筏板学习基础计算书.doc

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1、#+高层建筑地基基础课程设计学年学期： 20142015学年第2学期 院 别： 土木工程学院 专 业： 勘查技术与工程 专业方向： 岩土工程 班 级： 勘查1201 学 生： 学 号： 指导教师： 陈国周 高层建筑地基基础课程设计成绩评定表班级 姓名 学号 评价指标教师评语百分制成绩（分）1学习态度（10分）满勤 缺勤 次（一次扣 分）积极参加讨论认真查阅规范及计算手册 2进度（10分）与任务书要求基本一致（9.0-10.0分） 稍落后于任务书要求（6.0-8.9分） 严重落后于任务书要求（6.0分）3计算书（40分）正确（36.0分） 大部分正确（32.0-35.9分） 基本正确（28.0-

2、31.9分） 错误较多（24.0-27.9分） 多处严重错误（24分）4图纸（40分）正确（36.0分） 大部分正确（32.0-35.9分） 基本正确（28.0-31.9分） 错误较多（24.0-27.9分） 多处严重错误（24分） 总 评 成 绩 （分）备 注 教师签名： 日期： 年 月 日目录一、 工程概况几工程地质条件131.1柱位图131.2土层信息131.3上部荷载14二、 基础选型14三、 设计尺寸与地基承载力验算143.1基础底面积尺寸的确定143.2地基承载力验算15四、 沉降验算17五、 筏板基础厚度的确定195.1抗冲切承载力验算195.2抗剪承载力验算205.3局部受压承

3、载力计算21六、 筏板、基础梁内力计算226.1基础底板内力计算236.2基础梁内力计算246.2.1边缘横梁（JL1)计算25 6.2.2中间横梁（JL2）计算266.2.3边梁纵梁（JL3）计算27 6.2.4中间纵梁(JL4)计算29七、 梁板配筋计算31 7.1底板配筋317.1.1板顶部配筋（取跨中最大弯矩）327.1.2板底部（取支座最大弯矩）33 7.2基础梁配筋34八、 粱截面配筋图41九、 心得体会44十、 参考文献441、 工程概况几工程地质条件 某办公楼建在地震设防六度地区，上部为框架结构8层，每层高3.6m。地下一层，不设内隔墙，地下室地板至一楼室内地面竖向距离4.5m

4、。地下室外墙厚300mm。柱截面 400400，柱网及轴线如图所示。室内外高差 0.4m。不考虑冻土。上部结构及基础混凝土均采用 C40。1.1柱位图1.2土层信息1.3上部荷载 柱1柱7柱13 （单位：kN）基本标准准永久基本标准准永久基本标准准永久165012221100230017041533183013561220柱2柱8柱14基本标准准永久基本标准准永久基本标准准永久245018151633291021561940250018521667柱3柱9柱15基本标准准永久基本标准准永久基本标准准永久283020961887314023262093283020961887柱4柱10柱16基本

5、标准准永久基本标准准永久基本标准准永久263019481753315023332100268019851787柱5柱11柱17基本标准准永久基本标准准永久基本标准准永久250018521667297022001980249018441660柱6柱12柱18基本标准准永久基本标准准永久基本标准准永久165012221100234017331560165012221100基本值总和44500 标准值总和32963 准永久值总和29667 2、 基础选型 根据提供的土层信息，可知建筑物所在位置的地基土多为粘土和粉质粘土，且地下水位较高，属于软土地基，且考虑到建筑的柱间距较大并设置了地下室等因素，综合

6、考虑决定采用梁式筏板基础，梁式筏板基础其优点在于较平板式具有低耗材、刚度大，在本次设计中决定采用双向肋梁板式筏形基础。3、 设计尺寸与地基承载力验算3.1基础底面积尺寸的确定 根据建筑地基基础设计规范GB5007-2011筏形基础底板各边自外围轴线挑出0.7m，则筏形基础的底板尺寸为32.915.8mA=32.915.8=519.82m2.偏心校验（荷载效应为准永久值）：故筏板尺寸满足偏心要求。3.2地基承载力验算 根据资料，已知地下室地板至一楼室内地面竖向距离4.5m，室内外高差0.4m，故板厚确定为608=480mm，取板厚500mm，则基础埋深为4.5-0.4+0.5=4.6m，持力层为

