梁板式筏型基础设计
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(一)筏形基础平法施工图的表示方法1.梁板式筏形基础平法施工图,是在基础平面布置图上采用平面注写的方式进行表达。
2.当绘制基础平面布置图时,应将其所支承的混凝土结构、钢结构、砌体结构或混合结构的柱、墙平面与基础平面一起绘制。
3.通过选注基础梁底面与基础平板底面的标高高差来表达二者间的位置关系,可以明确其:“高板位”(梁顶与板顶一平)、“低板位”(梁底与板底一平)、“中板位”(板在梁的中部)三种不同位置组合的筏形基础。
4.梁板式筏形基础构件的类型和编号;a)梁板式筏形基础由基础主梁,基础次梁,基础平板等构成。
(二)梁板式筏形基础平板的平面注写1.梁板式筏形基础平板的平面注写a)梁板式筏形基础平板LPB的平面注写,分板底部与顶部贯通纵筋的集中标注与板底部附加非贯通纵筋的原位标注两部分内容。
当仅设置贯通纵筋而未设置附加非贯通纵筋时,则仅做集中标注。
b)梁板式筏形基础平板LPB贯通纵筋的集中标注,应在所表达的板区双向均为第一跨(X与Y双向首跨)的板上引出(图面从左至右为X向,从下至上为Y 向)板区划分条件:i当板厚不同时,相同板厚区域为一板区。
ii当因基础梁跨度、间距、板底标高等不同,设计者对基础平板的底部与顶部贯通纵筋分区域采用不同配置时,配置相同的区域为一板区。
各板区应分别进行集中标注。
集中标注内容规定如下:注写基础平板的编号。
‚注写基础平板的截面尺寸。
注写h=XXX表示板厚。
ƒ注写基础平板的底部与顶部贯通纵筋及其总长度。
先注写X向底部(B打头)贯通纵筋与顶部(T打头)贯通纵筋,及其纵筋长度范围;在注写Y向底部(B打头)贯通纵筋与顶部(T打头)贯通纵筋,及其纵筋长度范围。
(图面从左至右为X向,从下至上为Y向)贯通纵筋的总长度注写在括号中,注写方式为“跨数及有无外伸”,其表达形式为:(xx)无外伸、(xxA)一端有外伸,(xxB)两端有外伸。
注:基础平板的跨数以构成柱网的主轴线为准;两主轴线之间无论有几道辅助轴线,均可按一跨考虑。
7、梁板式筏形基础设计7.1工程概况和工程地质条件衡阳市平安小学综合楼法上部结构为框架结构,下部为粉质黏土,地下水位埋深1.500m。
基础面积为16m×61m,采用梁板式筏形基础,基础埋深5.2m,基础混凝土强度为C30,底板厚800mm,钢筋采用HRB235级钢。
基础梁受力筋为HPB335,箍筋采用HPB235级钢筋。
上部结构竖向荷载见表7.1;基础平面布置图见图7.1;地质情况见第1部分第一节。
7.1.1.柱荷载图7.1竖向标准荷载分布图柱荷载基本组合kN柱号荷载(kN)柱号荷载(kN)柱号荷载(kN)柱号荷载(kN)合力(kN)南华大学城市建设学院本科毕业设计图7.2基础平面布置简图第 3 页共80页7.2设计尺寸与地基承载力验算7.2.1基础底面地下水压力的计算确定混凝土的防渗等级地下水位位于地面以下1.5米处,此处不考虑水的渗流对水压力的影响。
查《混凝土防渗规范》将底板混凝土防渗等级确定为S6。
7.2.2基础底面尺寸的确定由柱网荷载图可得柱的标准组合总荷载为:iN ∑()22417291930811865⨯+++=()22934353037592340⨯++++ ()22839348836292135⨯++++()22525312530711722⨯++++=90398kN其合力作用点:0=c x ,基础左右两边均外伸0.5m3.6)22934235302375922340[(903981⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯==∑∑iii cNy N y7.8)22839234882362922135(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+ ]15)22525231252307121722(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=7.5m基础下边外伸长度0.5m ,为使合力作用点与基础形心重合,基础总宽度为: ()()my b c 1625.75.025.0=⨯+=⨯+=则:基础上边外伸长度为:m 5.05.01516=-- 由以上计算,可得基础底面面积为:219760.6116m A =⨯=基础底面积为2976m ,上部基本组合总荷载为111916kN,基低净反力Pa AN p jk 7.114976111916===∑7.2.3地基承载力的验算按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》规定:地基受力层不存在软弱粘性土的建筑物且不超过8层高度在25m 以下的一般民用框架房屋可不进行地基及基础的抗震承载力验算。
^50007-2002 前提条件:1■上部结构的计算可以提供荷载和凝聚到基础顶面的刚度2■基本参数地基砥载力特征佰Fak I 亦-kFa地基承载力宽度修正系数血|0.3—地基承载力深度俺正系数釧d [il-基底以下土的重廩感浮重度)< 1基底以上土的加权平均重厲¥n [1 阈昭承载力修正用基础埋置深度d --------- m室外目然地坪标鬲 sams基砒归并系数:0:2規凝土强厘等级c |55拉梁承担弯矩盅例 0结构重要性系数 I 1*拉毀承担穹矩比例只影响独基和桩承台的计算一层上部结构荷载作用点标高-也9基础埋置深度:一般应自室外地面标高算起。
