獨(dú)立基礎(chǔ)計(jì)算書

1結(jié)構(gòu)平面布置

1.1結(jié)構(gòu)平面布置圖

根據(jù)建筑功能要求及框架結(jié)構(gòu)體系，通過分析荷載傳遞路線確定梁柱布置方

案。本工程的各層結(jié)構(gòu)平面布置圖如圖3-1所示：

<e>

圖3-1結(jié)構(gòu)平面圖

結(jié)構(gòu)平面布置對稱圖如圖3-2所示:

圖3-2結(jié)構(gòu)平面布置對稱圖

1.2框架梁柱截面尺寸確定

（1）梁截面尺寸確定：

邊跨（AB、CD梁）梁：取〃=（'?，）=750?500mm,取600mm；

1015

取h=h（—~—）=300?200mm,取350mm；

23

中跨（BC梁）梁：取。=500mm,取b=350mm；

縱向（①②、??梁）梁：取/i=（-L?，）=600?400mm,MX500mm；

1015

取。?，）=250?166mm,取300mm；

23

（2）柱截面尺寸確定：

按軸壓比估算柱截面尺寸選用bx/j=600X600mm；

2結(jié)構(gòu)荷載計(jì)算

2.1中框架梁、柱線剛度計(jì)算

0-35X0-64

邊跨（AB、CD）梁：i=2Edo=2EcX-^―=2EcX-=16.8x1O-Ec

12x/12x7.5

35x54

中跨（BC）梁：i=2Edo=2EcX=2EcX0-°--=24.31xW&

12xZ12x3

上層各柱：i=EJo=EcX—=EcX=30x104Ec

12x/12x3.6

4

底層柱：i=EcIo=EcX"7=EcX0=23.74x1O-Ec

12x/12x4.55

梁、柱線剛度結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖4-1所示：

16.824.3116.8

三

30309

CO

16.824.3116.8

g

309

00

16.8

O

4i4i30s

4i16.8

R-

三

4i4i309

CO

16.8

o

303030309

CO

16.824.3116.8

o

in

23.7423.7423.7423.74m

寸

B

刀774/c1）

/7777,/777/./7777,‘〃/

7500,3吐rr________7500

圖4?1線剛度結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖

2.2恒荷載計(jì)算

2.2.1屋面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值

屋面恒載：

100mm厚現(xiàn)澆混凝土屋面板0.1X25=2.5kN/m*2

20mm厚1：2水泥砂漿找平0.02X20=0.4kN/m2

1：6水泥焦渣找坡0.09X10=0.9kN/m2

15mm厚紙筋石灰抹底0.015X16=0.24kN/m2

4.04kN/m2

邊跨(AB,CD跨)框架梁自重0.35X0.6X25=5.25kN/m2

梁側(cè)20mm粉刷2X(0.6-0.1)X0.02XI7=0.34kN/m2

中跨（BC跨）框架梁自重0.35X0.5X25=4.375kN/m2

梁側(cè)20mm粉刷2X(0.5-0.1)X0.02X17=0.27kN/m2

因此，作用在頂層框架梁上的線荷載為：

g6Asi=8681=525+0.34=5.59kN/m

g6BCl=4.375+0.27=4.65kN/m

g6AB2=8(,CD2=4.04X6=24.24kN/m

g68c2=4.04X3=12.12kN/m

2.2.2樓面框架梁線荷載標(biāo)準(zhǔn)值

樓面恒載：

100mm厚現(xiàn)澆混凝土樓板0.1義25=2.5kN/m2

25mm厚水泥砂漿面層0.025義20=0.5kN/m2

15mm厚紙筋石灰抹底0.015X16=0.24kN/m2

3.24kN/m2

邊跨(AB、CD跨)框架梁自重0.35X0.6X25=5.25kN/m2

梁側(cè)20mm粉刷2X(0.6-0.1)*0.02X17=0.34kN/m2

中跨(BC跨)框架梁自重0.35X0.5X25=4.375kN/n?