7、粘土层。基础梁截面尺寸初步估算：基础梁的高跨比不小于 1/6，截面宽高比 1/21/3。则梁截面初步定为5001400mm先对持力层的承载力特征值fak进行计算：已知持力层粘土的孔隙比e=0.98, IL=1.0查规范建筑地基基础设计规范GB50007-2011表5.2.4的得承载力修正系数： 1.基础底面以上土的加权平均重度m2.修正后的地基承载里特征值：3.筏形基础及其上覆土的自重：4.基地平均附加应力：5.惯性矩:6.竖向荷载对形心的力矩（标准组合）7.基地边缘压力最大值和最小值故地基承载力满足要求4、 沉降验算1. 计算基地附加应力（准永久组合荷载效应）2.求地基变形的计算深度因粉质粘

8、土以下为基岩，筏板底至基岩面的厚度为14.422.058m故计算深度取至基岩面，即Zn=14.4m 表1平均附加应力z l/b z/b2.082压缩模量ES(MPa)2.60.32910.24895.614.61.84810.20157.2 3.求地基形变深度范围内的压缩模量的当量值故查表可得（建筑地基基础设计规范沉降计算经验系数s）4.计算地基最终变形量故地基沉降满足规范要求，其中s为建筑物地基变形允许值，参考建筑地基基础设计规范GB5007-2011表5.3.45、 筏板基础厚度的确定进行筏板基础板厚的验算：板厚h=500mm，柱截面尺寸400400mm，基础梁的截面尺寸5001400mm

9、，基础板和基础梁的混凝土等级都为C40,最不利跨板的跨度为6.37.2m。5.1抗冲切承载力验算 板格的短边净长度ln1=6.3-0.5=5.8m, 长边净长ln2=7.2-0.5=6.7m基础板厚0.5m，双层布筋，上下保护层厚度总计70mm，底板有效高度为0.43m，受冲切承载力截面高度影响系数hp=1.0，C40混凝土轴心抗拉强度设计值ft=1800kPa。底板受冲切力按下式计算：. . 5.2抗剪承载力验算验算距基础梁边缘h0=0.43m处底板斜截面受剪承载力作用在图5-2阴影部分面积上的地基平均净反力设计值应满足下式： hs为受剪切时的截面高度影响系数，当板的有效高度h0小于800m

10、m时，h0取800mm故本次hs=1.0则斜截面受剪承载力：故抗剪承载力满足要求。5.3局部受压承载力计算 根据建筑地基基础设计规范GB 50007-2002.梁板式筏基的基础梁除满足正截面受弯及斜截而受剪承载力外，尚应按现行混凝土结构设计规范GB 50010有关规定验算底层柱下基础梁顶面的局部受压承载力。根据混凝土结构设计规范GB 50010 -7.8.1，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求:只需验算竖向最大轴力即可，荷载效应基本组合最大柱下荷载为F=3150kN, 计算示意图如下（图5-3）1.局部受压面积为：2.局部受压计算面积：3.混凝土局部受压时的强度提高系数：4.受压面上局部压力

11、设计值为：5.计算顶面局部受压承载力:C40混凝土的轴心抗压强度设计值fc=19.1MPa,混凝土影响系数c=1.0故筏板基础梁满足局部受压承载力要求。6、 筏板、基础梁内力计算荷载效应的基本组合的地基平均净反力 已知。双向板示意图和纵横梁荷载分布图见图6-16.1基础底板内力计算 由于， 所以底板按双列双向板计算。 6.1.1弯矩计算： 根据教材基础工程表4-4两邻边固定两邻边简支板系数表和表4-5三边固定一边简支板系数表，查得弯矩系数：边缘区格3：中间区格4：支座弯矩： 6.1.2基础底板支座弯矩调整基础梁宽b=0.5m，根据基础工程教材公式进行调整6.1.3悬臂板弯矩 该方案基础板四周均

