1、(一) 目录一、工 程 概 况3二、地 质 资 料4三、设 计 要 求5四、设 计 步 骤5五、工作量5六、内力计算6(一)确定基础埋深6(二)确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸6(三)持力层和软弱下卧层的验算7(四)肋梁的弯矩和剪力计算8七、配筋计算9(一)基础配筋计算91.基础梁配筋计算：92.正截面受弯配筋计算103.箍筋计算10(二)基础底板配筋计算111.横向钢筋计算12八、沉降差的计算121.土层分层情况122.边基础自身沉降计算133.相邻基础的影响沉降144.点的最终沉降量165.点和点沉降差1615某框架结构条形基础设计计算书一、 工 程 概 况威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结
2、构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱截面尺寸为400600mm2，平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。图1混凝土框架结构平面图表1 荷载效应特征值柱位荷载类荷载效应标准组合准永久组合基本组合A轴F1400kN1350 kN1750 kNM（顺时针）200 kN.m170 kN.m250 kN.mB轴F1600 kN1450 kN2000 kNM（顺时针）140 kN.m130 kN.m175 kN.mC轴F1200 kN1100 kN1500 kNM（顺时针）170 kN.m150 kN.m212 kN.m二、 地 质 资 料1.
3、 综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m；2. 冻胀类别为冻胀。表2 综合地质柱状图 图 例土层厚度土 层 描 述1.2m人工填土、含煤灰5.0m黄褐色粘性土，低压缩性， 5.5m淤泥质粘土，7.0m黄色细砂、中密、稍湿三、 设 计 要 求 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础；2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差；3. 绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。 四、 设 计 步 骤1. 考虑冻胀因素影响确定基础埋深；2. 持力层承载力特征值修正；3. 计算基础底面尺寸，确定基础构造高度；4. 计算条形基础相邻两柱的沉降差；5. 按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计；6.
4、计算基础的横向配筋及翼缘高度；7. 绘制施工图。五、 工作量1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础；2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差；3. 完成课程设计计算说明书一份；4. 完成铅笔绘制2号施工图一张；5. 配合教师安排进行答辩。六、 内力计算(二) 确定基础埋深根据地质资料进入土层为粘土层，其基本承载力特征值为,可知其为最优持力层，基础进入持力层大于。又考虑冻胀因素的影响，根据规范可知，其设计冻深应按下式计算：，据此可初步确定基础埋深为。根据基础埋深需进行持力层承载力特征值的深度修正，持力层为黄褐色粘性土层。液性指数，又，查表可得，承载力修正系数，基础底面以上土的加权平均重度，条形基础的基础埋
5、深一般自室内底面算起，室内外高差为，取，则可得修正值为：。(三) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸根据规范要求，柱下条形基础肋梁的高度应该取为柱距的倍 ，又有此处柱距取为，故可得到肋梁的高度，取，即为。根据构造要求，条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的倍，故考虑到柱端存在弯矩及其方向，可以得到基础端部左侧延伸，取。计算简图如图2所示：图2.计算简图为使荷载形心与基底形心重合，右端延伸长度为，计算过程如下：1. 确定荷载合力到C点的距离：2. 确定右端延伸长度：3. 确定基础梁的总长度：4. 确定基础梁基底的宽度：计算基础及其上土的重力时的基础埋深为：，取作，故无需作宽度修正。(四) 持力层和软弱
6、下卧层的验算1. 基底的平均压力：故持力层满足要求。2. 对于软弱下卧层：软弱下卧层顶面处经深度修正后承载力特征值：经查表得 ， 故软弱下卧层满足要求。经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求。(五) 肋梁的弯矩和剪力计算1. 基底净反力计算2. 按照静定分析方法计算柱下条形基础的内力：a) 对于A点 （逆时针方向）（） （逆时针方向）（）b) 对于B点（逆时针方向）（）（逆时针方向）（）c) 对于C点 （逆时针方向 ） （）（逆时针方向）（）d) AB跨中：（顺时针方向）e) BC跨中：（顺时针方向）计算简图及弯矩图和剪力图如图3所示：图3.计算简图及内力图七、 配筋计算(一) 基础配筋计算1.
