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:指导教师: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,地基土承载力特征值fa,设计参数的值见表1,试设计B轴线上条形基础JL—2。图1柱网平面布置图表1设计参数项目学号尾数(0,5)学号尾数(1,6)学号尾数(2,7)学号尾数(3,8)学号尾数(4)学号尾数(9)柱荷载F(kN)F11080kN1000kN1200kN1200kN1200kN1000kNF21310kN1200kN1400kN1400kN1400kN1200kN柱间距L(m)L16m5.4m7.2m7.2m5.4m5.2mL29m7.2m9m9m7.2m6m基础埋深d1.5m1.5m2m2m1.5m1.5m承载力特征值fa120kPa120kPa150kPa120kPa150kPa120kPa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.取结构计算简图;4.结构计算,按倒梁法计算基础内力。5、根据内力进行配筋。(不要求,建工卓班的可用PKPM计算后输出配筋图)三、柱下条形基础计算书1、基础平面布置根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d承载力特征值fa(2,7)1200kN1400kN7.2m9m2m150kPa由题目可知,根据以上设计参数,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、肋梁高度、翼板厚度1)求荷载合力重心位置设合力作用点与边柱A的距离为,据合力矩定理,以A点为参考点,则有:2)确定基础梁的长度和外伸尺寸基础梁两端外伸长度为、,取边跨的0.25倍。可先选定,再按照合力作用点与基底形心相重合的原则,确定和:取3)按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度4)地基承载力验算,(满足)2.4肋梁高度及翼板高度确定采用C25混凝土,基底沿宽度b方向的净反力为悬臂根部剪力设计值翼缘板有效高度,取(等厚翼板)。肋梁高取3、基础梁的内力计算(倒梁法)1)根据倒梁法原理,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,作出题目的倒梁法计算简化图如图2:图3.2.2倒梁法计算简图2)计算基础沿纵向的地基净反力3)用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力为方便计算,将倒梁法计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图3.2.3计算分解图①针对图3.2.3(a)情况,使用弯矩分配法0.4280.5720.50.50.50.50.5720.428弯矩分配327.27→163.64-70.03-93.61→-46.811.7←23.423.4→11.7-46.8←-93.61163.64-70.03-5.01-6.69→3.3458.775←17.5517.55→8.775-1.358←-2.715-2.715→-1.358-2.51←-5.019-3.7560.5810.777→0.3880.967←1.9341.934→0.967-0.338←-0.677-0.678→0.339-0.276←-0.553-0.4140.1450.193→0.01-0.03-0.03-0.005-0.005最终弯矩327.2789.33-89.33-29.7829.7429.135-30.132-89.4489.44327.27处理327.2789.3889.38-29.7029.7029.7029.70-89.3889.38327.27根据弯矩分配法结果,绘出弯矩图:图3.2.4(a)情况弯矩图②针对图3.2.3(a)情况,使用弯矩系数法对与等跨连续梁受均布荷载,这里直接采用弯矩系数法公式:查阅相关弯矩系数法参考文献得:所以跨中弯矩绘制弯矩图如下:图3.25(b)情况弯矩图③将图3.2.4、图3.2.5两部分弯矩叠加,即为按倒梁法计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④肋梁的剪力计算(利用反对称性可计算D、E、F截面);;;通过计算得各支座剪力如下表:表2各支座剪力计算结果(kN)363.6632.4822.3748.6706.0727.3727.3706.0748.6822.3632.4363.6⑤校核支座反力与对应柱的轴向力经计算,支座反力值如下:,,A轴柱:B轴柱:C轴柱:验证得剪力计算误差小于,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。根据计算结果做出基础梁剪力图如图:图3.2.7基础梁剪力图四、基础梁配筋计算根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计算以及配筋计算。主筋可用HRB335级钢筋,箍筋用HPB235级钢筋。混凝土取C20。1.正截面强度计算基于基础梁断面较大,配筋...