对于地下室,采用筏板基础也应自室外地面标高算起, 其他情况如独基、条基、梁式基础从室内地面标高算起。
自动计算覆土重:该项用于独基、条基部分。
点取该项后程序自动按 20kN/m 2的混合容重计算基础 的覆土重。
如不选该项,则对话框中出现“单位面积覆土重”参数需要用户填写。
一般来说如条基、 独基、有地下室时应采用人工填写“单位面积覆土重”,且覆土高度应计算到地下室室内地坪处, 以保证地基承载力计算正确。
一层上部结构荷载作用点标高 :即承台或基础顶标高,先进行估算,计算完成后进行修改。
该参数主要是用于求岀基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。
在填写该参数时,应输入PMCAD 中确定的柱底标高,即柱根部的位置。
注意:该参数只对柱下独基和桩承台基础有影响,对其他基础没有影响。
地梁筏板该菜单定义了按弹性地基梁元法计算需要的有关参数总信息:结构种类:基础基床反力系数:按默认按广义文克尔假定计算:若此项选择后,计算模型改为广义文克尔假定,即各点的基床反力系数将在输入的反力系数附近上下变化,边角部大,中部小一些,变化幅度与各点反力与沉降的比值有关,采用广义文克尔假定的条件是要有地质资料数据,且必须进行刚性底板假定的沉降计算,否则按一般文克尔假定计算。
在此处要与“基础梁板弹性地基梁法计算”中的“沉降计算参数输入”中参数相对应。
复习:钢筋砼基础构造要求?钢筋砼基础施工工艺?导课:随着对地下空间的开发日益加剧,很多建筑都需要地下车库、地下室,那么我们采用筏板基础或桩筏基础,因此今天我们来学习筏板基础的构造知识及施工要点。
筏形基础一、筏形基础的构造要求筏形基础有平板式、梁板式两类,其构造要求如下。
(1)确定筏形基础底面形状和尺寸时首先应考虑使上部结构荷载的合力点接近基础底面的形心。
如果荷载不对称,宜调整筏板的外伸长度,但伸出长度从轴线算起横向不宜大于1500mm,纵向不宜大于1000mm,且同时宜将肋梁挑至筏板边缘。
无外伸肋梁的筏板,其伸出长度宜适当减小。
如上述调整措施不能完全达到目的,对上肋式、地面架空的布置型式,尚可采取调整筏上填土等措施以改变合力点位置。
(2)平板式筏基的板厚按受冲切承载力验算确定,可按楼层层数×每层50mm 初定,但不应小于400mm。
梁板式筏基底板的厚度按受冲切和受剪切承载力验算确定,且不应小于300mm,其厚度尚不宜小于计算区段内最小板跨的1/20。
而肋的高度宜大于或等于柱距的1/6。
对12层以上建筑的梁板式筏基,其底板厚度与最大双向板格的短边≥50≥50≥50450基础梁柱基础梁基础梁墙(a)(b)(c)(d)图6.27 地下室底层柱或剪力墙与基础梁连接的构造要求净跨之比不应小于1/14,且板厚不应小于400mm。
(3)筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30。
当有地下室时应采用防水混凝土,防水混凝土的抗渗等级应根据地下水的最大水头与防渗混凝土厚度的比值,按现行《地下工程防水技术规范》选用,但不应小0.6MPa。
必要时宜设架空排水层。
(4)地下室底层柱、剪力墙与梁板式筏基的基础梁连接的构造应符合下列要求:1)柱、墙的边缘至基础梁边缘的距离不应小于50mm(图6.27);2)当交叉基础梁宽度小于柱截面边长时,交叉基础梁连接处应设置八字角,柱角与八字角之间的净距不宜小于50mm,见图6.27(a);3)单向基础梁与柱的连接,可按图6.27(b),(c)采用;4)基础梁与剪力墙的连接,可按图6.27(d)采用。
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41112067,三班), 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:(,)i yii xx y xyN eN G N eP d x y AI I γ+=+±±∑∑∑。
式中:x e ,y e 分别为竖向荷载i N ∑对x 轴和y 轴的偏心距;x I ,y I 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:iNGP d Aγ+=+∑ 式中i N ∑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KK Kk a F G F P rd f A A+==+≤ 可知2993301182.512020 1.8K a F A m f rd ≥==--⨯ 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=1500m 2按照题目中给出的图形比例L=2b 来设计基础。
基础宽度27.39A b m L ==,取b=3*8.2+3=27.6m L=8*6.5+3=55m.最终A=1518m 24、筏板,基梁尺寸确定基础埋深1.8m, 120kpa a f =。
《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 。
7、梁板式筏形基础设计7.1工程概况和工程地质条件衡阳市平安小学综合楼法上部结构为框架结构,下部为粉质黏土,地下水位埋深1.500m。
