筏板基础课设(共26页).docx
精选优质文档-倾情为你奉上基础工程课程设计梁板式筏型基础设计班 级：土木1103班姓 名：吕梁学 号：指导老师：杨润林专心-专注-专业1、某建筑物双向板式片筏基础，上部结构传来的总轴力为N总 =99330kN（学号为，三班）, 基础埋深1.8m，修正地基承载力特征值fa =120kN/m2 ，混凝土强度等级用C20，钢筋用I、II级，试设计此基础。2、基础形式的选择选择筏板基础。3、基础平面尺寸的确定在竖向荷载作用下，如将xoy坐标系原点置于筏基底板形心处，则基底反力可按下式计算：。式中：，分别为竖向荷载对x轴和y轴的偏心距；，分别为片筏基础底面对x轴和y轴的惯性矩；x，y分别为计算点的x轴和y轴坐标由于本结构为对称结构，故竖向荷载作用下基底反力计算公式可简化为： 式中为上部结构传至底层各框架柱底的轴向力标准值的总和；G为包括底层墙重，地面恒载，活载等的重力荷载标准值。根据 可知基地面积：为了不产生偏心弯矩，设计时使，分别处于平面中心处，从而使筏板基础更加均衡受力，假设柱平均分配总轴力。取A=1500m2按照题目中给出的图形比例L=2b来设计基础。基础宽度,取b=3*8.2+3=27.6m L=8*6.5+3=55m.最终A=1518m24、筏板，基梁尺寸确定基础埋深1.8m, 。地基基础设计规范GB5007-2002中5.3.2规定，梁板式筏基底板的板格应满足受冲切承载力的要求，梁板式筏基的板厚不应小于400mm，且连续板板厚与板格的最小跨度之比不宜小于1/14，故取板厚500mm。本筏板基础基础混凝土强度为C20，并下设100mm厚C15素混凝土垫层； >400mm，取h=500mm h0=500-40=460mm基梁高按跨度的估算，宽度按高度的估算，故横梁尺寸取为600mm×1200mm，纵梁尺寸为600mm×1200mm。5、地基承载力验算p=N+GA=(99330+20×1518×1.8)1518101.43kNm2<fa(满足)。Ix=55×27.631482596.55m4，Iy=27.6×55312.43m4，将上部结构传来的总轴力分别分配到各柱子如上图所示（单位kN）。则上部荷载合力距筏板左边缘的距离为： x'=(1800+2000+3500+840)×1.4+(940+2600+3850+1000)×9+(1600+3000+5000+2450)×16.6+(2100+4900+5430+3750)×24.2+(3400+5000+5730+3900)×31.8+(4000+4050+5380+3000)×39.4+(3100+3000+4250+2000)×47+(1000+2500+3800+1400)×54.6/(N总)29.75m ex=x'-l2=29.75-28=1.75mMy= exN总=.5kNm上部荷载合力距筏板上边缘的距离为： y'=(800+940+1600+2100+3400+4000+3100+1000)×1.4+(2000+2600+3000+4900+5000+4050+3000+2500)×9.8+(3500+3850+5000+5430+5730+5380+4250+3800)×18.2+(840+1000+2450+3750+3900+3000+2000+1400)×26.6/N总=14.60m ey=y'-b2=0.60mMx= eyN总=59562kN pmax=G+N总A+MxyIx+MyxIy=99.31+59562×.55+.5×.67129.32kNm2<1.2fa=144kNm2(满足)。基底平均净反力设计值： =99330/1518=65KN/m26、基础底板内力计算由混凝土结构设计规范（GB50010-2010），四边支承的混凝土板应按下列原则进行计算：.当长边与短边长度之比小于或等于2.0时，应按双向板计算；.当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；.当长边与短边长度之比大于或等于3.0时，可按沿短边方向受力的单向板计算。本设计按照板的边界条件的不同，把板分成不同的类型，如图.按照双向板设计。双向板的计算方法：双向板的计算是按照弹性理论的弹性阶段计算方法来计算，并且考虑了双向交叉板带在板中心处挠度相等的位移条件，根据双向板的长宽比查弯矩分配系数表得到双向板两个方向的跨中弯矩；对于支座弯矩则根据双向板的长宽比查地基净反力分配系数表得到地基净反力分配到两个方向上的均布荷载和，再采用连续板的计算方法计算内力。