辦公樓基礎設計

1、11、基礎設計11.1基礎底面積初定工程地質資料如下層次土層名稱土層 厚度(m)天然重 度(kN/m2)壓縮模量Es(Mpa)承載力 特征值fak (kPa)承載力 修正系數樁極限側 阻力標準 值(kPa)樁極限端 阻力標準 值(kPa)n bn d(1)雜填土1.218.54.08001.010(2)粘 土4.319.25.91500.31.6201500(3)淤泥質粘土2.217.23.98001.010(4)殘積砂質粘性 土3.819.37.23000.31.6302200(5)強風化片巖21.020.0350803000底層柱的截面為550 mm 550 mm，采用柱下獨立基礎，采用C

2、30的混凝土,HPB300的鋼筋，取基礎的埋深為d =1.35m，基礎頂面距室外地面的距離為 0.55 m， 基礎高度為0.8 m?；孜挥谡惩翆又?，fak =150kPa，基底的承載力設計值為：fa 二 fakb 3 d m d -0.5取 b=3.0 m, d=1.35 m,查表得 b = 0.3, =1.6，18.5 1.2 19.2 0.151.35=18.6KN /m2fa =150 1.6 18.61.35-0.5 =175.296kPa11.2 A/E軸上的基礎計算基礎設計時，按地基承載能力確定基底面積及埋深時， 傳至基礎地面上的荷 載效應，應按正常使用極限狀態(tài)下的荷載效應的標準

3、組合。設計基礎等級為丙級, 可不進行基礎變形驗算，傳至基礎上的荷載效應可取傳到柱底的內力組合：M =68.035 kN m V =275.445kNN =854.91 kN11.2.1初定基地面積11.2.1.1按中心荷載作用下的公式，初定基礎底面積AA -fa - Gd854.91175.296 -20 1.35= 5.765m211.2.1.2考慮偏心荷載不利影響加大基礎面積20%A = 5. 76 5 (120%)6. 9 18m取方矩形基礎b丨=2.7m 2.7m =7.29m11.2.1.3地基承載力寬度修正基地寬度未超過3m，地基承載力不需進行寬度修正11.2.1.4驗算基礎底面壓

4、力 M -M 0.8V =68.035 0.8 275.445 = 288.391kN2 N 二 N G =854.91 20 2.71.35 =1097.91kN288.3911097.91=0.263m V二 0.5mPk .max26 =186.077kN /m2N G M1097.91 288.39123A W 323 0Pm =0.5Pk,maxPk,min =121.99kN /m2 V f175.296kN /m211.2.2 基礎高度初定11.2.2.1基本數據：1、不利內力選?。簩匦谓孛嬷木匦位A，應驗算柱與基礎交界處的以及基礎變階處的受沖 切承載力?；A底板邊緣上的凈反

5、力Pn。這里的凈反力是相對于荷載效應基本組 合時的地基上單位面積凈反力，上部結構傳來的荷載效應組合與相應的基底反力, 應按承載能力極限狀態(tài)下荷載效應的基本組合。表11-2最不利內力組合內力Nmax, M ,VNmin, M,V|Mmax,N,VM / kN m68.035-349.204-432.221N / kN854.910647.441841.488V / kN275.445-132.411-132.41111.222凈反力計算1、第一組合N M 845.9168.035 +275.445漢0.8 小, 2=+= +,x6=158.077kN /mA WN MPn .maxPn .min

6、A3、第三組合2.722.73啤嚴.。35 叭4456 = 29.903kN/m22.722.73Pn .minPn .max二呼（趙.221）嚴411 8 6“09kN/m22.722.73841.488 32.221）嚴11 O8 6 = 213.09kN/m2323311.2.2.3基底最大最小壓力及基礎底板厚度1、基底凈反力：Pn. m a x 2 1 3. 0 9 k N / m2Pn. mi n6. 09 k N / m2、基底最大和最小壓力分別為：pmax=pn . ?XG2 1 3. 09 x2 0 .3 5 2 4 02 0 9 k N / mPmi n=Pn . m益 h

7、=6. 09 20 1 亍 35 3 2. (5 9 k N / m3、設計采用基礎底板厚度h采用2級臺階，各厚400mm,J則h=2X 400=800mm采用100厚混凝土墊層，墊層混凝土強度等級為C30。設保護層厚度為50mm,基礎有效高度ho=h-50=750mm。11.2.2.4基礎抗沖切計算簡圖!.:工一.圖11.1基礎抗沖切計算簡圖抗沖切荷載的確定 基礎底板位于45度線以外，故需進行抗沖切驗算1、柱與基礎交接處:沖切破壞錐體截面的上邊長：bt=0. 55m沖切破壞錐體截面的下邊長：bb=0.55+2X0.75=2.05m上邊長和下邊長的平均值：bm直=055_205 = 1.30m