12、从基础梁轴线向外悬挑0.7m，减去基础梁宽的1/2，剩下的则为悬臂带的宽度。 6.2基础梁内力计算 三角形或者梯形面积内作用有向上的地基净反力Pj，等效于在横、纵梁上分别作用有向上三角形或梯形分布的荷载，最大值为 6.2.1边缘横梁（JL1)计算 梁长L=14.4m。荷载由两部分组成： 边缘悬臂板传来的均布荷载 梯形荷载，最大值为，转化为均布的当量荷载， ，两跨连续梁受均布荷载作用。1.支座弯矩：2.跨中最大弯：矩跨中最大弯矩分别由均布荷载及梯形荷载叠加求出：对均布荷载 对梯形荷载（边跨，共2跨） 3.支座剪力：剪力由三部分荷载产生：均布荷载，梯形荷载和支座弯矩MB。 剪力和弯矩如图6-2-1

13、所示6.2.2中间横梁（JL2）计算JL2承受两侧传来的梯形荷载，均布当量荷载。1.支座弯矩：2. 跨中最大弯矩：跨中最大弯矩近似由下式求得（边跨）：3.支座剪力。剪力由两部分荷载产生，梯形荷载和支座弯矩，即 剪力和弯矩如图6-2-2所示 6.2.3边梁纵梁（JL3）计算 梁长L=56.3=31.5m，荷载由两部分组成： 边缘悬臂板传来的均布荷载 。 三角形分布荷载，最大值为，转化为均布的当量荷载为:均布荷载1.支座弯矩 利用5跨连续梁系数表，支座弯矩为2.跨中最大弯矩边跨第二跨：中间跨：支座剪力：剪力弯矩如图6-2-3所示6.2.4中间纵梁(JL4)计算 作用在JL4上的是三角形荷载，梁的两

14、边都有荷载，故 转化为均布的当量荷载 1.支座弯矩 利用5跨连续梁系数表，支座弯矩为 边跨 第二跨： 中间跨： 2. 支座剪力 剪力弯矩如图6-2-4所示7、 梁板配筋计算7.1底板配筋基础底板纵筋选用,筏板基础用采混凝土。 筏板采用双层双向配筋，筏板厚度500mm，保护层厚度70mm，配筋时取每一块筏板的跨中弯矩和最大支座弯矩进行配筋，取横向1.0m为单位宽度计算。板受拉钢筋最小配筋率 截面有效高度（两层钢筋） 。7.1.1板顶部配筋（取跨中最大弯矩）1.横向配筋（x方向） 2.截面抵抗矩系数： 3.相对受压区高度： 满足要求4.受拉纵筋总截面积： 所以按最小配筋率配置板顶横向钢筋（10C1

15、0100，AS=785.5mm2）5.纵向配筋（y方向）: 6.截面抵抗矩系数： 7.相对受压区高度： 满足要求8.受拉纵筋总截面积： 所以按最小配筋率配置板顶纵向钢筋（10C10100，AS=785.5mm2）7.1.2板底部（取支座最大弯矩）1. 横向配筋（x方向） 2.截面抵抗矩系数 3.相对受压区高度 ，满足要求4.受拉纵筋总截面积 所以按配置板非贯通底横向钢筋，（9C14110,AS=1385mm2）伸出长度。5.纵向配筋（y方向） 6.截面抵抗矩系数 7.相对受压区高度 。满足8.受拉纵筋总截面积 所以按配置板底非贯通纵向钢筋，(8C14130，AS=1231mm2 ）伸出长度 。

16、板底贯通受力钢筋按构造配置，实配C10100的钢筋，。悬挑板四个板角配置放射状的附加钢筋各5根，钢筋直径10mm，伸入支座长度1000mm。7.2基础梁配筋基础梁的设计尺寸。按双筋梁计算配筋，混凝土强度等级(),纵筋选用HRB400（），箍筋选用HRB335（）。 梁上部钢筋形心到混凝土外边缘距离取。下部配双排钢筋，钢筋形心到混凝土外边缘距离取。截面有效高度为： 1.边缘横梁JL1纵筋：支座B截面的抵抗矩系数 相对受压区高度 。满足受拉纵筋总截面积 最小配筋率 所以按配置底部贯通纵筋与非贯通钢筋，实配上排4C25钢筋，下排4C25钢筋，实配面积。顶部贯通钢筋按构造要求配4C25架立筋。跨中负弯

