柱下条形基础课程
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由平面图和荷载可知A、D轴的基础受力情况相同,B、C轴的基础受力情况相同。所以在计算时,只需对A、B轴的条形基础进行计算。
一、A、D轴基础尺寸设计
1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力
由已知的地基条件,地下水位埋深2.1m,最大冻结深度0.7m,假设基础埋深1.6m(基础底面到室外地面的距离),持力层为粘土层。
(1)求修正后的地基承载力特征值
,查得
,
,
(2)初步确定基础宽度
条形基础轴线方向不产生整体偏心距,设条形基础两端均向外伸出
基础总长
基础平均埋深为
则基础底面在单位1m长度内受平均压力
则基础底面在单位1m长度内受平均弯矩
基础平均埋深为
考虑偏心荷载的作用,将基底面积增大40%,则
,取b=1.6m。
(3)计算基底压力并验算
基底处的总竖向荷载为:
基底总弯矩为:
偏心距为:
基底平均压力为:
基底最大压力为:
满足条件。
2、验算软弱下卧层承载力
选承载力较低层④粉质粘土进行验算
由
,
取
下卧层顶面处的附加应力:
下卧层顶面处的自重应力值为:
下卧层承载力特征值为:
软弱下卧层承载力满足要求
3、验算地基沉降量
(1)求基底压力和基底附加应力
基础底面处土的自重应力
基底平均压力按准永久荷载计算
基底附加应力
(2)用规范法计算地基沉降
点号
(mm)
(mm)
0
0
0
4
0.25
0
1
2.4
3.2
4
0.1685
1.6176
1.6176
0.0131
21.26
2
5.5
7.333
4
0.1038
2.3826
0.7650
0.0204
15.60
3
6.5
8.667
4
0.0963
2.5038
0.1212
0.0193
2.34
4
6.8
9.067
4
0.0936
2.5672
0.0429
0.0193
0.82
40.8
确定沉降计算深度
(3)确定沉降经验系数
①计算
②
值的确定 据
,
查得
(4)基础最终沉降量计算
二、B、C轴基础尺寸设计
1、确定基础底面尺寸并验算地基承载力
(1)初步确定基础宽度
基础底面在单位1m长度内受平均压力:
基础底面在单位1m长度内受平均弯矩
基础平均埋深为
考虑偏心荷载的作用,将基底面积增大40%,则
,取b=1.3m。
(3)计算基底压力并验算
基底处的总竖向荷载为:
基底总弯矩为:
偏心距为:
基底平均压力为:
基底最大压力为:
取b=1.3m,满足条件。
2、验算软弱下卧层承载力
选承载力较低层④粉质粘土进行验算
由
,
取
下卧层顶面处的附加应力:
下卧层顶面处的自重应力值为:
下卧层承载力特征值为:
软弱下卧层承载力满足要求
3、验算地基沉降量
(1)求基底压力和基底附加应力
基础底面处土的自重应力
基底附加应力
(2)用规范法计算地基沉降
点号
(mm)
(mm)
0
0
0
4
0.25
0
1
2.4
3.692
4
0.1573
1.5101
1.5101
0.0110
16.61
2
5.5
8.461
4
0.0983
2.1626
0.6525
0.0171
11.16
3
6.5
10
4
0.0880
2.2880
0.1254
0.0161
2.02
4
6.8
10.46
4
0.0850
2.3283
0.0403
0.0161
0.65
30.44
确定沉降计算深度
(3)确定沉降经验系数
①计算
②
值的确定 据
,
查得
(3)基础最终沉降量计算
三、基础梁截面及配筋设计
1、A、D轴
①用反梁法计算内力
由结构力学计算器计算出内力图:
弯矩图
剪力图
由于支座反力与柱荷载不相等,在支座处存在不平衡力。把支座不平衡力均匀分布于支座两侧各1/3跨度范围。对两端挑出部分则布满均布力,调整后的内力图如下:
弯矩图
剪力图
②截面设计
设基础梁高
,宽
1)正截面受弯承载力计算
选用C20混凝土,HRB335级钢筋,
,
,
,
,
,
在负弯矩作用下配筋计算:
选用
,
验算最小配筋率
但
满足最小配筋率的要求。
在正弯矩作用下配筋计算:
选用
,
且
,满足最小配筋率的要求。
由于梁高h≥450mm,需要设置腰筋,,又腰筋间距不大于200mm,腰筋选用
,
2)斜截面抗剪
截面最大剪力设计值
验算截面尺寸
,
,
截面尺寸满足要求。
验算截面是否需要配箍筋
需要配置箍筋
只配置箍筋而不配弯起钢筋
采用
,实际
配箍率
满足最小配箍率的要求,可以。
3)基础底板设计
确定基础底板高度
计算基底净反力设计值:
单位长度1m内
基础应满足的有效高度
实际上基础有效高度
,(按有垫层并暂按
20底板筋直径计),可以。
底板配筋计算
底板最大弯矩
选用HPB235级钢筋,
选用
,
,分布钢筋选用
。
1、B、C轴
①用反梁法计算内力
和A,D轴一样,由结构力学计算器计算出调整后的内力
②截面设计
设基础梁高
,宽
1)正截面抗弯
选用C20混凝土,HRB335级钢筋,
,
,
,
,
,
在负弯矩作用下配筋计算:
,截面符合要求
为满足最小配筋率的要求
取
,
,满足最小配筋率的要求。
在正弯矩作用下配筋计算:
,截面符合要求
选用
,
且
,满足最小配筋率的要求。
由于梁高h≥450mm,需要设置腰筋,又腰筋间距不大于200mm,腰筋选用
2)斜截面抗剪
截面最大剪力设计值
验算截面尺寸
,
,
截面尺寸满足要求。
验算截面是否需要配箍筋
需要配置箍筋
只配置箍筋而不配弯起钢筋
为满足最小配箍率的要求,则选用
,
,不可以。
则取
,
,满足要求。
3)基础底板设计
取基础底板高度
计算基底净反力设计值:
单位长度1m内
基础应满足的有效高度
实际上基础有效高度
,(按有垫层并暂按
20底板筋直径计),可以。
底板配筋计算
底板最大弯矩
选用HPB235级钢筋,
选用
,
,分布钢筋选用
。