梁側(cè)20mm粉刷2X(0.5-0.1)X0.02X17=0.27kN/m2

邊跨300mm填充墻自重0.3義(3.6-0.6)X6.5=5.85kN/m2

墻面20mm粉刷0.02X(3.6-0.6)X2X17=2.04kN/m2

因此，作用在樓層框架梁上的線荷載為：

gAB}=gCDi=5.25+0.34+5.85+2.04=13.48kN/m

g^ci=4.375+0.27=4.65kN/m

gAB2=gcl)2=3.24X6=19.44kN/m

gBC2=3.24X3=9.72kN/m

2.2.3屋面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值

頂層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：

邊柱連系梁自重0.3義0.5X6X25=22.5kN/m2

粉刷(0.5-0.1)X0.02X2X6X17=1.632kN/m2

連系梁傳來的屋面自重-X6X1X6X4.04=36.36kN/m2

22

2

G6A=G6D=60.492kN/m

頂層中節(jié)點(diǎn)集中荷載：

邊柱連系梁自重0.3X0.5X6X25=22.5kN/m2

粉刷(0.5-0.1)X0.02X2X6X17=1.632kN/m2

連系梁傳來的屋面自重-X6X1X6X4.04=36.36kN/m2

22

(3+6)X3X1X4.04=27.27kN/m2

22

2

G6B=G6C=87.762kN/m

2.2.4樓面框架節(jié)點(diǎn)集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值

中間層邊節(jié)點(diǎn)集中荷載:

邊柱連系梁自重0.3X0.5X6X25=22.5kN/m2

粉刷(0.5-0.l)x0.02X2X6X17=1.632kN/m2

300mm厚填充墻(3.6-0.5)X0.3X6X6.5=36.27kN/m2

框架柱自重0.6X0.6X3.6X25=32.4kN/m2

連系梁傳來的樓面自重1X6X1X6X3.24=29.16kN/m2

22

GA=GD=121.962kN/m2

中間層中節(jié)點(diǎn)集中荷載：

中柱連系梁自重0.3X0.5X6X25=22.5kN/n?

粉刷(0.5-0.l)x0.02X2X6X17=1.632kN/m2

200mm厚內(nèi)填充墻(3.6-0.5)義0.2X6X6.5=24.18kN/m2

框架柱自重0.6X0.6X3.6X25=32.4kN/n?

連系梁傳來的樓面自重1X6X1X6X3.24=29.16kN/m2

22

(3+6)X2X1X3.24=21.87kN/m2

22

GB=Gc=131.742kN/m2

恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖如圖4-2所示:

圖4-2恒荷載作用下結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖

2.3恒荷載內(nèi)力計(jì)算

2.3.1彎矩計(jì)算

恒載(豎向荷載)作用下的框架內(nèi)力計(jì)算采用分層法。計(jì)算分配系數(shù)時柱的

線剛度取框架柱實(shí)際剛度的0.9倍。圖4-3(a)中梁上的分布荷載由矩形和梯形兩

部分組成，根據(jù)固端彎矩相等的原則，先將梯形分布荷載及三角形分布荷載，化

為等效均布荷載如圖4-3(b),等效均布荷載的計(jì)算公式如圖4-4所示：

gNg"

(b)

mBAMM

<7=(1-2a；+c^)p

圖4-3分層法計(jì)算簡圖

圖4-4荷載等效簡圖

頂層等效均布荷載：

a,—0.5x-^―=0.4

17.5

s'm=g6ABi+(1-2a；+a：)g6AB2

=5.59+(1-2x0.42+0.43)x24.24=23.62kN/m

g*=g6Bct+1§6BC2=4.65+|x9.72=12.23kN/m

oo

標(biāo)準(zhǔn)層等效均布荷載:

=gA8|+(l-2a；+a；)gAB2

=13.48+(1-2X0.42+0.43)x19.44=27.94kN/m

g*=g6B。+I^C=4.65+|X9.72=10.73kN/m

oo2

圖(b)所示結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可用彎矩分配法計(jì)算并利用結(jié)構(gòu)對稱性取二分之一的結(jié)

構(gòu)計(jì)算。各桿的固端彎矩計(jì)算如下：

頂層各桿的固端彎矩：

*Xg：X后=-WX2362X7.52=-110.72kN?m

Mgc=-^xg：llxll=-1x12.23x13=-9.17kN-m

2

MCB=--Xg],x",=」X12.23X1.5=-4.59kN?m

oo

標(biāo)準(zhǔn)層各桿的固端彎矩：

-gxgkX及=-*X27.94X7.52=-130.97kN?m

MflC=.|xg]x《=-1X10.73XIK-8.05kN?m

Ma=-gxg-*X10.73X13=-4.02kN?m

分層法分配系數(shù)及固端彎矩計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)如表4-1所示：

表4-1各層分配系數(shù)及固端彎矩

單元ABG

節(jié)點(diǎn)