17、矩处：截面的抵抗矩系数 相对受压区高度 。满足受拉纵筋总截面积所以按配置顶部贯通纵筋，选配4C25钢筋，实配。底部贯通钢筋按构造要求配4C25钢筋。箍筋：验算最小截面条件 所以截面尺寸满足要求。无腹筋梁受剪承载力 支座B: ,故必须按计算配置箍筋最小配筋率 配箍率 选配四肢箍级钢，直径12mm，间距300mm。则实际配箍率，满足。支座A：，仅需要按最小配筋率配筋，选配四肢箍级钢直径8mm，间距400mm。配筋图如（图7-2-1）2.中间横梁JL2纵筋：支座B截面的抵抗矩系数 相对受压区高度 。满足受拉纵筋总截面积 所以按配置底部贯通纵筋与非贯通纵筋，上排配4C28钢筋，下排配4C32钢筋。实配

18、面积。顶部按构造要求配4C36架立筋跨中负弯矩处：截面的抵抗矩系数 相对受压区高度 。满足要求受拉纵筋总截面积 所以按配筋，顶部贯通纵筋选配4C36钢筋，实配面积，底部按构造要求配4C32钢筋。箍筋：支座B: 按计算配筋配箍率 选配四肢箍，直径14mm，间距200mm。则实际配箍率，满足。支座A：仅需要按最小配筋率配筋，选配四肢箍直径10mm，间距300mm。则有，满足。配筋图如（图7-2-2）3.边缘纵梁JL3纵筋：支座B截面的抵抗矩系数相对受压区高度。满足受拉纵筋总截面积 所以按最小配筋率配置底部贯通纵筋与非贯通钢筋，实配4C28钢筋，实配面积，顶部按构造要求配4C25钢筋。跨中负弯矩处：

19、截面的抵抗矩系数 相对受压区高度 。满足受拉纵筋总截面积 所以按配置顶部贯通纵筋与非贯通钢筋，实配4C25钢筋。实配面积，底部按构造要求配4C28钢筋。箍筋：支座A: 仅需按构造配箍筋，选配四肢箍，直径8mm，间距400mm。支座B: 仅需要按最小配筋率配筋，选配四肢箍直径10mm，间距300mm。则有，满足。支座C：，仅需按构造配箍筋，选配四肢箍，直径8mm，间距400mm。配筋图如（图7-2-3）4.中间纵梁JL4纵筋：支座B：截面的抵抗矩系数相对受压区高度 。满足受拉纵筋总截面积 所以按配置底部贯通纵筋与非贯通钢筋，实配上排4C25，下排4C25钢筋。实配面积，顶部按构造要求配4C32钢

20、筋。跨中负弯矩处：截面的抵抗矩系数 相对受压区高度 。满足受拉纵筋总截面积 所以按配筋，顶部贯通纵筋选配4C32钢筋，实配面积，底部按构造要求配4C25钢筋。箍筋：支座A： 仅需按构造配箍筋，选配四肢箍，直径8mm，间距400mm。支座B: 配箍率 按最小配筋率选配四肢箍，直径8mm，间距200mm。则实际配箍率，满足。支座C： 选配四肢箍，直径8mm，间距200mm。则实际配箍率，满足。配筋图图如（图7-2-4）并且以上所有均按构造要求配置腰筋，要求为4C12钢筋。8、 粱截面配筋图9、 心得体会 历经两周的课程设计即将结束，虽然时间有点短，但是值得我反思的地方却很多。通过这次的课程设计才知

21、道自己平时的学习是有多不踏实，基础知识掌握的是有多不牢固。其实，我觉得每次的课程设计不但是对自己平时学习成果的肯定，同时也是对自己学习不足的一次补充。这次课程设计也让我明白理论知识同实际相联系的重要性，发现和补充了平时学习中的不足，梳理了知识网络。课程设计为学生提供了一次锻炼自我，独立实践的机会，提高了学生运用所学知识解决实际问题的能力，为今后更好的融入实际打下了坚实的基础。10、 参考文献【1】 建筑地基基础设计规范GB50007-2011 【2】 建筑抗震设计规范GB50011-2010 【3】 混凝土结构设计规范GB50010-2010 【4】 混凝土结构设计原理东南大学2008 年建筑工业出版社 【5】 基础工程闫富有 2009 年中国电力出版社 【6】 高层建筑基础工程丁翠红 2009 年建筑工业出版社