基礎(chǔ)工程箱形基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、百度文庫(kù)基礎(chǔ)工程箱形基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)11姓名:xx學(xué)號(hào):xx班級(jí):xx指導(dǎo)老師:xx基礎(chǔ)工程箱形基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)一、概述（構(gòu)成/特點(diǎn)內(nèi)容設(shè)計(jì)原則）（一）構(gòu)造：箱基是由頂板，底板，外墻和內(nèi)墻組成的。詳見(jiàn)圖示頂板外墻底板箱型基礎(chǔ)空間整體結(jié)構(gòu)示意圖一般由鋼筋混凝土建造，空間部分可設(shè)計(jì)成地下室，作地下商城，停車(chē)場(chǎng)等，是多層和高層建筑中廣泛采用的一種基礎(chǔ)形式。（二）箱基具有的特點(diǎn)1 .具有很大的剛度和整體性，可以有效的調(diào)整基礎(chǔ)的不均勻沉降；2 .抗震性能好；3 .有較好的補(bǔ)償性，因?yàn)橄湫突A(chǔ)埋深較大，使得基底自重應(yīng)力與基底接觸壓力相近，因此大大減小了基底附加應(yīng)力，使得基礎(chǔ)不會(huì)產(chǎn)生較大的沉降，同時(shí)承載力也滿足要求

2、，從而有效的發(fā)揮了箱基的補(bǔ)償作用。（三）箱基設(shè)計(jì)包括以下內(nèi)容/1 .確定箱基的埋置深度；/2 .進(jìn)行箱基的平面布置及構(gòu)造設(shè)計(jì)；/3 .根據(jù)箱基的平面尺寸驗(yàn)算地基承載力；/4 .箱基的沉降和整體傾斜驗(yàn)算；/5 .箱形基礎(chǔ)內(nèi)力分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（四）箱基的設(shè)計(jì)原則/1 .對(duì)于天然地基上的箱基，箱基設(shè)計(jì)包括地基承載力驗(yàn)算，地基變形計(jì)算，整體傾斜驗(yàn)算等，驗(yàn)算方法與筏形基礎(chǔ)相同。2 .具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意由于箱形基礎(chǔ)埋置深度較大，通常置于地下水位以下，此時(shí)計(jì)算基底平均附加壓力時(shí)應(yīng)扣除水浮力。當(dāng)箱基埋置地下水位以下時(shí)，要重視施工階段中的抗浮穩(wěn)定性。箱基施工中一般采用井點(diǎn)降水法，使地下水位維持在基底以下以利施工。

3、在箱基封完底讓地下水位回升前，上部結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的重量，保證抗浮穩(wěn)定系數(shù)不小于，否則應(yīng)另擬抗浮措施。此外，底板及外墻要采取可靠的防滲措施。3 .在強(qiáng)震，強(qiáng)臺(tái)風(fēng)地區(qū)，當(dāng)建筑物比較軟弱，建筑物高聳，偏心較大，蠻深較淺時(shí)，有必要作水平抗滑穩(wěn)定性和整體傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算，其驗(yàn)算方法可參與有關(guān)、構(gòu)造要求1箱型基礎(chǔ)的平面尺寸應(yīng)根據(jù)地基強(qiáng)度，上部結(jié)構(gòu)的布局和荷載分布等條件確定。在均勻地基條件下，箱形基礎(chǔ)的基底平面形心宜與上部結(jié)構(gòu)豎向荷載重心相重合，當(dāng)偏心較大時(shí)，可使箱型基礎(chǔ)底板四周伸出不等長(zhǎng)的短懸臂以調(diào)整底面形心位置，在永久荷載與樓9（屋）面活荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合下，偏心距宜符合下式要求:0.1W/A式中W與偏心距方

4、向一致的基礎(chǔ)底面邊緣抵抗矩，m3；A基礎(chǔ)底面積，m2。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，也可控制偏心距不大于偏心方向基礎(chǔ)邊長(zhǎng)的1/60。2箱型基礎(chǔ)的高度（底板底面到頂面的外包尺寸）應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)剛度和使用要求，一般取建筑物高度1/81/12,也不宜小于箱型基礎(chǔ)長(zhǎng)度1/8。3 .基礎(chǔ)的頂，底板厚度應(yīng)按跨度，荷載，反力大小確定，并應(yīng)行斜截面抗剪強(qiáng)度和沖切驗(yàn)算。頂板厚度不一小于200mm,底板厚度不宜小于300mm。4 .箱型基礎(chǔ)的墻體是保證箱型基礎(chǔ)整體剛度和縱橫方向抗剪強(qiáng)度的重要構(gòu)件。外墻沿建筑物四周布置，內(nèi)墻一般沿上部結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和剪力墻縱橫均勻布置。墻體要有足夠的密度，要求平均每平方米基礎(chǔ)面積上墻體長(zhǎng)度不得小于