位置A下柱A上柱AB徜BA端B5柱B上柱BG端GB端

頂層0.6160.3840.3370.5410.122

分配

標(biāo)準(zhǔn)層0.3810.3810.2380.2190.3510.3510.079

系數(shù)

底層0.3510.3990.2500.2280.3220.3670.083

頂層-110.72110.72-9.17-4.59

固端

標(biāo)準(zhǔn)層-130.97130.97-8.05-4.02

彎矩

底層-130.97130.97-8.05-4.02

各層的彎矩分配法計(jì)算過程如圖4-5所示:

0.6160.3840.3370.541.0122

A1-1iA上柱；ABBA|B下柱B上柱?BCCB

II1

!-110.720110.720'!-9.170-4.590

1II

2I

68.204!42.516-L..?21.258!I

__________1___________i1

1-20.693J?-41.3861-66.439I-14.983_!_?14.983

1___________I__________1

11/21

12.747I7.946—士—>3.973|1

I

[-0.670十I。一]339|-2.149|-0.481—1_>0.481

[0.257—0.087|1

0.4131

------------------1------------------?1

!-0.029'-0.047!-0.011—1_A0.011

ii________i________________________

81.36-81.3693.28-68.64-24.6410.89

(a)

0.3810.3810.2380.2190.3510.3510.079

1?;ooE

A下柱A上柱；ABBA[B下柱B上柱；BCCB

11

!-130.970130.970!!-8.050-4.020

I11

49.899!31.171—>,15.586!I

49.900I

__________I___________II

11/21

1-15.167.-30.3331-48.616-48.6151-10.942—!___>10.942

I___________|__________l-

I

5.779[3.610—"2?1.805;1

5.7781

1-0.198—I"-0.395|-0.633-0.634；-0.143_!_>0.143

0.075[0.047—12>.0.024jI

0.0751

------------------h11

!-0.005!-0.008-0.008!0.000—!_A0.000

ii________i________________________

55.7555.75-111.50117.65-49.25-49.25-19.157.06

(b)

0.3510.3990.2500.2280.3220.3670.083

!boE

A卜柱A上柱!ABBA|B卜柱B上柱；BCCB

I11

'-130.970130.970''-8.050-4.020

11I

52.257132.743—16.372!I

45.9701

__________i___________?1

11/91

I-15.880t-31.7591-44.852-51.120I-11.561—1a11.561

Iii-

I

5.5746.336?3.970—三1.9851I

1

；-0.227十2—0.453|-0.639-0.728；-0.165—_?0.165

0.091|0.057——?0.029|1

0.080I

------------------1------------------?1

!-0.007'-0.009-0.011[-0.002_!_A0.002

ii________i________________________

51.6258.68-111.30117.14-45.50-51.86-19.787.71

(c)

圖4-5各層彎矩分配法計(jì)算過程

（a）頂層；（b）標(biāo)準(zhǔn)層；（c）底層

根據(jù)計(jì)算的彎矩結(jié)果，畫出各層的彎矩圖如圖4-6所示:

(a)

(b)

(c)

圖4-6分層法彎矩計(jì)算結(jié)果

(a)頂層；(b)標(biāo)準(zhǔn)層；(c)底層

對各層節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩再分配一次進(jìn)行修正，修正計(jì)算結(jié)果如表4-2所示:

表4-2各層節(jié)點(diǎn)不平衡彎矩修正

層軸線號AB

號桿件號上柱下柱右梁左梁下柱上柱右梁

分配系數(shù)0.6160.3840.3370.5410.122

桿端彎矩81.36-81.3693.28-68.64-24.64

;.