基础面积为16m×61m,采用梁板式筏形基础,基础埋深5.2m,基础混凝土强度为C30,底板厚800mm,钢筋采用HRB235级钢。
基础梁受力筋为HPB335,箍筋采用HPB235级钢筋。
上部结构竖向荷载见表7.1;基础平面布置图见图7.1;地质情况见第1部分第一节。
7.1.1.柱荷载图7.1竖向标准荷载分布图柱荷载基本组合kN图7.2基础平面布置简图精品文档7.2设计尺寸与地基承载力验算7.2.1基础底面地下水压力的计算确定混凝土的防渗等级地下水位位于地面以下1.5米处,此处不考虑水的渗流对水压力的影响。
查《混凝土防渗规范》将底板混凝土防渗等级确定为S6。
7.2.2基础底面尺寸的确定由柱网荷载图可得柱的标准组合总荷载为:iN ∑()22417291930811865⨯+++=()22934353037592340⨯++++ ()22839348836292135⨯++++()22525312530711722⨯++++=90398kN其合力作用点:0=c x ,基础左右两边均外伸0.5m3.6)22934235302375922340[(903981⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯==∑∑iii cNy N y7.8)22839234882362922135(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+ ]15)22525231252307121722(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=7.5m基础下边外伸长度0.5m ,为使合力作用点与基础形心重合,基础总宽度为:()()my b c 1625.75.025.0=⨯+=⨯+=则:基础上边外伸长度为:m 5.05.01516=-- 由以上计算,可得基础底面面积为:219760.6116m A =⨯=基础底面积为2976m ,上部基本组合总荷载为111916kN,基低净反力Pa AN p jk 7.114976111916===∑7.2.3地基承载力的验算按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》规定:地基受力层不存在软弱粘性土的建筑物且不超过8层高度在25m 以下的一般民用框架房屋可不进行地基及基础的抗震承载力验算。
梁板式筏形基础设计1.工程概况和工程地质条件衡阳市平安小学综合楼法上部结构为框架结构,下部为粉质黏土,地下水位埋深1.500m。
基础面积为16m×61m,采用梁板式筏形基础,基础埋深,基础混凝土强度为C30,底板厚800mm,钢筋采用HRB235级钢。
基础梁受力筋为HPB335,箍筋采用HPB235级钢筋。
上部结构竖向荷载见表;基础平面布置图见图;地质情况见第1部分第一节。
.柱荷载图竖向标准荷载分布图柱荷载基本组合 kN图2基础平面布置简图2设计尺寸与地基承载力验算基础底面地下水压力的计算确定混凝土的防渗等级地下水位位于地面以下1.5米处,此处不考虑水的渗流对水压力的影响。
查《混凝土防渗规范》将底板混凝土防渗等级确定为S6。
基础底面尺寸的确定由柱网荷载图可得柱的标准组合总荷载为:iN ∑()22417291930811865⨯+++=()22934353037592340⨯++++ ()22839348836292135⨯++++ ()22525312530711722⨯++++=90398kN其合力作用点:0=c x ,基础左右两边均外伸3.6)22934235302375922340[(903981⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯==∑∑iii c Ny N y7.8)22839234882362922135(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+ ]15)22525231252307121722(⨯⨯+⨯+⨯+⨯+=基础下边外伸长度,为使合力作用点与基础形心重合,基础总宽度为:()()my b c 1625.75.025.0=⨯+=⨯+=则:基础上边外伸长度为:m 5.05.01516=-- 由以上计算,可得基础底面面积为:219760.6116m A =⨯=基础底面积为2976m ,上部基本组合总荷载为111916kN,基低净反力Pa ANp j k 7.114976111916===∑地基承载力的验算按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》规定:地基受力层不存在软弱粘性土的建筑物且不超过8层高度在25m 以下的一般民用框架房屋可不进行地基及基础的抗震承载力验算。
仅演算一般情况下的地基承载力。
先对持力层承载力特征值ak f 进行计算:查规范GB50007-2002,得地基承载力修正系数:3.0=b η,6.1=d η 注:以上系数按照土孔隙比e 及液性指数l I 均小于的粘性土取值。
按照下部土层资料,土的平均重度为:()05.59)5.305.5(81.5-3.55.118⨯-+⨯+⨯=m r 3/28.1105.595.131627m kN =++=1(3)(0.5)a kb d m f f r b r d ηη=+-+-)5.005.5(28.116.1)36(183.0120-⨯⨯+-⨯⨯+=12.822.16120++= =由于上部竖向荷载作用于基础的重心,故基础为轴心受压基础。