7、肋梁配筋计算：a) 材料选择 混凝土 ，； ；钢筋采用一级钢筋；垫层，厚。b) 肋梁宽度；，符合的规定。c) 验算截面最小尺寸 考虑到钢筋可能为双排布置，故，d) ，满足要求。2. 正截面受弯配筋计算计算配筋如表3所示：表3正截面受弯配筋计算截面弯矩截面抵抗矩系数相对受压区高度内力矩的力臂系数截面配筋选用钢筋A左833.40.039400.040210.97992354.6478 A 20A右1083.40.051220.052600.97373080.4659 A 22B左782.990.037020.037730.981142209.4256 A 22B右957.990.045290.04
8、6360.976822715.1869 A 20C左364.980.017250.017410.99131019.3367 A 14C右576.980.027280.027660.986171619.7999 A 16AB跨中580.840.027460.027850.986081630.7919 A 16BC跨中8500.040180.041030.979492402.5508 A 20注：等效矩形应力图形系数；取及大值，基础梁选配钢筋：顶部8,20全长贯通，腰筋按构造设置，详见配筋图，底部 9,22全长贯通，大于底部总受力筋面积的 在支座后的受力筋2,22于支座右侧1m后截断，满足锚固长度
9、要求。3. 箍筋计算a) 截面尺寸符合要求（第1步第项已经验算）；b) 根据纵筋布置及根数确定为4肢箍，选用A10200； c) 斜截面受剪承载力；由于且承载力满足要求。故箍筋只需按照构造在支座处加密A 10100，其他位置只需按A 10200配置箍筋即可。(二) 基础底板配筋计算翼板按斜截面抗剪强度验算设计高度；翼板端部按固定端计算弯矩，根据弯矩配置横向钢筋（横向钢筋采用A 10, ）。翼缘板的高度如计算简图所示，计算简图如图4所示：图4.计算简图取宽度翼板作为计算单元，剪力设计值： 斜截面受剪承载力 满足要求。1. 横向钢筋计算a) 弯矩设计值；b) 配筋计算：截面抵抗矩系数相对受压区高度
10、 ；内力矩的力臂系数钢筋面积实配A 12160， ，分布筋A 8200。八、 沉降差的计算1. 土层分层情况如下图5所示：图5.土层分层图沉降计算采用荷载准永久组合,用角点法将计算区域进行划分。2. 边基础自身沉降计算 简图如图6所示：图6. 计算简图地基变形计算深度 算至黄色细砂土层，则，按GB50007-2002规定时且应满足B1点B1点自身基础沉降计算表格如表4所示：表4 B1点沉降计算09.19.401.00008.53.99.19.44.30.58482.28078.536.1636.169.49.19.410.40.34320.94542.550.9687.12109.19.411
11、.10.32760.0362120.4187.73计算沉降经验系数首先计算变形计算深度范围内压缩模量的当量值根据GB50007-2002表5.3.5 ，得所以边基础点基础最终沉降量计算，满足GB5007-2002公式5.3.6要求。3. 相邻基础的影响沉降计算简图如图7所示：图7. 相邻基础的影响沉降计算简图地基变形计算深度 算至黄色细砂土层，则，按GB50007-2002规定时且应满足B1点B1点相邻基础沉降影响计算表格如表5、6、7、8所示：表501.1 00.2508.5003.91.1 0.5 0.24530.95678.515.17 15.179.41.1 1.2 0.21741.0
12、8692.558.58 73.7510.21.1 1.3 0.21230.1219121.37 75.12表601.4 00.2508.50 03.91.4 0.6 0.24440.95328.515.11 15.119.41.4 1.5 0.20951.01612.554.77 69.8810.21.4 1.7 0.20050.0758120.85 70.73表701.0 00.2508.50 03.91.0 0.5 0.24480.95478.515.13 15.139.41.0 1.2 0.21491.06542.557.43 72.5610.21.0 1.3 0.20960.11781
13、21.32 73.88表801.3 00.2508.50 03.91.3 0.6 0.24410.9528.515.09 15.099.41.3 1.5 0.20740.99762.553.77 68.8610.21.3 1.7 0.19820.072120.81 69.67计算沉降经验系数首先计算变形计算深度范围内压缩模量的当量值根据GB50007-2002表5.3.5 ，得所以边基础点相邻基础影响沉降量计算，满足GB5007-2002公式5.3.6要求。所以边基础最终沉降量为：4. 点的最终沉降量点因受力情况与点相同，则同理点的最终沉降量为：。5. 点和点沉降差点最终总沉降量与点最终总沉降量之差满足GB5007-2002表5.3.4要求。