8、2 2沖切荷載作用面積：2A 二丄-玉-h。b- -bc-ho2 2 2 2二 2Z一0.752.7 -2 2 2ac22.70.55 0.75 22沖切荷載作用面積：2A 二!-Oc_ho b-匕巴22 丿 J22f2.71.752.71.75-0.35儀 2.7 -0.351 22 丿1 22 丿-ho2=0.749mm受沖擊承載力：F = Pn.max A= 213.09x 0.749 = 156.604kN11.225抗沖切承載力確定基礎混凝土采用 C30, ft=1.43N/mm2， f14.3N/mm21、柱與基礎交接處抗沖擊承載力IFJ - 0.7ftbmhr0. 71.431

9、3 00”7 5 0=1 09 7 5.2、變階處截面抗沖切承載力I. FJ - 0.7ftbm0. 71.432 1 0 02 01 07 3 5.11.2.2.6抗沖切強度驗算1、柱與基礎交接處抗沖沖切承載力驗算Fl =255.70N11ru-LT 匸-blcHLIeuql-J薇、/彳/圖11.2基礎配筋計算簡圖11.2.3.2沿彎矩作用方向的鋼筋1、對柱邊截面1-1處b+ac2.7 + 0.55Pn1 二 PnminPnmax Pnmin一 = 6.09213.09 - 6.092b2.7漢 2= 128.565kN1 , Pn,maxPn,2M =24(2)(b-aj (2 b bj2

10、4240.09 128.56522)(2.7-0.55)(2 2.7 0.55)=301.962KN*mM10.9fyh,1縱962 106657mm20.9 270 7502、對變階處截面2-2處Pn2二 PnminPnmax - Pnmin= 6.09213.09-6.09 勺色= 168.24kNMii1Pn,maxPn,ll2()(b - aj (2 b bj2421240.09 168.242()(2.7 -1.75)(2 2.7 1.75)24=103.012KN*m比較1-1和2-2截面，按1-1截面配筋As03.12 106 =1211mm20.9fyho1 0.9 270 3

11、50M2為符合構造要求選用15 16190，As = 3217.6mm23217 66 =0.184%0.15%，滿足配肋率 1.75 10611.2.3.3沿垂直彎矩作用方向的鋼筋1、對柱邊截面3-3處M3 = 1 I _a4822b b J Pmax=丄(3 0.55)2 “2域 3 + 0.55 F 240.09+32.09-22 20 31.354832=178.709kN mM3A0 9yh11 78.7090=996m2m-(7 501 2)0.9 2702、對柱邊截面4-4處M4 =丄48I - a 2b bPmax+ p，iin .A=丄(31.75)2 江(2漢3+1.75滬

12、 240.09+32.09482 20 32 1.3532=55.042kN mM3A.9yho155.42 6 1 0 =230 m2m0.9 360 -(3501 2 )選 15 16190，A 3217.6mm2z 3217.6、/卄口配筋率“=藥廠硬7184% 15%，滿足11.3 B/C軸上的基礎計算基礎設計時，按地基承載能力確定基底面積及埋深時， 傳至基礎底面上的何 載效應，應按正常使用極限狀態(tài)下的荷載效應的標準組合。設計基礎等級為丙級, 可不進行基礎變形驗算，傳至基礎上的荷載效應可取傳到柱底的內力組合：M =12.298kNV=11.712kN N=1425.371kN11.3.

13、1初定基地面積11.3.1.1按中心荷載作用下的公式，初定基礎底面積A,1425.371175.296 -20 1.35=9.612m211.3.1.2考慮偏心荷載不利影響加大基礎面積20%A=9. 6 1 2(120% )11.53m取方矩形基礎b丨=3.4m 3.4m =11.56m211.2.1.3地基承載力寬度修正基地寬度超過3m，地基承載還需進行寬度修正。fa = fab(b3 尸 175.296(3.4 3 ) =0.3 1 9 . P a11.3.1.4驗算基礎底面壓力 M 二M 0.8V =12.298 0.8 11.712 = 21.668kN2G =1425.371 20

14、3.61.35 = 1775.291kN-1= 0.012m V 0.6m1775.2916Pk.max=N G.M = 1775.291.12.298 6 “8.564kN3.433.42S.minV 1.2 fa2-214.502kN /mM 1775.291A W3.4212 298苛心沁訕011.3.2 基礎高度初定11.3.2.1基本數據：1、不利內力選?。簩εe行截面柱的矩形基礎，應驗算柱與基礎交界處的以及基礎變階處的受沖 切承載力?；A底板邊緣上的凈反力Pn。這里的凈反力是相對于荷載效應基本組 合時的地基上單位面積凈反力，上部結構傳來的荷載效應組合與相應的基底反力, 應按承載能力極

