筏板基礎(chǔ)計(jì)算書

筏板基礎(chǔ)計(jì)算書WTDstandardizationoffice【W(wǎng)TD5AB-WTDK08-WTD2C】高層建筑地基基礎(chǔ)

課程設(shè)計(jì)學(xué)年學(xué)期：2014~2015學(xué)年第2學(xué)期院別：土木工程學(xué)院專業(yè)：勘查技術(shù)與工程專業(yè)方向：巖土工程班級：勘查1201學(xué)生：學(xué)號：指導(dǎo)教師：陳國周

高層建筑地基基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)》成績評定表班級 姓名 學(xué)號評價(jià)指標(biāo)教師評語百分制成績（分）1學(xué)習(xí)態(tài)度（10分）□滿勤□缺勤次（一次扣分）□積極參加討論□認(rèn)真查閱規(guī)范及計(jì)算手冊2進(jìn)度（10分）□與任務(wù)書要求基本一致（分）□稍落后于任務(wù)書要求（分）□嚴(yán)重落后于任務(wù)書要求（＜分）3計(jì)算書（40分）□正確Q分）□大部分正確（分）□基本正確（分）□錯(cuò)誤較多（分）□多處嚴(yán)重錯(cuò)誤（＜24分）4圖紙（40分）□正確Q分）□大部分正確（分）□基本正確（分）□錯(cuò)誤較多（分）□多處嚴(yán)重錯(cuò)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(zhì)條件 13柱位圖 13土層信息 13上部荷載 14\o"CurrentDocument"二、 基礎(chǔ)選型 14\o"CurrentDocument"三、 設(shè)計(jì)尺寸與地基承載力驗(yàn)算 14基礎(chǔ)底面積尺寸的確定 14地基承載力驗(yàn)算 15\o"CurrentDocument"四、 沉降驗(yàn)算 17五、 筏板基礎(chǔ)厚度的確定 19抗沖切承載力驗(yàn)算 19抗剪承載力驗(yàn)算 20局部受壓承載力計(jì)算 21六、 筏板、基礎(chǔ)梁內(nèi)力計(jì)算 22基礎(chǔ)底板內(nèi)力計(jì)算 23基礎(chǔ)梁內(nèi)力計(jì)算 24 25 26 27 29TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"七、 梁板配筋計(jì)算 31底板配筋 31 32 33基礎(chǔ)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(xiàn) 44一、工程概況幾工程地質(zhì)條件某辦公樓建在地震設(shè)防六度地區(qū)，上部為框架結(jié)構(gòu)8層，每層高。地下一層，不設(shè)內(nèi)隔墻，地下室地板至一樓室內(nèi)地面豎向距離。地下室外墻厚300mm。柱截面400x400，柱網(wǎng)及軸線如圖所示。室內(nèi)外高差。不考慮凍土上部結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久165012221100230017041533183013561220柱2柱8柱14基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久245018151633291021561940250018521667柱3柱9柱15基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久283020961887314023262093283020961887柱4柱10柱16基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久263019481753315023332100268019851787柱5柱11柱17基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久250018521667297022001980249018441660柱6柱12柱18

