筏板基礎計算書

筏板基礎計算書WTDstandardizationoffice【WTD5AB-WTDK08-WTD2C】高層建筑地基基礎

課程設計學年學期：2014~2015學年第2學期院別：土木工程學院專業(yè)：勘查技術與工程專業(yè)方向：巖土工程班級：勘查1201學生：學號：指導教師：陳國周

高層建筑地基基礎課程設計》成績評定表班級 姓名 學號評價指標教師評語百分制成績（分）1學習態(tài)度（10分）□滿勤□缺勤次（一次扣分）□積極參加討論□認真查閱規(guī)范及計算手冊2進度（10分）□與任務書要求基本一致（分）□稍落后于任務書要求（分）□嚴重落后于任務書要求（＜分）3計算書（40分）□正確Q分）□大部分正確（分）□基本正確（分）□錯誤較多（分）□多處嚴重錯誤（＜24分）4圖紙（40分）□正確Q分）□大部分正確（分）□基本正確（分）□錯誤較多（分）□多處嚴重錯誤（＜24分）總評成績（分）備注教師簽名： 日期： 年 月 日目錄TOC\o"1-5"\h\z一、 工程概況幾工程地質條件 13柱位圖 13土層信息 13上部荷載 14\o"CurrentDocument"二、 基礎選型 14\o"CurrentDocument"三、 設計尺寸與地基承載力驗算 14基礎底面積尺寸的確定 14地基承載力驗算 15\o"CurrentDocument"四、 沉降驗算 17五、 筏板基礎厚度的確定 19抗沖切承載力驗算 19抗剪承載力驗算 20局部受壓承載力計算 21六、 筏板、基礎梁內力計算 22基礎底板內力計算 23基礎梁內力計算 24 25 26 27 29TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"七、 梁板配筋計算 31底板配筋 31 32 33基礎梁配筋 34\o"CurrentDocument"八、 粱截面配筋圖 41\o"CurrentDocument"九、 心得體會 44\o"CurrentDocument"十、參考文獻 44一、工程概況幾工程地質條件某辦公樓建在地震設防六度地區(qū)，上部為框架結構8層，每層高。地下一層，不設內隔墻，地下室地板至一樓室內地面豎向距離。地下室外墻厚300mm。柱截面400x400，柱網及軸線如圖所示。室內外高差。不考慮凍土上部結構及基礎混凝土均采用C40。柱位圖1413C3 1413C3 ^96300x5-315UG土層信息上部荷載柱1柱7柱13（單位:kN）基本標準準永久基本標準準永久基本標準準永久165012221100230017041533183013561220柱2柱8柱14基本標準準永久基本標準準永久基本標準準永久245018151633291021561940250018521667柱3柱9柱15基本標準準永久基本標準準永久基本標準準永久283020961887314023262093283020961887柱4柱10柱16基本標準準永久基本標準準永久基本標準準永久263019481753315023332100268019851787柱5柱11柱17基本標準準永久基本標準準永久基本標準準永久250018521667297022001980249018441660柱6柱12柱18

基本標準準永久基本標準準永久基本標準準永久165012221100234017331560165012221100基本值總和44500標準值總和32963準永久值總29667二、基礎選型根據提供的土層信息，可知建筑物所在位置的地基土多為粘土和粉質粘土，且地下水位較高，屬于軟土地基，且考慮到建筑的柱間距較大并設置了地下室等因素，綜合考慮決定采用梁式筏板基礎，梁式筏板基礎其優(yōu)點在于較平板式具有低耗材、剛度大，在本次設計中決定采用雙向肋梁板式筏形基礎。三、設計尺寸與地基承載力驗算基礎底面積尺寸的確定根據《建筑地基基礎設計規(guī)范GB5007-2011》筏形基礎底板各邊自外圍軸線挑出，貝9筏形基礎的底板尺寸為xA=x=2.偏心校驗（荷載效應為準永久值）：故筏板尺寸滿足偏心要求。