梁板式筏基礎(chǔ)設(shè)計-課程設(shè)計

1、Oh喩釧技水榭黑曠%歹 University of Science and Tectinalogy Bcnjing基礎(chǔ)工程課程設(shè)計名 稱梁板式筏形基礎(chǔ)設(shè)計學(xué) 院專業(yè)班級指導(dǎo)老師姓 名學(xué) 號地基基礎(chǔ)課程設(shè)計一、設(shè)計資料某建筑物雙向板式片筏基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)傳來的總軸力為N總=12 104 kN,基礎(chǔ)埋深 1.8m，修正地基承載力特征值 fa =120kN/ m2，混凝土強度等級用 C20,鋼筋用I、II級，試 設(shè)計此基礎(chǔ)。二、基礎(chǔ)尺寸的確定1、按要求調(diào)整上部軸力值：N - 12104-970= 119030 kN2、雙向板式片筏基礎(chǔ)是一種矩形基礎(chǔ)。按公式:119030120-20 18=1417.0

2、 m所以：令丨=45000mm, b = 31800mm,b l = 1431m2 1417.0m2。滿足要求。3、地基凈反力：11903083.18kN/m245 31.8三、筏板基梁尺寸確定1、板厚的確定：梁板式筏基板厚不得小于 300mm，且板厚與板格的最小跨度之比不宜小于1/20。取板厚為 400mm， 400/7200 1/20，滿足要求。2、基梁尺寸的確定：1 11基梁高按跨度的-估算，寬度按高度的一估算，故橫梁尺寸取為600mm x 1300mm ,8 52縱梁尺寸為600mm x 1300mm。四、基礎(chǔ)底板內(nèi)力計算1、 由混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010 ),四邊支

3、承的混凝土板應(yīng)按下列原則進行計算：當(dāng)長邊與短邊長度之比小于或等于2.0時，應(yīng)按雙向板計算。圖1 :基礎(chǔ)平面圖4 三5 hdrdl 呂t-t Jay - o 品卜 1_1 幫r-JOssynn右口口口rr匚 口口血悒口112、計算步驟如下：2424Pjlx =8.318 106 =299.45 10 NPjE =8.318 "04 匯7.244x4 =431.21"04N按雙列連續(xù)板的區(qū)格 3,區(qū)格4和區(qū)格5的計算簡圖，查教材（地基基礎(chǔ)設(shè)計與計算 朱浮生）表5-1表5-5求得彎矩系數(shù)。1 =ly/lx =7.2/6 =1.2,區(qū)格 3： G =0.0370,旳= 0.0178

4、, X3x =0.675 區(qū)格 4： 4x =0.0283,幼=0.0119,X4x =0.806 區(qū)格 4： 4x = 0.0167, 4廠 0.0295, &x 二 0.500 區(qū)格 5： 5x =0.0244, “ =0.0118, X5x =0.675計算板的各部位彎矩值如下:角格 3一"1；0.0370 299.45 104 1.。8 104N-M y =VPjl：二0.0178 431.21 104 二7.68 104N *m小244中間格4中間格4Mx = - IxPjlx 二-0.0283 299.45 10 二8.47 10 N *mMy - - 4ypjl

5、J - -0.0119 431.21 104 - -5.13 104N *m244Mx=- 4xPjlx = -0.0167 299.45 10 = -5.00 10 N *mMy = 'yPjly =-0.0295匯 431.2M104 = -12.85"04N中間格5Mx = - 5xPjl； =-0.0244 299.45 10 -7.31 10144Mcx=McX4 Pjlxb =（17.78一 漢 0.500 漢 8.318漢 6 匯 0.6）漢 10 =14.01 漢 10Nm * 11Mdx 二 Mdx5xPjlxb =（16.840.675 8.318 6 0

6、.6） 1011.79 1 04N *m 4NmM y = - 5yPjl： =0.0118 431.21 10 -5.09 104N m支座彎矩:x3x x4xx , 2 ,0.675 0.80644 K1Ma =（乜）Pjlx=（） 299.45 10 =22.67 10 N *m16 241624Mb 二經(jīng) Pjl：二006 299.45 104 =20.11 104N mb 12 j x 12x4 x x5x20.500 0.67544M （上.上）卩池=（）299.45 104 =17.78 104N m16 24 j 1624MdMPjl；0675 299.45 104 =16.8

