(0&04)2=550.6KN>V=291.9KN,滿足要求。16502、橫向鋼筋計(jì)算Pj彎矩設(shè)計(jì)值M=-（23.8_2_)1.65=0.5176.9412.7225=240.86KN*m配筋計(jì)算：截面抵抗矩系數(shù)240.86106C£=s11fa：1.019.110004602co=0.0595969相對受壓區(qū)高度1=1"12as=1J12M0.0595969=0.0615;內(nèi)力矩的力臂系數(shù)s=1/一2：s=10.9385=0.969322M240.861062車岡前面積A=二=1800mmfysh3000.9693460實(shí)配1

15、6110As=1827.84mm2>1800mm2,分布筋*8200。六、沉降計(jì)算1、土層分層情況如下圖：雜填土素填土黃土黃土泥姜石粉質(zhì)粘土E5i-t=7.8Mpa國壬5即口閃長巖或積土閃長若成積土Esh=JOMpay=ieSKN/m3E型二1QMp。v二阻5KN/N沉降計(jì)算土層劃分示意圖沉降計(jì)算采用荷載準(zhǔn)永久組合，用角點(diǎn)法計(jì)算區(qū)域劃分如下：例如：對于E點(diǎn)有4,e=（仃z,E）61flFE+（0z,E）62f2FE*（仃z,E）a1qEA*（仃z,E）a22EA2、地基變形計(jì)算深度Zn算至強(qiáng)化閃長巖則Zn=8.5m,按GB50007-2002規(guī)定2cb<4m時Az=0.6m且應(yīng)滿足

16、<0.025ZASi3、沉降計(jì)算E點(diǎn)：對CTz,E=9z,E)qMFE+(az,E)e2f2FE+9z,E)a,qEA+SzE)a2e2EA；B=1.9m;Li=2.24mL2=23.4m;p。=161.55-18.5父1.9Kpa=126.4KpaZi(m)%Oti乙on-ZjiEsiMpas(Zi支Zcti)Esi(mm)001.178912.31581.00000.79307.812.85070.80.42111.178912.31580.99120.89081011.25971.80.94741.178912.31580.93542.207615.518.00266.73.526

17、31.178912.31580.58080.2719103.43687.94.15791.178912.31580.52700.1156300.48718.54.47371.178912.31580.5034s=12.850711.259718.00263.43680.4871=46.0369mm計(jì)算沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)首先計(jì)算變形計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值EsAi0.99120.80,93541.00,58084.90,52701.20,50340.6EsA0.99120.80,93541.00,58084.90,52701.20,50340.6-Esi7.81015.510305,50872E

18、s=7.4033Mpa0.74408928據(jù)GB50007-200味5.3.5,得中s=0.7905所以邊柱E點(diǎn)樁基礎(chǔ)最終譏降量計(jì)算s=Vss=0.7905父43,0369mm=34,0194mmz=0.6mAsn=0.4871mmE0.0253=0.025父43.0369mm=1.0759mm,滿足GB5007-2002公式5,3.6要求。DD點(diǎn):對仃z,H=2(Qz,H)a1dlDA+2(%h)d1flfd;B=1,9m;L1=9,44mL2=216.2m;po=161.55-18.51.9Kpa-126.4KpaZi(m)%OtiZiofi-ZiWijEsiMpas=R(ZQi-Zic(

19、i)Esi(mm)004.96848.52631.00000.79427.812.87010.80.42114.96848.52630.99280.91071011.51121.80.94744.96848.52630.94722.593815.521.15206.73.52634.96848.52630.64160.3654104.61877.94.15794.96848.52630.59040.1570300.66158.54.47374.96848.52630.5674s=12.870111.511221.15204.61870.6615=50.8153mm計(jì)算沉降經(jīng)驗(yàn)系數(shù)s首先計(jì)算變形