地基承載力驗算根據資料，已知地下室地板至一樓室內地面豎向距離，室內外高差，故板厚確定為60x8=480mm,取板厚500mm,則基礎埋深為，持力層為粘土層。基礎梁截面尺寸初步估算：基礎梁的高跨比不小于1/6，截面寬高比1/2~1/3。貝梁截面初步定為500x1400mm先對持力層的承載力特征值fak進行計算：已知持力層粘土的孔隙比e=,IL1?基礎底面以上土的加權平均重度Ym修正后的地基承載里特征值：3?筏形基礎及其上覆土的自重：4?基地平均附加應力：f二f+耳丫（b—3）+耳丫（d—0.5）aakb dm二120+1.0x12.439x（4.6—0.5）二170.99kPaf———修正后的地基承載力特征值；af———地基承載力特征值；ak耳耳 基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數；bd——基礎底面以下土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度；b——基礎底面寬度，m，當基礎寬小于3m時按3m取值，大于6m時按6m取值;——基礎底面以上土的加權平均重度，地下水位以下取浮重度；md 基礎埋置深度，m，當d<0.5m時按0.5m計。（一般自室外標高算起）慣性矩:豎向荷載對形心的力矩（標準組合）基地邊緣壓力最大值和最小值故地基承載力滿足要求四、沉降驗算計算基地附加應力（準永久組合荷載效應）求地基變形的計算深度因粉質粘土以下為基巖，筏板底至基巖面的厚度為<故計算深度取至基巖面，即Zn= 表1平均附加應力az、■、l/bz/b壓縮模里E(MPa)3.求地基形變深度范圍內的壓縮模量的當量值”AA+AAP(za-za)+P(za-za)E=,」 ?=』11 00〔 "Q：22 113AAAP(za-za)~~P(za-za) 1+ 2 011QQ+0 22 11百方 E E1212E_2.735x(2.6x0.2489)+2.735x(14.6x0.2015-2.6x0.2489)ES_2.735x(2.6x0.2489) 2.735x(14.6x0.2015-2.6x0.2489) + 5.6 7.2_6.772MPa沁7故查表可得(《建筑地基基礎設計規(guī)范》沉降計算經驗系數V)S屮_0.7s4.計算地基最終變形量五、故地基沉降滿足規(guī)范要求，其中［s］為建筑物地基變形允許值，參考《建筑地基基礎設計規(guī)范GB5007-2011》表筏板基礎厚度的確定進行筏板基礎板厚的驗算：板厚h=500mm,柱截面尺寸400x400mm,基礎梁的截面尺寸500x1400mm,基礎板和基礎梁的混凝土等級都為C40，最不利跨板的跨度為x?？箾_切承載力驗算板格的短邊凈長度ln1=長邊凈長ln2=基礎板厚，雙層布筋，上下保護層厚度總計70mm，底板有效高度為，受沖切承載力截面高度影響系數Bh=,C40混凝hp土軸心抗拉強度設計值ft=1800kPa。底板受沖切力按下式計算：F<0.7Pfuhl hptm0F=(l-2h)(l-2h)pl n1 0n2 0u=2(l-2h)+2(l-2h)-4hm n1 0 n2 00F---作用在板上的地基平均凈反力設計值；lhu---距基礎梁邊h處沖切截面的周長，h為底板的有效高度;m20P---受沖切的承載力截面高度影響系數；hpp---相應于荷載效應基本組合的地基平均凈反力設計值；5198廠二85-607kPa將上面的公式整理得：h-1G+1 )-{(J+/)- 4Pln/n2'"o 4n1 n2 11n1n2 p+0.7Pf- Ilhpt」1(5.8+6.7)—.,''(5.8+6.7)-4x85-607x5-8x6?74\ 85.607+0.7x1.0x1800=0.110m<0.43m故抗沖切承載力滿足要求抗剪承載力驗算驗算距基礎梁邊緣h0=處底板斜截面受剪承載力作用在圖5-2陰影部分面積上的地基平均凈反力設計值應滿足下式：饑為受剪切時的截面高度影響系數，當板的有效高度h0小于800mm時，h°取800mm故本次念=則斜截面受剪承載力：0.7pf(/-2h)h=0.7x1.0x1800x(6.7-2x0.43)x0.43hStn2 0 0=3164.112kN〉VS故抗剪承載力滿足要求。