5、400mm或墻體水平截面積不得小于基礎(chǔ)面積的1/10,其中縱墻配置不得小于墻體配置量的3/5,且有不少于三道縱墻貫通全長(zhǎng)。墻體的厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際受力情況確定，外墻厚度不宜小于250mm,內(nèi)墻厚度不宜小于200mm。5 .箱型基礎(chǔ)的墻體應(yīng)盡量不開(kāi)洞或少開(kāi)洞，并應(yīng)避免開(kāi)偏洞和邊洞、高度大于2m的高洞、寬度大于1.2m的寬洞，一個(gè)柱距內(nèi)不宜開(kāi)洞兩個(gè)以上，也不宜在內(nèi)力最大的端面上開(kāi)兩相鄰洞口最小凈間距不宜小于1m,否則洞間距不宜小于1m,否則洞間墻體應(yīng)按柱子計(jì)算并采取構(gòu)造措施。開(kāi)口系數(shù)應(yīng)符合下式要求：=開(kāi)口面積/墻面積6 .底板及內(nèi)外墻的鋼筋應(yīng)按計(jì)算確定，墻體一般采用雙面配筋，橫、豎向鋼筋不宜小于102

6、00,除上部為剪力墻外，內(nèi)、外墻的墻頂宜配置兩根不小于20的鋼筋。頂、底板鋼筋不宜小于14200。/7 .底層柱與箱基交接處，應(yīng)驗(yàn)算墻體的承壓強(qiáng)度，當(dāng)承壓強(qiáng)度不能滿足時(shí)，應(yīng)增加墻體的承壓面積，且墻邊與柱邊或柱角與八字角之間的凈距不宜小于50mm。8 .層現(xiàn)澆柱主筋伸入箱型基礎(chǔ)墻相連的內(nèi)柱，除四角鋼筋直通基底外，其余鋼筋伸入頂板底面以下的長(zhǎng)度不小于其直徑的40倍。外柱與剪力墻相連的柱及其他內(nèi)柱的主筋應(yīng)直通到基礎(chǔ)底板的底面。并應(yīng)設(shè)在柱距三等分的中間范圍內(nèi),9 .箱在相距40mm左右處應(yīng)設(shè)置一道施工縫，施工縫構(gòu)造要求如圖所示。10 .箱型基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于=20，并應(yīng)采用密實(shí)混凝土剛性防水

7、。11 .當(dāng)高層建筑的地下室采用箱型基礎(chǔ)，且地下室四周回填土分為分層實(shí)時(shí)，上部結(jié)構(gòu)的部位可按下列原則確定：a）單層地下室為箱基，上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)時(shí)，上部結(jié)構(gòu)部位可取箱基的頂部（圖（a）b）采用箱基的多層地下室，對(duì)于上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)的多層地下室，當(dāng)?shù)叵率业膶娱g側(cè)移剛度大于等于上部結(jié)構(gòu)層間側(cè)移的倍時(shí)，地下一層結(jié)構(gòu)頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的部位（圖（kN/m3）,否則認(rèn)為上部結(jié)構(gòu)在箱基頂部。上部結(jié)構(gòu)為框架或框架剪結(jié)構(gòu)，其地下室墻的間距尚應(yīng)符合表的要求；表地下室墻的間距非抗震設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度6度，7度8度9度4KN/M3且60m4B且50m3B且50m2B且30m注：KN/M

8、3為地下一層結(jié)構(gòu)頂板寬度。c）對(duì)于上部為框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)的地下室，當(dāng)?shù)叵乱粚咏Y(jié)構(gòu)頂板整體性較好，平面剛度較大且無(wú)大洞口，地下室的外墻能承受上部結(jié)構(gòu)通過(guò)地下一層頂板傳來(lái)的水平力或地震作用時(shí)，地下一層結(jié)構(gòu)頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的部位12 .當(dāng)考慮上部結(jié)構(gòu)固在箱型基礎(chǔ)的頂板上或地下一層結(jié)構(gòu)頂部時(shí)，箱基或地下一層結(jié)構(gòu)頂板除滿足正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力要求外，其厚度尚部小于200mm。對(duì)框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)，箱基或地下一層結(jié)構(gòu)頂板與外墻連接處的截面，尚應(yīng)符合下列條件：非抗震設(shè)計(jì)f0.125小山/1抗震設(shè)計(jì)、,f0.19山/RE/式中fc混凝土軸心受壓強(qiáng)設(shè)計(jì)值；bf沿水平力或地震力方向與外墻連接的箱基或

