柱下条形基础课程设计

    基础工程课程设计

    专 业?建筑工程 班 级?建工072班 指导教师?胡兴

     设计日期?2010年6月20日?26日

    贵州大学土木建筑工程学院地下工程系

    2010年6月

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    基础工程课程设计

    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

    图?包括荷载、尺寸等?如图: 1、 绘出条形基础梁的计算简

    荷载表

    柱位 F M V

    A 928.59 -68.43 30.71

    B 2104.66 48.69 -16.92

    C 1875.11 -29.75 6.28

    D 841.44 53.01 -19.69

    5749.8 3.52 0.38

    2 、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?

    FiXi？928.59；0;2104.66；6;1875.11；12;541.44；18？50275.2KN.m

    FiXi;Mi50275.20;3.52 Xc？？？8.70mFi5449.80

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3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?、?两边柱之间的轴线距离为?。 12

    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?一般取第一跨距的0.25 0.30倍即为1.5-1.8m故可取?=1.6m 1

    由? =8.70m =1.6m按合力作用点与基底形心相重合的原则?定出基础梁的c1

    长度??则有?

     2c 1 =28.70 + 1.6=20.6 m

    2 a1=20.6 - 18- 1.6=1.0 m

4按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度?

    假设基础埋深d=1.2m0.5m应对持力层承载力进行深度修正?即?

    ；；fa fak ηdγm 0.5 =138+1.018.7(1.2-0.5)=151.1kPa

    ；且 1.1 fa = 1.1138 = 151.8 KPa

    故取fa = 151.8 KPa

    Fi5749.8~1.35b：？？1.630mL(Fa；20d)20.6；(154.8；20；1.4)此时有

    故取b = 2.0m 小于3m 无需进行地基承载力的宽度修正?持力层的地基承载力设计值为fa = 151.8 KPa

5软弱下卧层的强度验算

    查阅工程也地质图?选取钻孔所测得的地层各分层的平均深度进行验算?地层分层情况如下图所示?

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    0由Es1/Es2=8/3=2.67 Z/b=3.7/2.0>0.5 查表可知θ=22.67 tanθ=0.4177

    下卧层顶面处的自重应力?

    ，cz？16.8x0.2;18.7x1.2;(19.6；10)x3.7？61.3Kpa

    F？Fi;Gk？5749.8;20x2.0x20.6x1.2？6738.6KN基底处的总竖向力?

    P=F/A=6738.6/20.6X2.0= 163.6kpa >f =151.8kpa, 不满足要求 ak

    扩大基地宽度取b=2.3m 则可知?

    F？Fi;Gk？5749.8;20x2.3x20.6x1.2？6886.9KN

    P=F/A=6886.9/20.6X2.3= 145.4kpa=151.8kpa,满足要求 ak

    基底处的土的自重应力为?

    ，cd？16.8x0.2;18.7x1.0？22.1kpa

    ，b(Pk；cd)2.3x(145.4；22.1)，则 z？？？52.6kpa，b;ztan2.3;2x3.7x0.4177

    下卧层承载力特征值?

    cz63.1， ？？？12.4kN/m3，d;z5.1

    faz？fak;(，(d；0.5)？80;1.0x12.4x(5.1；0.5)？137.0kpa 验算σcz σz =63.1 + 52.6 =115.7kpa faz =137.0kpa 满足要求

    故所选取的基地尺寸及埋深满足承载力要求

6、考虑?max时的荷载组合?验算持力层的地基承载力?梁长方向?

     2 22初设基础高度?=1.2mA=bl=2.0x20.6 = 41.2mw=bl=2.0x20.6/6=141.45 0

    M？Mi;ViH？3.52;0.38；1.2？4.0KN.m

    FiG6M;；Pmax145.4 + 64.0/141.45=145.6 kpa 1.2fa ？;？Abl2

    FiG6M;；Pmin145.4 - 64.0/141.45=145.2 kpa 0 ？；？Abl2

    故满足要求。

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二、基础梁的内力计算?按倒梁法计算?

    1、计算基底净反力?绘计算简图如下图所示?

     A A B C D D

     q j

     1.6m 6m 6m 6m 1m

     i

     基底净反力?j = 5749.8 / 20.6 = 279.12kNm

    

    2、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便可求得?

    固端弯矩表

    截面简图 截面固端弯矩

    2 M= -qa/2=357.33KN.m AA’j1

    2 M= -qa/2=-139.55KN.m DD’j2

    2 111；；M= -ql+ M=-279.1136 + 357.33/2 BAjAA’828

     =-1077.30 KN.m

    2 11；M= - M = ql =279.1136 = 837.33KN.m BCCBj1212

    2 111；；M= ql- M=279.1136 -139.55/2 CDjDD’828

    = 1186.22 KN.m

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