本设计采用查双向板系数的方法来确定筏板在纵横方向分担的地基反力。统一取横向为x方向，纵向为y方向，具体计算过程如下：、区格的板B1边界约束如图所示： 查双向板系数表得 ： 、区格板B2边界约束如图所示： 查双向板系数表得： 、区格板B3边界约束如图 查双向板系数表得： 、区格板B4边界约束如图所示： 查双向板系数表得： 支座弯矩 由于地基梁的影响，应该对计算的支座反力进行调整，为简化计算，本设计的调整方法是：取支座处较大的弯矩进行调整，调整时按下述公式 进行调整。6、地基梁内力计算基梁承受板传导过来的荷载。由于是双向板，故在不同的板区格，梁会承受双向板按45度线面积分配的三角形荷载和梯形荷载。采用倒楼盖法计算在板荷作用下基梁内力。1. JL-1内力计算梁长30m，荷载由两部分组成：边缘悬臂板传来的均布荷载：三角形荷载：最大值荷载分布图如下：JL1所受反力有两部分组成，悬臂板荷载：P1=65*1.5=97.5KN/mJL2三角形均布等量荷载为：P2=0.625P=0.625*474=296KN/m所以JL1的为P/2=148KN/mP总=p+p=266.5KN/m则各支座处最大剪力为0.620*6*266.5=991.38KN/m2. JL-2内力计算三角形荷载：最大值荷载分布图如下： 作用于JL2的是三角形荷载，梁的两边都有荷载，故得：P=PLX=65*103*6=390KN/m按三角形荷载的均布等量荷载为：P=0.625P=0.625*390=243.75KN/m查连续梁弹性内力计算表表可求得，各支座处最大剪力为0.620*6*296=1102.05KN 3. JL-3内力计算梁长40m，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 JL3所受反力有两部分组成，悬臂板荷载：P1=65*1.5=97.5KN/m 当，a=3m时，梯形荷载的均布等量荷载为 因此，P=171.6+118.5=290.1KN查连续梁弹性内力计算表表可求得，各支座处最大剪力为0.620*7.2*290.1=1295KN4. JL-4内力计算梯形荷载：最大值荷载分布图如下： 作用于JL2的是三角形荷载，梁的两边都有荷载，故得：P=2*171.6=343.2KN/m查连续梁弹性内力计算表表可求得，各支座处最大剪力为0.620*7.2*343.2=1532KN7、验算底板受冲切承载力梁板式筏板基础的底板厚为500mm，板底 有100mm素混凝土垫层，因此取钢筋合力点至近边的距离，则。混凝土为C20：验算底板受冲切承载力的示意图如图2.9所示。 按照建筑地基基础设计规范（GB50007-2011），需要满足： 式中：-作用在图上阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值 -基础底板冲切破坏锥体的有效高度 -混凝土轴心抗压强度设计值 -冲切破坏锥体斜截面的上边长与下边长的平均值 当底板区格为矩形双向板时，底板受冲切所需的厚度h0按下式计算： -计算板格的短边和长边的净长度； p-相应于荷载效应基本组合的地基土平均净反力设计值。（2)双向板板格（6000mm×7200mm），代入数据有： 当时，取所以该双向板板格内筏板厚度满足抗冲切要求。8、验算底板斜截面受剪承载力 按建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）需满足： （2.13）验算底板斜截面受剪承载力的示意图2.10(1).对双向板区格（6000mm×7200mm)内底板进行斜截面抗剪验算 所以双向板区格内底板板厚满足抗剪承载力要求。 9、验算基础梁斜截面受剪承载力对于基础梁：基础梁应该满足： 从基础梁的内力计算上可以查出：基础梁最大剪力 V=1532kN所以基础梁所选的截面满足梁斜截面抗剪承载力要求。10、局部受压承载力验算 根据建筑地基基础设计规范GB 50007-2011.梁板式筏基的基础梁除满足正截面受弯及斜截面受剪承载力外，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 (2.15) 只需验算竖向轴力最大值即可，即，计算示意如图2.11。 C20混凝土，满足局部受压承载力验算。11、筏板配筋计算梁板式筏基的底板配筋除满足计算要求外，纵横方向的底部钢筋尚应有贯通全跨，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，且其配筋率不应小于0.125%。