不平衡彎18.58-16.42

彎矩分配-11.445-7.1355.5348.8832.003

彎矩結(jié)果88.49588.49598.814-76.177-22.637

分配系數(shù)0.3810.3810.2380.2190.3510.3510.079

桿端彎矩55.7555.75-111.5117.65-49.25-49.25-19.15

五不平衡彎27.1218.58-22.88-16.42

彎矩分配-17.412-17.412-10.8778.60713.79413.7943.105

彎矩結(jié)果65.45856.918122,377126.257-58.336-51.876-16.045

分配系數(shù)0.3810.3810.2380.2190.3510.3510.079

桿端彎矩55.7555.75-111.5117.65-49.25-49.25-19.15

四不平衡彎18.5818.58-16.42-15.42

彎矩分配14.158-14.158-8.8447.19211.52711.5272.594

彎矩結(jié)果60.17260.172-120.344124.842-54.143-54.143-16.556

分配系數(shù)0.3810.3810.2380.2190.3510.3510.079

桿端彎矩55.7555.75-111.5117.65-49.25-49.25-19.15

.不平衡彎18.5818.58-16.42-15.42

彎矩分配14.158-14.158-8.8447.19211.52711.5272.594

彎矩結(jié)果60.17260.172-120.344124.842-54.143-54.143-16.556

分配系數(shù)0.3810.3810.2380.2190.3510.3510.079

桿端彎矩55.7555.75-111.5117.65-49.25-49.25-19.15

二不平衡彎18.5819.56-16.42-17.29

彎矩分配-14.531-14.531-9.0777.38211.83211.8322.663

彎矩結(jié)果59.77960.779-120.577125.032-53.838-54.708-16.487

分配系數(shù)0.3990.3510.2500.2280.3670.3220.083

桿端彎矩58.6851.62-110.3117.14-51.86-45.5-19.78

一不平衡彎18.58-16.42

彎矩分配-7.143-6.522-4.6453.7446.0265.2871.363

彎矩結(jié)果69.84745.098-114.945120.884-62.254-40.213-18.417

不平衡彎矩修正后豎向荷載作用下整個結(jié)構(gòu)彎矩圖如圖4-7所示:

2.3.2剪力計(jì)算

(1)柱的剪力

依據(jù)彎矩圖中柱的彎矩可以計(jì)算出柱的剪力—

底層柱剪力計(jì)算如下：

-=402工22.75山38kN

（2）梁端剪力計(jì)算簡圖如圖4-8所示：

圾............................................

v

vqi,KI-KIi-

"2+i

%

v_qiMH%”

“2一/

/IB

圖4-8梁端剪力

恒載作用下各層梁端剪力計(jì)算過程如下表4-3所5

表4-3恒載作用下梁端剪力?計(jì)算

梁長外荷q固端彎矩桿端彎矩

梁類型層號

(mm)(kN/m)左右左右

6750023.6288.49598.81487.19989.951

5750027.94122.377126.257104.258105.292

邊跨4750027.94120.344124.842104,175105.375

（AB梁）3750027.94120.344124.842104.175105.375

2750027.94120.577125.032104.181105.369

1750027.94114.945120.884103.983105.567

6300012.2322.63722.63718.34518.345

5300010.7316.04516.04516.09516.095

中跨4300010.7316.55616.55616.09516.095

（BC梁）3300010.7316.55616.55616.09516.095

2300010.7316.48716.48716.09516.095

1300010.7318.41718.41716.09516.095

2.3.3軸力計(jì)算

邊柱：

六層=G6A+V^=60.942+87.199=147.691kN

五層N$N=N$D=N6A+GA+V5A147.691+121.962+104.258=373.911kN

中柱：

六層%=G6B+L=87.762+18.345+89.951=196.058kN

五層NiC=Nbl}+Gls+V^=196.058+131.742+16.095+105.292=449.187kN

其他各層的梁剪力、柱軸力計(jì)算結(jié)果如圖4-9所示：

圖4-9剪力圖（kN）、軸力圖（kN）

2.4活荷載單柱軸力估算

通過恒荷載內(nèi)力計(jì)算結(jié)果可知，底柱傳給基礎(chǔ)的彎矩（M邊柱=25.81kN?m、M

中柱=22.75kN?m）、剪力（V邊柱=15.584kN、V中柱=13.838kN）均很小，故活荷載計(jì)

算出的彎矩剪力也不會很大。出于手算原因，不再像恒荷載一樣詳細(xì)計(jì)算，現(xiàn)采

用估算方法忽略活荷載作用下的彎矩剪力。

活荷載估算計(jì)算簡圖如圖4-10所示;

屋面活荷載一Z.OkN/m)