基底处的总竖向力:kNG G F k k 10699097656.0976*******=⨯+⨯⨯+='++基底平均压力:kPaA G G F p k k k 6.109976106990=='++=所以kPa f kPa p a k 32.2186.109=<=,满足要求要求。
由于地基土层不存在液化性土层故可以不考虑液化影响。
3筏形基础底板抗冲切承载力和抗剪承载力验算验算底板受冲切承力:梁板式筏板基础的底板厚 为600mm ,单排布筋,板底 有150mm 素混凝土垫层,因 此取钢筋合力点至近边的距离mm 4021035s =+=α 则mm 56040600h 0=-=, 混凝土为C3022N/mm 43.1,N/mm 3.14==t c f f 图7.3.1底板冲切计算示意图验算底板受冲切承载力的 示意图如图7.3.1所示。
单向板板格:按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),底板受冲切承载力按下式计算:07.0h u f F m t hp l β≤式中:l F --------作用在图上阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值 0h --------基础底板冲切破坏锥体的有效高度 t f --------混凝土轴心抗压强度设计值m u ---------距基础梁边h0/2处冲切临界截面的周长(图7.3.1) 对于单向板:kN h h p F j l 8.56768.028.77.114)560.026.04.2()560.026.00.9(7.114)26.04.2()26.00.9(00=⨯⨯=⨯--⨯⨯--⨯=--⨯--⨯=当mm h 8000<时,取0.1=hp β满足)(kN 8.567kN 1.892456.096.7214300.17.0560.0)]560.06.04.2()560.06.00.9[(214300.17.07.00>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--+--⨯⨯⨯⨯=h u f m t hp β因此,筏板的厚度满足要求。
验算底板斜截面受剪承载力:按《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),底板斜截面受剪承载力应符合下式要求:()002hs s 27.0h h l f V n t -≤β ()s V ----距梁边缘0h 处,作用在图7.3.2中阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值hs β----受剪切承载力截面高度影响系数,按下式计算:410800⎪⎭⎫ ⎝⎛=h hsβ,板的有效高 图 底板斜截面受剪示意度0h 小于800mm 时,取mm h 8000=;h 大于2000mm 时,取mmh 20000=验算底板斜截面受剪承载力的示意图如图7.3.2。
对板进行斜截面抗剪验算: ⑴ 对×的板m l n 4.86.00.9l 1.8m ,0.6-2.4n21=-=== 0.1800410=⎪⎭⎫ ⎝⎛=h hs β阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值:kN 6.27034.088.137.1145.0)560.028.1()560.028.14.82(0.7.11421)2()2(21010212=⨯⨯⨯=-⨯⨯--⨯⨯⨯=-⨯-+-⨯=h l h l l l p V n n n n j s()()满足要求kN V kN h h l f s n t hs 6.270408156.056.024.814300.17.0)2(7.0002=>=⨯⨯-⨯⨯⨯=-β综上所述:筏板底板厚度满足斜截面抗剪承载力要求。
局部受压承载力验算根据《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:lbl nc l c l A A A f F =≤βββ135.1式中:1F ----局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值;c f ---混凝土轴心抗压强度设计值;c β-----混凝土强度影响系数,混凝土等级小于C50时,取,大于C50时取;1β-----混凝土局部受压时强度提高系数;lA ----混凝土局部受压面积 ;ln A ----- 混凝土局部受压净面积;bA ------局部受压的计算底面积.只需验算竖向轴力最大值即可,柱下最大荷载为4648KN ,即kN F l 4648=。
计算示意如图7.3.3:2m 8.16.06.04)36.0()36.0(=⨯⨯-⨯⨯⨯=b A22ln m 36.06.0===A A l24.236.08.1===l b l A A βC30混凝土,0.1,N/mm 3.142==c c f βkN6.1556736.01430024.20.135.135.1ln =⨯⨯⨯⨯=A f c l c ββ而l c l c F kN A f =>464835.1ln ββ 故局部受压承载力满足要求。