局部受壓承載力計算根據《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002?梁板式筏基的基礎梁除滿足正截面受彎及斜截而受剪承載力外，尚應按現行《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010有關規(guī)定驗算底層柱下基礎梁頂面的局部受壓承載力。根據《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應符合下列要求:只需驗算豎向最大軸力即可，荷載效應基本組合最大柱下荷載為F=3150kN,計算示意圖如下（圖5-3）局部受壓面積為：A=400x400=1.6x105mm2l局部受壓計算面積：A=500x500=2.5x105mm2b混凝土局部受壓時的強度提高系數：受壓面上局部壓力設計值為：計算頂面局部受壓承載力:C40混凝土的軸心抗壓強度設計值f=,混凝土影響系蛛第44500c p.=一=―9.82=85.607kPa故筏板基礎梁滿足局部受壓承載力要求。 jA519.82六、1x筏板、基礎諭2內力計算.143x荷載效應的基本組合的地基平均凈反力已知。l-y=1.143<2雙向板示意圖和縱橫梁荷載分布圖見圖6-1基礎底板內力計算根據教材《基礎工程》表4-4兩鄰邊固定兩鄰邊簡支板系數表和表4-5三邊固定一邊簡支板系數表，查得彎矩系數：邊緣區(qū)格3：中間區(qū)格4：支座彎矩：基礎梁寬b=,根據《基礎工程》教材公式進行調整該方案基礎板四周均從基礎梁軸線向外懸挑，減去基礎梁寬的1/2，剩下的則為懸臂帶的寬度?；A梁內力計算三角形或者梯形面積內作用有向上的地基凈反力 Pj,等效于在橫、縱梁上分別作用有向上三角形或梯形分布的荷載，最大值為梁長L二。荷載由兩部分組成：邊緣懸臂板傳來的均布荷載q=pa=85.607x0.7=59.925kN/m1j梯形荷載，最大值為q=269.66%"/m，轉化為均布的當量荷載1?二6.3二0.438，p=(1-2x0.4382+0.438s)x269.662=188.855kN/m2x7.2 1兩跨連續(xù)梁受均布荷載p=q+p=59.925+188.855=248.780kN/m作用。11支座彎矩：跨中最大彎：矩跨中最大彎矩分別由均布荷載q］及梯形荷載q疊加求出：對均布荷載M =-0.070ql2=-0.070x59.925x7.22=-217.456kN-m1max1y對梯形荷載（邊跨，共2跨）

3?支座剪力：剪力由三部分荷載產生：均布荷載q1，梯形荷載q和支座彎矩MB。M——B

lyQ=-0.375ql-1fl--1M——B

ly1y' ■cy2x1y1612.094二—0.375x59.925x7.2-0.5x(7.2-0.5x6.3)x269.662+ 二—483.961kNM——M——B

lyQ左=-Q右=0.625q1+—1——1q+B B 1y1612.094二0.6255眇宓57.2+0.55(7.2-0.5心)x296.662+ -=1094.305kN剪力和彎矩如圖6-2-1所示JL2承受兩側傳來的梯形荷載q,q=2x269.662=539.324kN/m均布當量荷載p1=2x188.855=377.71kN/m。1.支座彎矩：跨中最大彎矩：跨中最大彎矩近似由下式求得（邊跨）：3?支座剪力。剪力由兩部分荷載產生，梯形荷載q和支座彎矩M,B即剪力和彎矩如圖6-2-2所示梁長L=x=，荷載由兩部分組成：邊緣懸臂板傳來的均布荷載q=pb=85.607x0.7=59.925kN/m。1j三角形分布荷載，最大值為q=269.662kN/m，轉化為均布的當量荷載P]為：P]=0.625q=0.625x269.662=168.539kN/m均布荷載p=q+p=59.925+168.662=228.587kN/m111.支座彎矩利用5跨連續(xù)梁系數表，支座彎矩為2.