柱下条开基础课程设计任务书和指导书.doc
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1、柱下条形基础课程设计任务书 一、设计任务 某多层钢筋混凝土框架结构房屋的基础。根据上部结构及现场地基情况采用柱下条形基础。 二、设计依据 建筑地基基础设计规范(GB500072002) 混凝土结构设计规范(GB500102002) 三、设计要求 计算书要求: 完成一榀框架柱下条形基础的计算,计算书中应包括必要的设计资料、计算简图、详细完整的计算过程和结果以及构造草图。 具体计算内容有: 工程概况 选择地基持力层,确定基础的埋置深度 计算修正后的地基承载力特征值 确定柱下条基底面尺寸,并验算软弱下卧层的承载力 地基梁的内力计算(按调整倒梁法) 地基梁正截面抗弯强度设计 地基梁斜截面抗剪强度设计
2、地基梁翼板配筋设计 地基梁最终配筋简图 施工图要求: 完成一张图纸,要求给出地基梁施工所需的全部图样、尺寸、数据及说明,达到能交付施工的程度。 具体图样有: 地基梁配筋立面详图 地基梁钢筋大样图 地基梁配筋剖面详图 施工说明 四、设计资料 上部结构资料: 上部为四层框架,框架梁、柱及基础为现浇,屋面及楼面为预制预应力钢筋混凝土多孔板。柱截面为400400mm,柱网平面布置如图所示(题号详见表)。荷载组合情况参见图。 场地工程地质条件: 建筑场区地势平坦,地层组成参见图6。建筑物所在区域为非震区,不考虑地震影响。 材料: 基础混凝土采用20,垫层10。钢筋公称直径在12mm以上者,采用HRB33
3、5级钢筋;12mm及以下者,采用HPB235级钢筋。 注:1)采用1-1剖面方向进行条形基础设计计算; 2)图2中所示方向为荷载正方向; 3.)表1中的Nk,Mk,Vk为荷载效应标准组合。柱下条形基础课程设计指导书 一、设计计算步骤:(一)确定柱下条形基础底面尺寸,并验算持力力层和软弱下卧层的承载力绘出条形基础梁的计算简图,包括荷载、尺寸等,如图。 FA FB F FC FD XC MA MB MC MD A B C D 求荷载合力重心位置。设合力作用点与边柱的距离为c,据合力矩定理,以点为参考点,则有: iki ikc ik确定基础梁的长度和外伸尺寸。设基础梁两端外伸的长度为1、2,两边柱之
4、间的轴线距离为。为使其合力作用点与基底形心相重合或接近,基础梁两端可有适当的长度伸出边柱外。但伸出长度也不宜太大,一般宜取第一跨距的0.25倍。当c 确定后,可按合力作用点与基底形心相重合的原则,定出基础梁的长度。若巳选定1,则有: 2(c 1 ), 2 a1按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度。初定基础的埋置深度,若0.5m,应对持力层承载力进行深度修正,即: fa fak dm( 0.5 )。则有: ik (fa 20) 若时,还应进行地基承载力的宽度修正后,再代入上式确定基础宽度。若时,则持力层的地基承载力设计值fa= fa。当地基有软弱下卧层时,还应进行软弱下卧层的强度验算。作用于软弱
5、下卧层顶部的附加应力与自重应力之和不超过软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值,即: cz z faz其中:cz ii (k-c) z b 2tan faz fak dm(+ z - 0.5 )考虑max时的荷载组合,验算持力层的地基承载力(梁长方向)。初设基础高度0,验算:kmax ( ik k ) 6k2 1.2fakmin ( ik k ) 6k2 0 式中:ik 相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基顶的竖向力值之和(kN);k 基础及其台阶上土的重量(kN);k ik k0 +Fik; ik 相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的力矩(kNm); ik 相应于荷载
6、效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的剪力(kN); 0 基础梁高度,一般为基底反力符合直线分布的假定,基础梁的高度宜大于平均柱距的16;fa 持力层经深宽修正后的地基承载力特征值; 各柱轴力至基底形心的距离。(二)、基础梁的内力计算(按倒梁法计算) 计算基底净反力,绘计算简图(按max计算) ik基底净反力j 1.35(kNm) A A B C D D qj a1 L1 L2 L3 a2 按力矩分配法计算连续梁内力 计算固端弯矩(弯矩、剪力的符号,以杆端顺时针转动为正)由于柱下条形基础一般两端都有向外延伸的部分,因此应对悬臂端进行处理。即将悬臂端AA和DD单独分开,这部分的内力按静力平衡条件
7、便可求得: 1 A A AA - j12 ; qj 2 a1 D D 1 qj DD j22 a2 2 A B 1 1 BA - jL12 + AA qj 8 2 L1 B C 1 BC -CB jL22 qj 12 L2 C D 1 1 CD jL32 - DD qj 8 2 L3 分配系数 各杆线刚度 AB ; BC ; CD 1 23 3BA 4BC 分配系数 BA ; BC 3BA 4BC 3AB 4BC 4BC 3CD CB ; CD 4BC 3CD 3CD 4BC 弯矩分配 可列表进行。 计算各截面剪力、弯矩和支座反力,并绘出与图取各杆件为脱离体按静力平衡条件求各截面的剪力和弯矩,
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