4基础梁内力计算用倒梁法计算梁的内力,即假定上部结构是绝对刚性的,各柱没有沉降差异,把柱脚视为条形基础的铰支座,将基础梁按倒置的普通连续梁计算。
用结构力学求解器算出基梁内力(横向梁为次梁,纵向梁为主梁)。
JCL -4集中净反力:()m kN b p j /8.1775.005.17.1144=+⨯=总反力:kN R 1.10667608.1774=⨯=JCL -5集中净反力: kN b p j 9.2401.27.1145=⨯= 总反力: kN R 2.14452609.2405=⨯= JCL -6集中净反力: ()kN b p j 1.2582.105.17.1146=+⨯= 总反力: kN R 15486601.2586=⨯=35.145=R R 45.146=R RJZL -1中柱子荷载合力:∑=+++=kN99022112263128772282iN将各梁反力简化成集中力作用在与JZL -1纵向基础梁的相交处,且横梁反力大小与总压力成正比,于是与JCL -4相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i4.9613.10990245.1235.14299022424444465414==⨯⨯+⨯⨯+⨯=⨯++=∑与JCL -5相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i128968.799021.12474.0299022425555565415==⨯⨯+⨯+⨯⨯=⨯++=∑与JCL -6相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i6.14147990229.047.0299022426566665416==⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯++=∑对JZL -1的中心取矩,可知0=∑M JZL -2柱子荷载合力:∑=+++=16699kN3775449146483785iN将各梁反力简化成集中力作用在与JZL -2纵向基础梁的相交处,且横梁反力大小与总压力成正比,于是与JCL -4相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i3.16213.101669945.1235.142166992424444465424==⨯⨯+⨯⨯+⨯=⨯++=∑与JCL -5相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i3.217468.7166991.12474.02166992425555565425==⨯⨯+⨯+⨯⨯=⨯++=∑与JCL -6相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i6.238571669929.047.0299022426566665426==⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯++=∑对JZL -2的中心取矩,可知0=∑MJZL -2(2)柱子荷载合力:∑=+++=kN161243839432143713593iN将各梁反力简化成集中力作用在与JL -2(2)纵向基础梁的相交处,且横梁反力大小与总压力成正比,于是与JCL -4相交处的反力:()()kNR R R R R R R R NQ i15653.101612445.1235.1421669924244444654422==⨯⨯+⨯⨯+⨯=⨯++=∑与JCL -5相交处的反力:()()NR R R R R R R R NQ ik 210068.7161241.12474.021669924255555654522==⨯⨯+⨯+⨯⨯=⨯++=∑与JCL -6相交处的反力:()()kNR R R R R R R R NQ i230371612429.047.02990224265666654622==⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯++=∑对JCL -2的中心取矩,可知0=∑MJZL -3柱子荷载合力:13233kN3105352036342794=+++=∑iN将各梁反力简化成集中力作用在与JL -3纵向基础梁的相交处,且横梁反力大小与总压力成正比,于是与JCL -4相交处的反力:()NR R R R R R R R NQ ik 8.12843.101323345.1235.142166992424444465434==⨯⨯+⨯⨯+⨯=⨯++=∑与JCL -5相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i172368.7132331.12474.02166992425555565435==⨯⨯+⨯+⨯⨯=⨯++=∑与JCL -6相交处的反力:()kNR R R R R R R R NQ i189071323329.047.0299022426566665436==⨯+⨯⨯+⨯⨯=⨯++=∑对JZL -3的中心取矩,可知0=∑M次梁:JCL-4的受力图中各支座分别是竖向集中荷载、、1565kN 、、、、、,基底反力为。