7、4 104N «md 12 j x 12M （色.辿 pj|； J-。.675 1 0.500）431.21 104 = 17.74 104 N *m e1624jy1624x4yx5y 2,1 0.8061- 0.67544M f 二（一 Pjlx = （） 431.21 10 二 11.07 10 N mf1624j1624Mg =乞 Pjl； J 一0.500 431.21 104 =17.97 1 04N *mg 12 j y 12Xs y2 1 _ 0.67544Mh 丄 Pjl；431.21 104 =11.68 104N *m12 12計算基礎(chǔ)底板支座處的實際計算彎矩時

8、，考慮橫向和縱向基礎(chǔ)梁寬度 b = 0.6m的影響,需對彎矩進行調(diào)整。iy Pjlyb也嘰=4心jlxb阿y從上述中得到支座彎矩調(diào)整值：11Max 二Max3xPilxb = （22.670.675 8.318 6 0.6） 104 =17.62 104N *m4411Mbx- X4xPjlxb = （20.11- 0.806 8.318 6 0.6） 1014.08 104N *m44Mey=Me-1(1-X3x)Pjlyb=17.74-0.25(1-0.675) 8.318 7.2 0.6 1044= 14.82 104N m1Mfy 二Mf (1-X4x)Pjlyb 二11.07 -0.

9、25(1-0.806) 8.318 7.2 0.6 1044=9.33 104 Nm14Mgy =Mg _(1_x4x)pjlyb 二17.97_0.25(1_0.500) 8.318 7.2 0.6 10 4= 13.48 104N mMhy =Mh(1X5x)Pjlyb 二11.680.25(1 0.675) 8.318 7.2 0.6 104 4= 8.76 104Nm懸臂板的彎矩為：p jb8.3180.644M j )(1.5) 10 =4.99 10 N *m22 22五、基礎(chǔ)梁內(nèi)力計算1、作用在橫梁JL1上的荷載，有懸臂板的均布地基凈反力和邊孔梯形荷載地基凈反力之和，荷載計算簡圖

10、：JL1荷載計算簡圖(尺寸單位：mm)兀皿75001E0D懸臂板的荷載：pj1 =8.318 104 1.5=12.48 104N/m當(dāng)片二Pjlx/2 =8.318 104 3 =24.95 104N/m,a = 3m時，梯形荷載的均布等量23a aPj2 =(1 -2二 yy)Pj = (1 一2ly l y327.22荷載為：壬)24.95 104 =18.09 104N/m7.2因此，按均布荷載計算四跨連續(xù)梁的彎矩和剪力為:pj1 pj2 =(12.48 18.09) 104 -30.57 104N/m支座彎矩:M 0.107( pj1pj2)Me =0.071( Pj1Pj2)l；i

11、y424= 0.107 30.57 107.2 =167.57 10 N424= 0.071 30.57 107.2 =112.52 10 N跨中最大彎矩:2 23ly -lx(才 Pj-0.4MB)23X7.22 -624二-0.077 12.48 7.2(24.95-0.4 167.57) 102M 1m a_ 0.077 pj1l y4=-107.04 10 N *m24222 3ly -lxM B +MeM2m a 40.036 Pj1ly(Pj- B2 e)2 23 7.2 -6167.57 112.52424.95) 102二 -0.036 12.48 7.2(24-7.50 10

12、4 N *m剪力近似地按以下公式計算:Qa =-0.393Pj1ly _(3)Pj.IMly= (0.393 12.48 7.2 -耳 可 24.95 167.57) 10427.24-64.43 10 N *mQb左=0.607pj1ly牛21 y= (0.607 12.48 7.23) 24.95167.57) 10427.24=130.21 10 N *m(ly 3) Me M BQb右 =-0.536pj1ly -匕PjB2l y7.2=(-0.536 12.48 7.2 -厲 可 24.95 112.52 一167.57)p4 2八4二-108.20 10 N *m(ly 3)Me

13、MBQe右 _Qe左=0.464pj1ly 七PjB2l y7.2= (0.464 12.48 7.2 血 3) 24.95 112.52 一167.57)p42 4= 86.44 104N *m2、JL2為中間孔橫向基礎(chǔ)梁，梁的兩側(cè)均與梯形荷載作用，用上述折減成等量均布荷載的方法，計算所得的彎矩和剪力應(yīng)乘2,方為實際計算的彎矩和剪力。瞼(1龐 芝小(1一2藝 芻 24.95 10-18.09 Em| y| y7 27.2支座彎矩:Mb=2 0.107pjZl： =2 0.107 18.09 104 7.2200.69 104NmMe2424= 2x0.071pj2ly =2x0.071x18