跨中最大彎矩邊跨第二跨：中間跨：支座剪力：1M1952.625Q—(2q+q)l+—b二——(2x59.925+269.662)x6.3+ =—462.271kNA4 1xl4 6.3x1Q左二Q+ql+ql=—462.271+59.925x6.3+0.5x269.662x6.3二764.692kNB A1x2x1———Q右=一丁(2q+q)l+CBB4 1x lx6.3=—4(2x59?925+269?662)x63+716.737—952.625=—650.924kN6.3Q左二Q右+ql+1ql=—650.924+59.925x6.3+0.5x269.662x6.3=576.039kNC B1x2xQ右=—i(2q+q)l=—丄(2x59.925+269.662)x6.3=—613.481kNC4 1x4剪力彎矩如圖6-2-3所示作用在JL4上的是三角形荷載，梁的兩邊都有荷載，故轉化為均布的當量荷載p1.支座彎矩利用5跨連續(xù)梁系數表，支座彎矩為邊跨第二跨：中間跨：x0=3.15m2.支座剪力剪力彎矩如圖6-2-4所示七、梁板配筋計算底板配筋基礎底板縱筋選用HRB400，筏板基礎用采C40混凝土。筏板采用雙層雙向配筋，筏板厚度500mm，保護層厚度70mm，配筋時取每一塊筏板的跨中彎矩和最大支座彎矩進行配筋，取橫向為單位寬度計算。板受拉鋼筋最小配筋率截面有效高度h0（兩層鋼筋）h=425mm,h=430mm0x 0y1?橫向配筋（X方向）截面抵抗矩系數：相對受壓區(qū)高度：1-和-2a二11-2X0.0317二0.0322 二0.518滿足要求" s b受拉縱筋總截面積：所以按最小配筋率配置板頂橫向鋼筋（10C10@100，A=）S5?縱向配筋（y方向）：截面抵抗矩系數：相對受壓區(qū)高度：1-.1-2a二1—、‘1-2x0.0261二0.0264<￡二0.518滿足要求L s b受拉縱筋總截面積：所以按最小配筋率配置板頂縱向鋼筋（10C10@100,As=）S1?橫向配筋（x方向）截面抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度1-1—2a二1—?、—2X0.0544二0.0560二0.518，滿足要求s b受拉縱筋總截面積所以按A二1277.578mm2配置板非貫通底橫向鋼筋，s(9C14@110,A=1385mm2)伸出長度〔二仃3二2.1m。S a/35?縱向配筋(y方向)截面抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度1-匚.1—2a=1—、：1—2x0.0515二0.0529<￡二0.518。滿足1 s b受拉縱筋總截面積所以按A二1192.822mm2配置板底非貫通縱向鋼筋，(8C14@130，sA=1231mm2)伸出長度1二仿二2.1m。板底貫通受力鋼筋按構造配置，實配C10@100的鋼筋，A二785mm2。s懸挑板四個板角配置放射狀的附加鋼筋各5根，鋼筋直徑10mm，伸入支座長度1000mm?；A梁配筋基礎梁的設計尺寸bxh=500mmx1400mm。按雙筋梁計算配筋，混凝土強度等級C40(f二19.1MPa,f二1.71MPa,0二1.0),縱筋選用ctcHRB400(f二360MPa)，箍筋選用HRB335(f二300MPa)。yy梁上部鋼筋形心到混凝土外邊緣距離取a‘二50mm。下部配雙排鋼s筋，鋼筋形心到混凝土外邊緣距離取a二100mm。s截面有效高度為：1?邊緣橫梁JL1縱筋：支座B截面的抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度1-.1-2a=1—jl—2x0.100二0.106 =0.518。滿足' s b受拉縱筋總截面積最小配筋率所以按A二3448.611mm2配置底部貫通縱筋與非貫通鋼筋，實配s上排4C25鋼筋，下排4C25鋼筋，實配面積A二3927mm2。頂部貫通s鋼筋按構造要求配4C25架立筋?？缰胸搹澗靥帲航孛娴牡挚咕叵禂迪鄬κ軌簠^(qū)高度1-.1—五二1—、；1—2X0.0502二0.0515 二0.518。