15、限狀態(tài)下荷載效應的基本組合。表11.3最不利內力組合內力Nmax，M,VNmin，M,V|Mmax|,N,VM / kN m12.298-455.006627.938N / kN1425.371998.4461239.048V / kN-11.712-309.804307.80211.322凈反力計算1、第一組合Pn.maxpn .minAN M 1425.37121.6682236 = 112.769kN /mAN3.421425.3713.423.43佗298 心 0.8607.196kN/m23.432、第三組合Pn.max二竺畔 溝938 呼802 8 6=208.026kN 卅3.4

16、23.43Pn.min = AW1239.48 627.938 307.8026=6.815kN/m23.423.438.3.2.3基底最大最小壓力及基礎底板厚度1、基底凈反力：pn. m ax2 0 8. 026k N / m2Pn. m i n6. 8 1 5 k N / m2、基底最大和最小壓力分別為：Pm a Pn.點紜人=2 0 8. 0 6 匯2 0=1.3 52 3 5.20 2 6kN/ mpmi n=pn. mJQh =6. 8 1恪 論 01.3 53 3. 81 5 k N / m3、設計采用基礎底板厚度h采用2級臺階，各厚400mm,J則h=2X 400=800mm采用

17、100厚混凝土墊層，墊層混凝土強度等級為C10。設保護層厚度為50mm,基礎有效高度ho=h-50=750mm。11.3.2.4基礎抗沖切計算簡圖6C-C、兀取41r-TOF抗沖切荷載的確定基礎底板位于45度線以外，故需進行抗沖切驗算1、柱與基礎交接處：沖切破壞錐體截面的上邊長：bt=0.55m沖切破壞錐體截面的下邊長：bb=0.55+2X 0.75=2.05m上邊長和下邊長的平均值：bm=豊-寧伽沖切荷載作用面積：324a2-0.753.4 -0.5520.552-0.75=2.189m22、變階處截面：沖切破壞錐體截面的上邊長:沖切破壞錐體截面的下邊長:bt=0. 55+2X 0.6=1.

18、75m上邊長和下邊長的平均值:bb=1.75+2X0.35=2.45m.bt +bbbm 二2込丄.1m2受沖擊承載力：F =R.maxA =208.026 漢 2.189 = 455.369kN沖切荷載作用面積:f3.41.75、cf3.42.45 小 c1一-0.35X3.4-I -0.35122)122 丿acA 二 2-|-ho b二 _h。=2.019m2受沖擊承載力：Fl = Pn.max A =208.026x2.019 = 420.004kN11.3.2.5抗沖切承載力確定基礎混凝土采用 C30, ft=1.43N/mm2, fc=14.3N/mm21、柱與基礎交接處抗沖擊承載

19、力I.FJ - 0. 7ft bmhr0. 71.431 3 0 0”75 0=1 097 5. 975kN2、變階處截面抗沖切承載力Fj-0. 7ftbmh二0. 71.432 1 00350=1 0157 6. 575kN11.3.2.6抗沖切強度驗算1、柱與基礎交接處抗沖沖切承載力驗算Fl =45 5.36 94c !-F/ =0.7ftbmh =975.975kN （滿足要求）2、變階處截面抗沖切承載力驗算Fi = 4 2 0. 0 0仕斤】 = 0.7ftbmh。=1576.575kN （滿足要求）11.3.2.7受剪承載力驗算V= 309.804kN 0.0714.3=5 5 05

20、5 0相差不大，滿足要求11.2.3、基礎配筋計算11.2.3.1基礎配筋計算簡圖KEC.QL1JiTpunwZiL/acb-bie)l/2：b-bD11.3.3.2沿彎矩作用萬向的鋼筋1、對柱邊截面1-1處+x b _ *1Pn1 一 Pn min (Pn max Pn min 嚴.b3 4_1 75 =6.815208.026-6.8153.4= 110.215kNM =詁2 21 bc p+ 2G Y max Pn1卜Pmax Pn1 1 |1.752122 3.4 0.55(235.026 110.215-2 20 3.42 1.353.42(235.026-110.215) 3.4=690.71kN mA丄690.71106=2842rW0.9fyho10.9 360 750M12、對變階處截面2-2處p p p p J +aPn1 Pn minPnmax 一 Pnmin3 4 十 1 75 傾4.960 綽049-204.960=225.832kN1/ pn,max pn,ll2Mii =24(2)(1 -a) (2b bj1208.026 225.832=(24=276.868kN)(3.4 -1.75)2 (2 3.4 1