14、.09x10 x7.2 =133.1710 N m跨中最大彎矩:3M1ma-2 ( 才 Pj -0.4Mb)3漢7.22 -624=-2 (24.95-0.4 200.69) 1042487.95 1 04N3iy -ixM2ma-2 (一片243 漢 7.22 62二2 (24.9524-85.36 104N *mMb Mc )2200.69 133.17_4臚104剪力近似地按以下公式計算:/ (l y 3) M B Qa = 2 ( y Pj 旦)2lyc / (7.23) “ 丄 200.69、“4=2 (24.95) 10427.24二-49.04 10 N *m(l y 3) M

15、BQb左二 2 JPj十2l y邊(叫)24= 160.54 10 N *m24.95 200.69) 1047.2Qb右二 2 (一氣® Pj2=2 (-3! 24.95 133.17 一200.69) 104 2 4二123.54 10 N *m7.2(ly -3)Qe 右二-Qe 左二 2 (亠PjMC -MB)2ly2 (寧 24.95 1 更*) 104 = 86.03 104N *m7.23、作用于JL4上的是三角形荷載，如下圖所示，梁的兩邊都有荷載，故得:Pj = Pjlx =8.318 104 6 =49.91 104N/m按三角形荷載的均布等量荷載為：P =0.62

16、5R =0.625 49.91 10 =31.19 104N/m梁JL4的荷載計算圖：12126444因此，按上述均布荷載 Pj計算七跨連續(xù)梁的支座彎矩為：2424M B =0.105Pjlx =0.10531.19106 =117.9010NmM C =0.079pjl； =0.07931.19104688.70104NmM d =0.079Pjl： =0.07931.191046 88.701 04Nm跨中最大彎矩計算如下：M 1max匹 0.4M249.91 6M 2 max122PjlxMb Me122120.4 117.90 二-102.57 104 N m空仃90 88.7046.

17、43 104 N m12M 3 maxPjlx . Me MdM 4 max12丞M12249.91 622491A 88.70 88.7061.03 104N m488.70 二-61.03 104N m剪力可近似地按以下公式計算:Qalx=（_聖工）1。4 一55.22 104n左QbPjlx.吐lx49.91 6117.9044)10 =94.52 10 N 6嘰 Mb-Mc fjgjU117.90-88.7。) 1°479.73 104nlxPlx MbMc =(jgjU_117.90-88.70)10-70.00 104 N4小lxRL Mc-Md 4988.788.70)

18、何了彳厲何“l(fā)xPlx mc-Md=(499U 8828820)1074.87 104n4小lx址=(_4991 6)104 - -74.87 104N444、JL3的計算方法同上，經(jīng)計算:'44Pj =Pjlx/2 =8.318 104 3=24.95 104N/m按三角形荷載的均布等量荷載為:'44Pj = 0.625Pj =0.625 24.95 104 =15.59 104N/m因此，按上述均布荷載 Pj計算七跨連續(xù)梁的支座彎矩為:MB=0.105(Pj12.48)l：=0.105(15.591 2.48)10462=106.10104Nm'2424MC=0.0

19、79(Pj12.48)lx=0.079(15.5912.48)106=79.8310 Nm'2424MD=0.079(Pj12.48)lx=0.079(15.5912.48)106=79.8310 Nm跨中最大彎矩計算如下:2M1max 二0.0781 12.48l；吐 0.4M B = -0.0781 12.48 62 -24.95 6212120.4 106.10-67.50 104 N mM2max = 0.0331 12.48l；P. l2j x72"MB MC 二-0.0331 12.48 62 224.95 621 06.10 79.83+12= 3.24 104

20、N mp 'l2Mama-0.0462 12.48l； j x+ MC *Md =0.046212.48漢62 -12 224.95 6279.83 79.83+12-15.78 104 N mM4max = 0.0462 12.48l：Pjl；12剪力可近似地按以下公式計算:22 24.95 漢 624MD =-0.0462 12.48 6279.83二-15.78 1 04N m12Qa 二-0.395 12.48L -空Mblx= (-0.395 12.4824.95 6 106-10)104 =49.32 104N46Q左 =0.606 12.48lxMblx= (0.606

21、12.48 624.95 6 I06!0)104 =100.49 104 NqJ =0.526 12.481PjlxMb -Me4 - lx= (-0.526 12.48 6 24.95 6-106-79.83) 1044-81.19 10 N左'Q(左-0.474 12.6lxPjlxM B -Melx(0.474 12.48 6 J_106.10 79.83)忖4-= 68.54 104NQJ = -0.500 12.48lxPjlxM e M dlx=(-0.500 12.48 6 24.95 679.83-79.83)忖=-74.865 1 04 NQ左 =0.474 12.6