配筋时取每块筏板的跨中弯矩和最大支座弯矩进行配筋计算。取横向1米即，截面有效高度为：筏板采用C20混凝土： ，受力钢筋采用HRB400钢筋：满足照构造要求的最小配筋面积：混凝土构件的安全等级定为二级，。 (1）B1区格板的计算 方向配筋：0.97 方向配筋：0.98 (2）B2区格板的计算 方向配筋：0.98 方向配筋：0.98 构造配筋(3）B3区格板的计算 方向配筋： 0.97 方向配筋：0.98(4）B4区格板的计算 方向配筋：0.98 方向配筋：0.98构造配筋。（5）支座配筋：a支座：0.93b支座：0.93c支座：0.93d支座：0.94e支座：0.97f支座：0.97为便于计算所有的都取，12、筏板配筋计算梁板式筏基的底板配筋除满足计算要求外，纵横方向的底部钢筋尚应有贯通全跨，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，且其配筋率不应小于0.125%。配筋时取每块筏板的跨中弯矩和最大支座弯矩进行配筋计算。取横向1米即，截面有效高度为：筏板采用C20混凝土： ，受力钢筋采用HRB400钢筋：满足照构造要求的最小配筋面积：混凝土构件的安全等级定为二级，。 (1）B1区格板的计算 方向配筋：0.97 方向配筋：0.98 (2）B2区格板的计算 方向配筋：0.98 方向配筋：0.98 构造配筋(3）B3区格板的计算 方向配筋： 0.97 方向配筋：0.98(4）B4区格板的计算 方向配筋：0.98 方向配筋：0.98构造配筋。（5）支座配筋：a支座：0.93b支座：0.93c支座：0.93d支座：0.94e支座：0.97f支座：0.97为便于计算所有的都取，截面配筋计算结果及实际配筋列于表2.11。截面项目h0/mm fyAs/配筋实配As跨中截面B1区格方向46036068310100785方向4603606008/10100644B2区格方向4603606008/10100644方向4603606008/10100644B3区格方向4603606008/10100644方向4603606008/10100644B4区格方向4603606008/10100644方向4603606008/10100644支座截面a4603601328.05161501340b460360770.2810100785c4603606008/10100644d4603606008/10100644e4603606008/10100644f4603606008/10100644表2.11 双向板的截面配筋13、基梁配筋计算本设计中横向基梁尺寸为600mm×1200mm，基梁应满足以下构造要求： .GB50010-2002中10.2.16规定梁高大于450mm时，在梁两侧沿高度应设置纵向构造钢筋，每侧构造钢筋面积不小于梁截面面积的0.1%，且其间距不大于200mm。此处，腹板高度按规定取基础梁的有效高度-筏板厚=1160-400=760mm。每侧需配钢筋面积:，选314 实际配筋面积461mm2 . GB50010-2002中10.2.1中规定，基梁上部钢筋间距不应小于35mm和1.5倍钢筋最大直径；基梁下部钢筋间距不应小于25mm和钢筋最大直径。.GB50010-2002中10.2.10规定梁高大于800mm时，箍筋间距不应大于300mm；梁宽大于350mm小于800mm时宜选用四肢箍，且箍筋直径不宜小于8 mm。. GB50010-2002中9.5.1中规定梁受拉钢筋配筋率不应小于且不小于0.2%。 基础梁纵横方向的底部钢筋尚应有贯通全跨，顶部钢筋按计算配筋全部贯通，且其配筋率不应小于0.15%。基础梁采用C20混凝土：，受力钢筋采用HRB400钢筋：最小配筋率受力筋最小钢筋面积：混凝土构件的安全等级定为二级，混凝土保护层厚度为，截面有效高度.双排布筋： 计算配筋面积时，采用弯矩设计值，分别对横梁与纵梁进行配筋计算。 