20、計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量的當(dāng)量值EsZAi0.99280.80.94721.00.64164.90.59041.20.56740.6A:0.99280.80.94721.00.64164.90.59041.20.56740.6:_L-一Esi7.81015.510305.5935Es=11.6151Mpa0.481570028據(jù)GB50007-2002H5.3.5,得叭=0.5740所以中柱D點(diǎn)樁基礎(chǔ)最終沉降量計(jì)算s=¥ss=0.5740x50.8153mm=29.1672mmz=0.6m=0.6615mmW0.025W=0.025父50.8153mm=1.2704mm,滿足GB500

21、7-2002公式5.3.6要求。4)D點(diǎn)和E點(diǎn)沉降差中柱D點(diǎn)最終總沉降量&與邊柱E點(diǎn)最終總沉降量Se之差Se-Sd=34.0194mm-29.1672mm=4.8522mm<0.002l=0.002父7200mm=14.4mm滿足GB5007-2002表5.3.4要求附圖112附圖2觸25&S25g中1峋00*100200-I8&2OD1錢花rrnio1900、二M。6蛤21900J2-1JD01:30附圖325Q刈64256425UnatMlOO帕200O眈tIMIO1900on§-LSOO-0,400'強(qiáng)32柱下條形基礎(chǔ)簡化計(jì)算及其設(shè)計(jì)步驟在

22、pkpm中，沒有專門的柱下條基計(jì)算，但是框架結(jié)構(gòu)，柱下如果采用條形基礎(chǔ)，那么可以用地基梁來計(jì)算，即它可以承擔(dān)地基反力，計(jì)算是采用彈性地基梁計(jì)算。我在指導(dǎo)畢業(yè)設(shè)計(jì)時遇到了這個問題，但用下面方法解決了：注意每一步1。讀入地質(zhì)資料輸入2。參數(shù)輸入包括基本參數(shù)（主要是地基承載力特征值）和地梁筏板參數(shù)（主要是基床反力系數(shù)、地梁相關(guān)材料參數(shù)、鋼筋調(diào)整參數(shù)、梁肋朝向）3。網(wǎng)格輸入（軸線延伸命令修改形成懸挑地基梁軸線）4。修改荷載參數(shù)、讀取荷載5。定義地基梁（必須定義梁肋高和梁肋寬，地梁翼緣寬度可隨意給出但應(yīng)大于梁肋寬因?yàn)橥顺鼋换ゲ襟E時程序會給出調(diào)整翼緣寬度的機(jī)會）并布置地基梁6。退出交互步驟：注意第一修改地

23、梁翼緣寬度第二檢查是否生成彈性地基梁計(jì)算用數(shù)據(jù)文件（即出現(xiàn)相關(guān)荷載值、相應(yīng)坐標(biāo)、地基反力、修正后地基承載力等信息）7。彈性地基梁/基礎(chǔ)沉降計(jì)算：7-01:檢查地質(zhì)資料是否正確7-02:設(shè)置計(jì)算參數(shù)（注意：應(yīng)采用完全柔性假定、地下水高度需要修改）7-03:進(jìn)入附加反力圖示，選擇沉降計(jì)算菜單進(jìn)行沉降計(jì)算，之后可查看相關(guān)需要數(shù)據(jù)8。彈性地基梁/結(jié)構(gòu)計(jì)算8-01:選擇是否進(jìn)行交叉底面積重復(fù)利用計(jì)算、修改地基梁參數(shù)（注意：地梁計(jì)算時采用的內(nèi)力）、選擇計(jì)算采用的模型（可采用satwe、tat生成的上部基礎(chǔ)剛度）進(jìn)行計(jì)算8-02查看相關(guān)荷載工況下的內(nèi)力圖9。彈性地基梁/參看結(jié)果（正常操作）10。彈性地基梁施