樓面活荷載一2.0kN/m2

走廊活荷載一2.5kN/m2

圖4-1()活荷載計(jì)算簡圖

活荷載作用下中框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算過程如表4-4所示：

表4-4中框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算

7S

邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：EA=E°=Ex6X2.0=45kN

屋面

-175

中節(jié)點(diǎn)集中荷載：PhB=PbC=-X6X2.0+-^X6X2.0-63kN

75

邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：？=七=千X6X2.0=45kN

樓面

中節(jié)點(diǎn)集中荷載：P=P=-X6X2.5+—X6X2.0=67.5kN

8cC22

中框架柱底傳至基礎(chǔ)頂面的集中荷載為：

邊柱——N.=45+45X6=315kN

中柱——Np=63+67.5X6=468kN

邊框架柱底傳至基礎(chǔ)頂面的集中荷載為:

315

邊柱—N上二157.5kN

A2

4680c1z

中柱---NB-----=234zikN

2

2.5恒荷載單柱軸力估算

估算方法同活荷載的一樣，將每層結(jié)構(gòu)荷載均分給柱承受；

依據(jù)4.2節(jié)一恒荷載計(jì)算知：

(1)屋面恒載---4.04kN/m2；樓面恒載----3.24kN/m2

(2)頂層框架梁上的線荷載為：

g6ABi=g6m=5-59kN/mg6BCl=4.65kN/m

g6AB2=86CD2=24.24kN/mg68c2=12.12kN/m

(3)樓層框架梁上的線荷載為：

==

8AB\8CD\5.59+7.89=13.48kN/mgBCi=4.65kN/m

gAB2=8CDZ=19.44kN/mgBC2=9.72kN/m

(4)連系梁自重——24.132kN

(5)標(biāo)準(zhǔn)層柱自重—32.4kN；底層柱自重——40.95kN

(6)A-A軸縱梁上墻重——36.27kN；B-B軸縱梁上墻重——24.18kN

故恒荷載作用下中框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算過程如表4-5所示：

表4-5中框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算

7575

邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：&=AD=4.04X-y-X6+5.59X+24.132=135.995kN

屋面757757

中節(jié)點(diǎn)集中荷載：《8=EC=4.04X(^X6+^X6)+5.59X-y-+4.65X1

+24.132=179.33kN

7575

邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：PA=PD=3.24X手X6+13.48義手+24.132+32.4+36.27

=216.252kN

樓面

753754

中節(jié)點(diǎn)集中荷載：R=/>.=3.24X(—X6+-X6)+13.48X—+4.65X-

2222

+24.132+32.4+24.18=240.297kN

中框架傳至基礎(chǔ)頂面的集中荷載（軸力）為：

邊柱——NA=135.995+216.252X5+40.95=1258.205kN

中柱——2179.330+240.297X5+40.95=1421.765kN

通過對比4.2節(jié)詳細(xì)計(jì)算出的柱底軸力可知，結(jié)果相差不大，方法可行。

恒荷載作用下邊框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算過程如表4-6所示：

表4-6邊框架節(jié)點(diǎn)集中荷載計(jì)算

75751

邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：PbA=PhD=4.04X—X3+5.59X—+24.132X-=78.4785kN

75R75R

屋面中節(jié)點(diǎn)集中荷載：6B=EC=4.04X(^X3+-X3)+5.59X—+4.65X-

+24.132X'=103.634kN

2

75751

邊節(jié)點(diǎn)集中荷載：PA=PD=3.24X—X3+13.48X—+24.132X-+32.4+

36.27x1=149.601kN

2

樓面

7S27s

中節(jié)點(diǎn)集中荷載：q=^=3.24X(jX3+-X3)+13.48X—+(4.65+7.89)

311/,

X-+24.132X-+32.4+24.18X-=176.946kN

222

邊框架傳至基礎(chǔ)頂面的集中荷載(軸力)為：

邊柱——NA=78.4785+149.601X5+40.95=867.43kN

中柱——NB=103.634+176.946X5+40.95=1029.31kN

3確定基礎(chǔ)類型和埋深

3.1選定基礎(chǔ)類型

(1)本工程上部結(jié)構(gòu)為六層，結(jié)構(gòu)布置均勻，受力均勻合理，地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等

級為丙級。

(2)依據(jù)地質(zhì)資料分析，［1］號素填土層(厚0.4m?1.6m)地基承載力不確定

不適合布置基礎(chǔ)；而⑵號粉質(zhì)粘土層(厚7.2m?8.5m)地基承載力7k.=160kPa,

加上土層較厚，地基承受荷載的能力很好；［3］號淤泥層(厚3.5m?6.0m)地基承

載力僅為45kPa,也不適合布置基礎(chǔ)。

(4)天然地基上的淺基礎(chǔ)便于施工、