9、地下一層結(jié)構(gòu)頂板的寬度；tf箱基或地下一層結(jié)構(gòu)頂板的厚度；f上部結(jié)構(gòu)傳下來(lái)的計(jì)算截面處得水平剪力設(shè)計(jì)值;E.f地震效應(yīng)組合時(shí)，上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的計(jì)算截面處得水平地震剪力設(shè)計(jì)值;RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取。三、荷載計(jì)算某建筑物采用箱型基礎(chǔ)，上部結(jié)構(gòu)為12層框架結(jié)構(gòu)，底層頂層層高為，標(biāo)準(zhǔn)層層高為結(jié)構(gòu)平面如圖（a）所示，框架縱向梁截面為柱截面為。上部結(jié)構(gòu)作用在基礎(chǔ)上的荷載如圖（b）所示，每一豎向荷載為橫向4個(gè)柱荷載之和，橫荷載偏心距為。箱型基礎(chǔ)高4m,埋深，室內(nèi)外高差，箱基頂板厚，底板厚，底板挑出，內(nèi)墻厚，外墻厚。地基土層分布如圖所示，屬非地震區(qū)。箱基混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20,采用n級(jí)鋼筋。結(jié)構(gòu)平面圖電配口

10、日血口中出口白皿自7日&*襠6自松且檢自居。啟?烏。白了由白17g0儂）口星繼偏軟粘土r-1BKW/m3rnk-14CikN/m2飛、夕守-6,00基底V"-Es-6000KN/m2粉質(zhì)粘土r=1S.fKNjAnSfak=1&DMM/n2Es=1ZOOOKN/m2粉土r=1B.7KN/m3fdk=2Q0kNl/rn2縱向e-0,1m8756Es-15000KN/m2En-eq橫向Eo-g圖工程地質(zhì)剖面1縱向：P(80750X9+9500X2+9800X2+6200X2)KN=KNM=(9500-8750)x12+(9800-8750)x16+(9800-8750)x2

11、0+(9500-8750)x24=64800kN/mq=(35+x15kN=kN(箱基底板、內(nèi)外墻等重/35kN/m3,底板重m3)橫向：取一個(gè)開(kāi)間計(jì)算。P=8750kNM=*m=875kN*mq=(35+x4kN=190kN2地基承載力驗(yàn)算地基承載力設(shè)計(jì)值：fa=fak+bb3d0d0.5P24公式=140+0+P30公式橫向縱向圖荷載計(jì)算結(jié)果基底平均反力1297502x500p=+(35+kN/m2=m<faP94公式57x15mac Pmin64800x6廠 kN/m2= ± 8)kN/m 2=n2 15x572Pmax<, P>0P30公式mac Pmin橫

12、向:mim64800x6廠 kN/m3=± 8)kN/m3=m315x57Pmim>0P30公式4.基礎(chǔ)沉降計(jì)算（不考慮回彈影響），按規(guī)范沉降計(jì)算公式:縱向:式中沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取按標(biāo)準(zhǔn)荷載估算得基底平均反力p=175kN/m3,則基底附加壓力np0-siii1i1P33公式i1si(175185.5)KN/m276KN/m2基底沉降計(jì)算深度n b(2.5 0.4lnb) (2.5 0.4ln15) 21.25mn 22 m P35 公式基礎(chǔ)沉降計(jì)算見(jiàn)表?；A(chǔ)沉降計(jì)算表L/B=i/m0512/22i/B0二4*=14*=4*=4*=二04.88iii1i1/kN*m26000

13、1200015000Si/m/§/m基礎(chǔ)最終沉降量sSi0.7*0.7*0.121m0.0847m4.基礎(chǔ)橫向傾斜計(jì)算計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示，計(jì)算a、b兩點(diǎn)的沉降差，然后技術(shù)基礎(chǔ)的橫向傾斜。圖基礎(chǔ)橫向傾斜計(jì)算簡(jiǎn)圖由標(biāo)準(zhǔn)荷載估算的基地的附加壓力分布如圖所示，a、b兩點(diǎn)的沉降差分別按均布?jí)毫腿切畏植紤?yīng)力疊加而得，建設(shè)過(guò)程從略，由a、b兩點(diǎn)的沉降差為：S0.7*0.0314m0.022m百度文庫(kù)6.箱基內(nèi)力計(jì)算15故橫向傾斜0.0220.00147而yi許橫向傾斜為100HB滿足要求。100H5.基底反力計(jì)算15150.0037810039.6根據(jù)實(shí)測(cè)基底反力系數(shù)法，將箱基底面劃分為40個(gè)區(qū)

