筏板基础设计要点及计算示例
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a l 2 1b 2 筏板基础及侧壁计算书一、基本数据:根据 xx 省 xx 护国房地产开发有限公司护国广场岩土工程勘察报告,本工程以③层圆 砾层为持力层,地基承载力特征值为 220KP a 。
基础形式为筏板基础,混凝土强度等级为 C 40 , f c = 19.1N / mm 2 ;受力钢筋均采用HRB 400 级,f y =360 N / mm 2;根据地质 报告,地下水位取 − 1.700m 。
二、地基承载力修正及验算:f a = f ak + ηb γ (b − 3) + ηd γ m (d − 0.5) = 220 + 0.3 × 8 × (6 − 3) + 1.5 × 8 × (5.65 − 0.5) = 289.0kN / m 2上部荷载作用下地基净反力(由地下室模型竖向导荷得)f = 61.6kN / m 2 < f = 289.0kN / m 2地基承载力满足要求。
三、地下室侧壁配筋计算:(1)双向板:l y 5.175 ① l x = 8.400m , l y = 5.175m , = x 8.4 = 0.62E 土 = rhK a = 8.0 × 5.175 × tan 2 45o = 41.4KN / m E 水 = rh = 10.0 × 3.475 = 34.75KN / mE 合 = 1.27E 土 + 1.27E 水 = 52.6 + 44.1 = 96.7KN / m查静力计算手册,得:M x max = 0.0072ql 2= 0.0072 × 96.7 × 5.1752 2= 18.6KN ·m M y max = 0.0209ql '= 0.0209 × 96.7 × 5.175 2= 54.1KN ·m 2Mx max' = −0.0354ql 2= 0.0354 × 96.7 × 5.1752= −91.7KN ·mM y= −0.0566ql = −0.0566 × 96.7 × 5.175 = −146.6KN ·m配筋计算:取弯矩最大处进行计算。
当地基承载力很低,建筑物荷载又很大时,宜采用筏基。
沉积土层不均匀,有软弱土的不规则夹层,或者有坚硬的石芽出露,亦或石灰岩层中有不规则溶洞、溶曹时,采用筏基调节不均匀沉降或者跨越溶洞。
即使地基土相对较均匀时,对不均匀沉降敏感的结构也常采用筏基。
筏基的形式:等厚,局部加厚,上部加肋梁,下部加肋梁。
构造要求筏板厚度一般不小于柱网最大跨度的1/20,并不小于200mm,且应按抗冲切验算。
设置肋梁时宜取200-400mm。
筏基可适当加设悬臂部分以扩大基底面积和调整基底形心与上部荷载重心尽可能一致。
悬臂部分宜沿建筑物宽度方向设置。
当梁肋不外伸时板挑出长度不宜大于2m。
砼不低于c20,垫层100mm厚。
钢筋保护层不小于35mm。
地下水位以下的地下室底板应考虑抗渗,并进行抗裂度验算。
筏板配筋率一般在0.5-1.0%为宜。
当板厚小于300mm时单层配置,大于300mm时双层布置。
受力钢筋最小直径8mm,一般不小于12mm,间距100-200mm;分布钢筋8-10mm,间距200-300mm。
筏板配筋除符合计算配筋外,纵横方向支座钢筋尚应有0.15%、0.10%(全部受拉钢筋的1/2-1/3)的配筋率连通;跨中则按实际配筋率全部贯通。
双向悬臂挑出但肋梁不外伸时宜在板底放射状布附加钢筋。
平板式筏板柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2-1/3全部拉通,且配筋率不应小于0.15%;顶部按实际全部拉通。
当板厚小于250mm时分布筋为圆8间距250,板厚大于250mm时分不筋圆10间距200。
计算方法:1.简化方法倒梁法和到楼盖法(相对刚度较大);上部结构较柔时可用静力分析法。
2.考虑地基基础共同作用的方法2.考虑上部结构地基基础共同作用的方法。
筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,平板式筏基支持局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式,下面就筏基的分析计算做详细阐述。
(1)地基承载力验算地基承载力验算方法同独立柱基,参见第17.1.1节内容。
对于非矩形筏板,抵抗矩W采用积分的方法计算。
(2)基础抗冲切验算按GB50007-2002第8.4.5条至第8.4.8条相关条款的规定进行验算。