基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久基本標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)永久165012221100234017331560165012221100基本值總和44500標(biāo)準(zhǔn)值總和32963準(zhǔn)永久值總29667二、基礎(chǔ)選型根據(jù)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(zhì)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(shè)置了地下室等因素，綜合考慮決定采用梁式筏板基礎(chǔ)，梁式筏板基礎(chǔ)其優(yōu)點(diǎn)在于較平板式具有低耗材、剛度大，在本次設(shè)計(jì)中決定采用雙向肋梁板式筏形基礎(chǔ)。三、設(shè)計(jì)尺寸與地基承載力驗(yàn)算基礎(chǔ)底面積尺寸的確定根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB5007-2011》筏形基礎(chǔ)底板各邊自外圍軸線挑出，貝9筏形基礎(chǔ)的底板尺寸為xA=x=2.偏心校驗(yàn)（荷載效應(yīng)為準(zhǔn)永久值）：故筏板尺寸滿足偏心要求。地基承載力驗(yàn)算根據(jù)資料，已知地下室地板至一樓室內(nèi)地面豎向距離，室內(nèi)外高差，故板厚確定為60x8=480mm,取板厚500mm,則基礎(chǔ)埋深為，持力層為粘土層?；A(chǔ)梁截面尺寸初步估算：基礎(chǔ)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(jìn)行計(jì)算：已知持力層粘土的孔隙比e=,IL1?基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度Ym修正后的地基承載里特征值：3?筏形基礎(chǔ)及其上覆土的自重：4?基地平均附加應(yīng)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(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)；bd——基礎(chǔ)底面以下土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；b——基礎(chǔ)底面寬度，m，當(dāng)基礎(chǔ)寬小于3m時(shí)按3m取值，大于6m時(shí)按6m取值;——基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；md 基礎(chǔ)埋置深度，m，當(dāng)d<0.5m時(shí)按0.5m計(jì)。（一般自室外標(biāo)高算起）慣性矩:豎向荷載對形心的力矩（標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)算計(jì)算基地附加應(yīng)力（準(zhǔn)永久組合荷載效應(yīng)）求地基變形的計(jì)算深度因粉質(zhì)粘土以下為基巖，筏板底至基巖面的厚度為<故計(jì)算深度取至基巖面，即Zn= 表1平均附加應(yīng)力az、■、l/bz/b壓縮模里E(MPa)3.求地基形變深度范圍內(nèi)的壓縮模量的當(dāng)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(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)V)S屮_0.7s4.計(jì)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(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB5007-2011》表筏板基礎(chǔ)厚度的確定進(jìn)行筏板基礎(chǔ)板厚的驗(yàn)算：板厚h=500mm,柱截面尺寸400x400mm,基礎(chǔ)梁的截面尺寸500x1400mm,基礎(chǔ)板和基礎(chǔ)梁的混凝土等級都為C40，最不利跨板的跨度為x。抗沖切承載力驗(yàn)算板格的短邊凈長度ln1=長邊凈長ln2=基礎(chǔ)板厚，雙層布筋，上下保護(hù)層厚度總計(jì)70mm，底板有效高度為，受沖切承載力截面高度影響系數(shù)Bh=,C40混凝hp土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1800kPa。底板受沖切力按下式計(jì)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(shè)計(jì)值；lhu---距基礎(chǔ)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(shù)；hpp---相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合的地基平均凈反力設(shè)計(jì)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(yàn)算驗(yàn)算距基礎(chǔ)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(shè)計(jì)值應(yīng)滿足下式：饑為受剪切時(shí)的截面高度影響系數(shù)，當(dāng)板的有效高度h0小于800mm時(shí)，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(jì)算根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002?梁板式筏基的基礎(chǔ)梁除滿足正截面受彎及斜截而受剪承載力外，尚應(yīng)按現(xiàn)行《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010有關(guān)規(guī)定驗(yàn)算底層柱下基礎(chǔ)梁頂面的局部受壓承載力。根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010，其局部受壓區(qū)的截面尺寸應(yīng)符合下列要求:只需驗(yàn)算豎向最大軸力即可，荷載效應(yīng)基本組合最大柱下荷載為F=3150kN,計(jì)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(jì)算面積：A=500x500=2.5x105mm2b混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)：受壓面上局部壓力設(shè)計(jì)值為：計(jì)算頂面局部受壓承載力:C40混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f=,混凝土影響系蛛第44500c p.=一=―9.82=85.607kPa故筏板基礎(chǔ)梁滿足局部受壓承載力要求。 jA519.82六、1x筏板、基礎(chǔ)諭2內(nèi)力計(jì)算.143x荷載效應(yīng)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(chǔ)底板內(nèi)力計(jì)算根據(jù)教材《基礎(chǔ)工程》表4-4兩鄰邊固定兩鄰邊簡支板系數(shù)表和表4-5三邊固定一邊簡支板系數(shù)表，查得彎矩系數(shù)：邊緣區(qū)格3：中間區(qū)格4：支座彎矩：基礎(chǔ)梁寬b=,根據(jù)《基礎(chǔ)工程》教材公式進(jìn)行調(diào)整該方案基礎(chǔ)板四周均從基礎(chǔ)梁軸線向外懸挑，減去基礎(chǔ)梁寬的1/2，剩下的則為懸臂帶的寬度。基礎(chǔ)梁內(nèi)力計(jì)算三角形或者梯形面積內(nèi)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(zhuǎn)化為均布的當(dāng)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(chǎn)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(cè)傳來的梯形荷載q,q=2x269.662=539.324kN/m均布當(dāng)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(chǎn)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(zhuǎn)化為均布的當(dāng)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(shù)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(zhuǎn)化為均布的當(dāng)量荷載p1.支座彎矩利用5跨連續(xù)梁系數(shù)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(jì)算底板配筋基礎(chǔ)底板縱筋選用HRB400，筏板基礎(chǔ)用采C40混凝土。筏板采用雙層雙向配筋，筏板厚度500mm，保護(hù)層厚度70mm，配筋時(shí)取每一塊筏板的跨中彎矩和最大支座彎矩進(jìn)行配筋，取橫向?yàn)閱挝粚挾扔?jì)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(shù)：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(shù)：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(shù)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(shù)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(gòu)造配置，實(shí)配C10@100的鋼筋，A二785mm2。s懸挑板四個(gè)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(chǔ)梁配筋基礎(chǔ)梁的設(shè)計(jì)尺寸bxh=500mmx1400mm。按雙筋梁計(jì)算配筋，混凝土強(qiáng)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(shù)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(shí)配s上排4C25鋼筋，下排4C25鋼筋，實(shí)配面積A二3927mm2。頂部貫通s鋼筋按構(gòu)造要求配4C25架立筋?？缰胸?fù)彎矩處：截面的抵抗矩系數(shù)相對受壓區(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(shí)配sA二1964mm2。底部貫通鋼筋按構(gòu)造要求配4C25鋼筋。s箍筋：驗(yàn)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(jì)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(shí)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(shù)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(shí)配面積A=5680mm2。頂部按構(gòu)s造要求配4C36架立筋跨中負(fù)彎矩處：截面的抵抗矩系數(shù)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(shí)配面s積A=4072mm2，底部按構(gòu)造要求配4C32鋼筋。s箍筋：支座B：Q二1432.07kN>778.05kN按計(jì)算配筋B配箍率選配四肢箍，直徑14mm，間距200mm。則實(shí)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(shù)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(shí)配4C28鋼筋，實(shí)配面積A=2463mm2，頂部按構(gòu)造要求配4C25鋼筋。s跨中負(fù)彎矩處：截面的抵抗矩系數(shù)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(shí)配s4C25鋼筋。實(shí)配面積A=1964mm2，底部按構(gòu)造要求配4C28鋼筋。s箍筋：支座A:Q=462.271kN<788.050kNA僅需按構(gòu)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(gòu)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(shù)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(shí)配上排4C25，下排4C25鋼筋。實(shí)配面積A二3927mm2，頂部按構(gòu)造要求配s4C32鋼筋?？缰胸?fù)彎矩處：截面的抵抗矩系數(shù)相對受壓區(qū)高度