24、工圖（正常操作提要：本文對常用的靜力平衡法和倒梁法的近似計(jì)算及其各自的適用范圍和相互關(guān)系作了一些敘述，提出了自己的一些看法和具體步驟，并附有柱下條基構(gòu)造表，目的是使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作條理清楚，方法得當(dāng)，既簡化好用，又比較經(jīng)濟(jì)合理.適用范圍：廠柱下條形基礎(chǔ)通常在下列情況下采用：1 .多層與高層房屋無地下室或有地下室但無防水要求，當(dāng)上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載較大，地基的承載力較低，采用各種形式的單獨(dú)基礎(chǔ)不能滿足設(shè)計(jì)要求時2 .當(dāng)采用單獨(dú)基礎(chǔ)所需底面積由于鄰近建筑物或構(gòu)筑物基礎(chǔ)的限制而無法擴(kuò)展時3 .地基土質(zhì)變化較大或局部有不均勻的軟弱地基，需作地基處理時.4 .各柱荷載差異過大，采用單獨(dú)基礎(chǔ)會引起基礎(chǔ)之間較大的

25、相對沉降差異時5 .需要增加基礎(chǔ)的剛度以減少地基變形，防止過大的不均勻沉降量時.其簡化計(jì)算有靜力平衡法和倒梁法兩種，它們是一種不考慮地基與上部結(jié)構(gòu)變形協(xié)調(diào)條件的實(shí)用簡化法，也即當(dāng)柱荷載比較均勻，柱距相差不大，基礎(chǔ)與地基相對剛度較大，以致可忽略柱下不均勻沉降時，假定基底反力按線性分布，僅進(jìn)行滿足靜力平衡條件下梁的計(jì)算.計(jì)算圖式二1 .上部結(jié)構(gòu)荷載和基礎(chǔ)剖面圖2 .靜力平衡法計(jì)算圖式3 .倒梁法計(jì)算圖式三.設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作在采用上述兩種方法計(jì)算基礎(chǔ)梁之前，需要做好如下工作：1.確定合理的基礎(chǔ)長度為使計(jì)算方便，并使各柱下彎矩和跨中彎矩趨于平衡，以利于節(jié)約配筋，一般將偏心地基凈反力（即梯形分布凈反力）

26、化成土布，需要求得一個合理的基礎(chǔ)長度.當(dāng)然也可直接根據(jù)梯形分布的凈反力和任意定的基礎(chǔ)長度計(jì)算基礎(chǔ).基礎(chǔ)的縱向地基凈反力為：式中Pjmax,Pjmin基礎(chǔ)縱向邊緣處最大和最小凈反力設(shè)計(jì)值匯Fi一作用于基礎(chǔ)上各豎向荷載合力設(shè)計(jì)值（不包括基礎(chǔ)自重和其上覆土重，但包括其它局部均布qi）.匯MH作用于基礎(chǔ)上各豎向荷載（Fi,qi）,縱向彎矩（Mi）對基礎(chǔ)底板縱向中點(diǎn)產(chǎn)生的總彎矩設(shè)計(jì)值.L一基礎(chǔ)長度，如上述.B一基礎(chǔ)底板寬度.先假定，后按第2條文驗(yàn)算.當(dāng)Pjmax與Pjmin相差不大于10%,可近似地取其平均值作為均布地基反力，直接定出基礎(chǔ)懸臂長度a1=a2（按構(gòu)造要求為第一跨距的1/41/3）,很方便就確定了合理的基礎(chǔ)長度L;如果Pjmax與Pjmin相差較大時，常通過調(diào)整一端懸臂長度a1或a2,使合力匯Fi的重心恰為基礎(chǔ)的形心（工程中允許兩者誤差不大于基礎(chǔ)長度的3%）,從而使匯M為零，反力從梯形分布變?yōu)榫迹骯1和a2的過程如下：先求合力的作用點(diǎn)距左起第一柱的距離：式中，匯Mi一作用于基礎(chǔ)上各縱向彎矩設(shè)計(jì)值之和xi各豎向荷載Fi距F1的距離.當(dāng)x>a/2時，基礎(chǔ)長度L=2（X+a1）,a2=L-a-a1.當(dāng)x<a/2時，基礎(chǔ)長度L=2(a-X+a2),a1=L-a-a2.按上述確定al和a2后，使偏心地基凈反力變?yōu)榫嫉鼗鶅舴戳?，其值為：式中，pj均布地基凈