JL1配筋计算过程及结果见下表6.2表6.2 JL1梁配筋表截面支座跨中ABBAABBBBA弯矩设计值KNm-1785.21785.2-1329.185.9-1329.1-0.2580.258-0.1920.01240.192-0.3040.304-0.2150.01250.215mm2-7393.287393.28-5228.816005228.8配筋率-0.920.92-0.650.20.65选配钢筋-8B368B36-6B362B366B36实际钢筋面积-81438143-6107203661071) JL2配筋计算JL2配筋计算过程及结果见下表6.3表6.3 JL2梁配筋表截面支座跨中ABBAABBBBA弯矩设计值KNm-2320.0232.0.0-2158.1766.1-2158.1-0.3350.335-0.3110.1100.311-0.4250.425-0.3860.1170.386mm2-10337.310337.3-9381.92855.79381.9配筋率-1.291.29-1.170.361.17选配钢筋-9B409B40-8B403B408B40实际钢筋面积-1131011310-100533770100532) JL3配筋计算JL3配筋计算过程及结果见下表6.4表6.4 JL3梁配筋表截面支座BCCCCB弯矩设计值KNm1449.51090.61090.61090.61090.61449.50.20910.15730.15730.15730.15730.20910.23730.17220.17220.17220.17220.2373mm2577041874187418741875770配筋率0.720.520.520.520.520.72选配钢筋8B326B326B326B326B328B32实际钢筋面积mm2643448264826482648266434截面跨中123321弯矩设计值KNm-978.0-57.4-303.9-303.9-57.4-978.00.1410.00830.0440.0440.00830.0440.15260.00830.0450.0450.00830.045mm2371516001600160016003715配筋率0.460.20.20.20.20.46选配钢筋5B322B322B322B322B325B32实际钢筋面积mm24021160916091609160940213) JL4配筋计算JL4配筋计算过程及结果见下表6.5表6.5 JL4梁配筋表截面支座BCCCCB弯矩设计值KNm1824.31372.61372.61372.61372.61824.30.2630.1980.1980.1980.1980.2630.3120.2230.2230.2230.2230.312mm2758354205420542054207583配筋率0.950.680.680.680.680.95选配钢筋8B366B366B366B366B368B36实际钢筋面积mm2814361076107610761078143截面跨中123321弯矩设计值KNm-1586.5-717.7-943.6-943.6-717.7-1586.50.2290.1040.1360.1360.1040.2290.2640.1090.1470.1470.1090.264mm2641226643573357326646412配筋率0.800.330.450.450.330.80选配钢筋7B363B364B364B363B367B36实际钢筋面积mm271253054407240723054712514、基梁箍筋的计算箍筋采用一级钢，最小配箍率根据混泥土结构设计规范GB 50010-2002 ，按构造要求，当梁宽b>400mm,且一层内的纵向受压钢筋多于3根时，应设置复合箍筋，对截面高度h>800mm的梁，其箍筋直径不宜小于8mm；梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时，箍筋直径尚不应小于纵向受压钢筋最大直径的0.25倍。取各段梁的最大剪力计算箍筋1) JL1梁箍筋计算截面尺寸可用，按计算配箍选用四肢箍（n=4）10箍筋，,则箍筋间距，取s=100mm满足最大配箍间距和最小箍筋直径要求配箍率满足最小配箍率最终选10 n=4 s=100mm2) JL2梁箍筋计算截面尺寸可用，按计算配箍选用四肢箍（n=4）10箍筋，,则箍筋间距，取s=100mm满足最大配箍间距和最小箍筋直径要求配箍率满足最小配箍率最终选10 n=4 s=100mm3) JL3梁箍筋计算截面尺寸可用，按计算配箍选用四肢箍（n=4）10箍筋，,则箍筋间距，取s=150mm满足最大配箍间距和最小箍筋直径要求配箍率满足最小配箍率最终选10 n=4 s=150mm4) JL4梁箍筋计算截面尺寸可用，按计算配箍选用四肢箍（n=4）10箍筋，,则箍筋间距，取s=100mm满足最大配箍间距和最小箍筋直径要求配箍率满足最小配箍率最终选10 n=4 s=100mm