14、格(橫向5個(gè)區(qū)格，縱向8個(gè)區(qū)格)，L/B57/15=,近試取L/B=4,查表可得區(qū)格的反力系數(shù)，為簡(jiǎn)化進(jìn)試，認(rèn)為個(gè)橫向區(qū)格反力系數(shù)相等，故取其平均值，縱向各區(qū)格的平均反力系數(shù)為:1.14640.97200.94580.9360其余4區(qū)格反力系數(shù)與以上反力系數(shù)對(duì)稱。由于軸心荷載引起的基底反力故各區(qū)段的基底反力為:1200.41.146415kN/m3446kN/m'2200.40.972015kN/m3446kN/m'3200.40.945815kN/m3446kN/m'4200.40.936015kN/m3446kN/m其余4區(qū)格反力系數(shù)與以上基底反力對(duì)稱如圖(a)所示

15、。圖基地反力起基礎(chǔ)邊的maxMBW648001512155726kN/m119.7kN/m（b）所示，取每一區(qū)段的平均值與軸心Pi ,如圖（c）所示。 /如圖（d）所示。為簡(jiǎn)化計(jì)算，縱向彎矩引起的反力按直線分布，如圖荷載作用下的基底反力疊加，得各區(qū)段的基底總反力基底凈反力為基地反力扣除箱基自重，即：1iq式中q為箱基自重，q=,最后得各區(qū)段的凈反力,本例上部結(jié)構(gòu)為框架體系，箱基內(nèi)力應(yīng)同時(shí)考慮整體彎曲和局部彎曲反力，分別計(jì)算如下:a.整體彎曲計(jì)算1 .整體彎曲產(chǎn)生的彎曲M/計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖，在上部結(jié)構(gòu)和基底反力作用下，由靜力平衡條件得跨中最大彎矩：M=/a3mwill4n+n|flhI4n4hH11

16、圖整體彎曲計(jì)算簡(jiǎn)圖2 .計(jì)算箱基剛度EgIg箱基橫向截面按工字型計(jì)算，如圖所示。百度文庫(kù)27箱型!基就埸截面噴性矩計(jì)算筒圖圖箱機(jī)橫截面慣性矩計(jì)算簡(jiǎn)圖求中性軸的位置：Y=+=(4-035)+2+0522得y=1.75mIg二二12140.353140.35(41.750.35)2123.1533.15(3.150.5)21.7512150.53150.5(1.750.541m3計(jì)算上部結(jié)構(gòu)總折算剛度梁慣性矩EgIg41Eg,1八八八3Ibix0.250.45m0.001898m12梁的線剛度:0.00189833Kbim0.000476m4柱的線剛度KuiKli30.50.53m123.230.

17、001627m開(kāi)間m=14,橫向4根框架,現(xiàn)現(xiàn)澆樓面梁剛度增大系數(shù)，總折算剛度為:nEbIbEbIbi(1i1KuiKli2Kbia2一m)EwIwKii4121.2Eb0.001898(10.0016270.00162720.00047460.0016270.0016272142)16.7Eb計(jì)算箱基承擔(dān)的整體彎矩MqgEgIg441EgMqMg-g3.1104g22000KNmgEgIgEbIb41Eg16.7IbP97公式以上計(jì)算中EgEbg局部彎曲計(jì)算以縱向跨中底板為例?；變舴戳?yīng)扣除底板自重，即:Pj12975035186.8KN/m2j1557取基底平均反力系數(shù)1上(0.8951

18、.003)0.949P95表2故實(shí)際基底凈反力為：22Pj0.949186.8KN/m2177.2N/m2支承條件為外墻簡(jiǎn)支、內(nèi)墻固定，故按三邊固定一邊簡(jiǎn)支板計(jì)算內(nèi)力，計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖所示。VL=4r圖局部彎曲計(jì)算簡(jiǎn)圖跨中彎矩：_2.Mx0.8x0.036x177.2x4kNm81.7kNm2My0.8x0.0082x177.2x42KkNm18.6kNm支座彎矩：0_2一Mx0.8x(0.0787)177.24kNm178.5kNm02M00.8x(0.057)177.242kNm129.3kNm以上計(jì)算中為局部彎曲內(nèi)力計(jì)算折減系數(shù)。底板配筋計(jì)算按整體彎矩計(jì)算的配筋:AsMg0.93103575152,/-2,mm/m1470mm/m取As與按局部彎曲計(jì)算的支座彎矩所需的鋼筋疊加，配置底板縱向通常鋼筋。按局部彎曲計(jì)算的配筋:取底板的有效高度h0=460mmAsxMx0.9fyh081.71062mm0.93104602637mmAsy0.9fyh018.61062mm0.93104602145mm支座A0xA0y0.9fyh0M；0.9fyh0178.51062mm0.9310460129.31