22、lx fjk _MMD4l x(0.474 12.48 6 .呼-1044= 72.92 104NQ右 = -0.500 12.6lx -業(yè)=(-0.500 12.4824.95 6)104 =-74.87 104N44六、配筋計算:mixX方向跨中：Asx = fy shoxmyY方向跨中：Asy = fy shoy表1板截面配筋計算截面h0(mm2)計算鋼筋面積As（mm2）選用鋼筋筋（mm2）實際配筋面積（mm2）跨 中角格3X350(400-50)1110.8空121001131Y350769.912140808中間格4X350849.1空 12130870Y350514.3空 122

23、00565中間格4X350501.312220514Y3501288.2 12851331中間格5X350732.812150754Y350510.3車 12200565支座a3502272.716852365b3502016.016952116c3501782.5 161101828d3501688.2蟲 161101828e3501778.4爐 161101828f3501109.8車 161701183g3501801.5蟲 161101828h3501170.9 161701183表2橫梁JL1正截面受彎承載力計算截面邊跨中M1maxB支座中間跨中M 2max中間支座M /(kN m)

24、-10701676-751125Vbz/2(kN m)1082 X"06 =2324.6864 X"06 =2259.2Mb =M -Vbz/2(kN m)10701351.475865.8Mbs ='2fcb(bf)h。0.0340.0430.00240.036E=1_j1 -2%0.035 <* =0.5180.044 <0 =0.5180.0024 <巴 b =0.5180.037 <0=0.518v _1+j1-2% s 20.9830.9780.9990.982AMb /A5 = f Y h (mm) fy'sh02902.

25、73666.1203.52348.7選用鋼筋6色25班256蟲20熨20實際配筋面積2（mm）2945392718842513p = A配筋率bh0.38% >0.2%6 0.50% > 0.2%0.24% >0.2%0.32% >0.2%表3 橫梁JL2正截面受彎承載力計算截面邊跨中Mi 71IVI 1 maxB支座中間跨中M2max中間支座M /(kN m)-88020078541332Vbz/2(kN m)1235X06 =2370.5er0.6860 x=2258.0Mb =M -Vbz/2(kN m)8801636.58541074a =Mb5 S'2

26、fcb(bf)h。0.0240.0450.0240.030J - 2並0.024 <勺=0.5180.046 <4 =0.5180.024 <Eb =0.5180.030 < 巴 b=0.518丫 1+J-2% 20.9880.9760.9880.985AMb /、A =(mm)fy sho2375.24417.02305.02898.8選用鋼筋5色256電325蟲256蟲25實際配筋面積2（mm）2454482624542945p =配筋率bh0.31% >0.2%6 0.62% >0.2%0.31% >0.2%0.38% >0.2%表4 橫梁

27、JL3正截面受彎承載力計算截面邊跨中M 1 maxB支座中間跨中M 2maxC支座中間跨中M 3 maxD支座中間跨中M 4maxM /(kN m)-10261179-464887-610887-6100.60.60.6797 x=749漢亍749 x弓Vbz/2(kN m)222239.1224.7224.7Mb =M -Vbz/2(kN m)1026939.9464662.3610662.3610Mba 0.0290.0260.0130.0180.0170.0180.017sfcb(bf)ho0.024 <0.026 <0.013 <0.018 蘭0.017 <0.

28、018 蘭0.017 <J2Qs« =0.518« =0.518訂=0.518巴 b =0.518©b =0.518懵=0.518空=0.5181+扌-2ots0.9880.9870.9930.9910.9910.9910.991s 2AMb /、A = £ 八(mm)2769.22539.41246.11782.21641.41782.21641.4fy 0%選用鋼筋9宅209蟲206蟲20醴206蟲206Q 20邈20實際配筋面積22827282718841884188418841884（mm）0.36% >nAs0.36% >0.

29、24% >0.24% >0.24% >0.24% >0.24% >0.2%配筋率bh0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%0.2%表5 橫梁JL4正截面受彎承載力計算截面邊跨中M 1 maxB支座中間跨中M 2maxC支座中間跨中M 3 maxD支座中間跨中M 4maxM /(kN m)-6751161-32798-158798-1580.60.6812 疋-749漢亍0.6227 '火=Vbz/2(kN m)2243.6224.7224.7Mb =M -Vbz/2(kN m)675917.432573.3158573.3158Mba 0.0190.0250.0010.0160.0040.0160.004sfcb(bf)ho0.019 <0.025 <0.001 <0.016 <0.004 <0.016 <0.004 <J2Qs« =0.518人=0.518訂=0.518巴b =0.518