滿足s b受拉縱筋總截面積所以按A二1797.788mm2配置頂部貫通縱筋，選配4C25鋼筋，實配sA二1964mm2。底部貫通鋼筋按構造要求配4C25鋼筋。s箍筋：驗算最小截面條件所以截面尺寸滿足要求。無腹筋梁受剪承載力支座B：Q二1094.305kN>V=778.050kN，故必須按計算配置箍筋Bc最小配筋率配箍率選配四肢箍II級鋼，直徑12mm,間距300mm。則實際配箍率p=nAsvi=4x113.1=3.016x10-3>1.622x10-3，滿足。svbs 500x300支座A:Q二483.961kN<778.050kN，僅需要按最小配筋率配筋，選配A四肢箍II級鋼直徑8mm,間距400mm。配筋圖如（圖7-2-1）2.中間橫梁JL2縱筋：支座B截面的抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度1―、,1-2a二1-、：1-2x0.1393二0.151 二0.518。滿足4 s b受拉縱筋總截面積所以按A=5207.403mm2配置底部貫通縱筋與非貫通縱筋，上排s配4C28鋼筋，下排配4C32鋼筋。實配面積A=5680mm2。頂部按構s造要求配4C36架立筋跨中負彎矩處：截面的抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度^=1-1-2a=1-叮1-2x0.0933=0.0981<〔=0.518。滿足要求勺 s b受拉縱筋總截面積所以按A=3341.306mm2配筋，頂部貫通縱筋選配4C36鋼筋，實配面s積A=4072mm2，底部按構造要求配4C32鋼筋。s箍筋：支座B：Q二1432.07kN>778.05kN按計算配筋B配箍率選配四肢箍，直徑14mm，間距200mm。則實際配箍率p= =4%153.9=6.156x10-3>3.354x10-3，滿足。sv bs 500x200支座A:Q二752.192<788.05kNA僅需要按最小配筋率配筋，選配四肢箍直徑10mm，間距300mm。則有p=nAsv1=4x78.5=2.093x10-3>p =1.368x10-3，滿足。sv bs500x300 svmin配筋圖如（圖7-2-2）3.邊緣縱梁JL3縱筋：支座B截面的抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度￡=1-J1-2a=1-V1-2x0.059=0.0609=0.518。滿足s b受拉縱筋總截面積所以按最小配筋率配置底部貫通縱筋與非貫通鋼筋，實配4C28鋼筋，實配面積A=2463mm2，頂部按構造要求配4C25鋼筋。s跨中負彎矩處：截面的抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度1-；1—2a二1―、‘1—2x0.0439二0.0449 二0.518。滿足s b受拉縱筋總截面積所以按A二1607.981mm2配置頂部貫通縱筋與非貫通鋼筋，實配s4C25鋼筋。實配面積A=1964mm2，底部按構造要求配4C28鋼筋。s箍筋：支座A:Q=462.271kN<788.050kNA僅需按構造配箍筋，選配四肢箍，直徑8mm，間距400mm。支座B：Q左=764.629kN<788.050kNB僅需要按最小配筋率配筋，選配四肢箍直徑10mm，間距300mm。則有p=nAv1=4x78.5=2.093x10-3>p =1.368x10-3，滿足。sv bs500x300 svmin支座C:Q右=613.481kN<788.050kN，僅需按構造配箍筋，選配四肢c箍，直徑8mm，間距400mm。配筋圖如（圖7-2-3）4?中間縱梁JL4縱筋：支座B：截面的抵抗矩系數相對受壓區(qū)高度g=1-jl—五=1—、1—2x0.0789=0.0918<g=0.518。滿足中 s b受拉縱筋總截面積所以按A=3165.825mm2配置底部貫通縱筋與非貫通鋼筋，實配上排4C25，下排4C25鋼筋。實配面積A二3927mm2，頂部按構造要求配s4C32鋼筋?？缰胸搹澗靥帲航孛娴牡挚咕叵禂迪鄬κ軌簠^(qū)高度