①梁板式筏基底板的抗冲切验算底板受冲切承载力按下式计算式中:F l——作用在图17.1.5-1中阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值;βhp——受冲切承载力截面高度影响系数;u m——距基础梁边h0/2处冲切临界截面的周长;f t——混凝土轴心抗拉强度设计值。
图17.1.5-1 底板冲切计算示意②平板式筏基柱(墙)对筏板的冲切验算计算时考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力,2处冲切临界截面的最大剪应力τmax应按下列公式计算。
距柱边h0/式中:F l——相应于荷载效应基本组合时的集中力设计值,对内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值;对边柱和角柱,取轴力设计值减去筏板冲切临界截面范围内的地基反力设计值;地基反力值应扣除底板自重;u m ——距柱边h0/2处冲切临界截面的周长;M unb——作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩设计值;c AB——沿弯矩作用方向,冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离;I s——冲切临界截面对其重心的极惯性矩;βs——柱截面长边与短边的比值,当βs<2时,βs取2;当βs>4时,βs取4;c1——与弯矩作用方向一致的冲切临界截面的边长;c2——垂直于c1的冲切临界截面的边长;a s——不平衡弯矩通过冲切临界截面上的偏心剪力传递的分配系数;③平板式筏基短肢剪力墙对筏板的冲切验算短肢剪力墙对筏板的冲切计算按等效外接矩形柱来计算,计算方法完全同柱对筏板的冲切,等效外接矩形柱参见图17.1.5-2。
筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,平板式筏基支持局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式,下面就筏基的分析计算做详细阐述。
(1 )地基承载力验算地基承载力验算方法同独立柱基,参见第17.1.1节内容。
对于非矩形筏板, 抵抗矩W采用积分的方法计算。
(2 )基础抗冲切验算按GB50007-2002第8.4.5条至第8.4.8条相关条款的规定进行验算。
①梁板式筏基底板的抗冲切验算底板受冲切承载力按下式计算*50.70/认式中:F i ——作用在图17.1.5-1中阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值;B hp——受冲切承载力截面高度影响系数;U m ――距基础梁边h°/2处冲切临界截面的周长;f t ――混凝土轴心抗拉强度设计值。
图17.1.5-1 底板冲切计算示意②平板式筏基柱(墙)对筏板的冲切验算计算时考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力,距柱边h o/2处冲切临界截面的最大剪应力T max应按下列公式计算石匸和十aM影』- r max^0.7(0.4 +1.2/A)ApZ. 1乙二I----- 2 -- --------1 十3«)式中:F ——相应于荷载效应基本组合时的集中力设计值,对内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值;对边柱和角柱,取轴力设计值减去筏板冲切临界截面范围内的地基反力设计值;地基反力值应扣除底板自重;U m ――距柱边h o/2处冲切临界截面的周长;M unb ――作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩设计值;C A B――沿弯矩作用方向,冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离;I s ――冲切临界截面对其重心的极惯性矩;B s——柱截面长边与短边的比值,当B s<2时,B s取2;当B s>4时,B s取4 ;c i——与弯矩作用方向一致的冲切临界截面的边长;C2——垂直于C i的冲切临界截面的边长;a s ――不平衡弯矩通过冲切临界截面上的偏心剪力传递的分配系数;③平板式筏基短肢剪力墙对筏板的冲切验算短肢剪力墙对筏板的冲切计算按等效外接矩形柱来计算,计算方法完全同柱对筏板的冲切,等效外接矩形柱参见图17.1.5-2 。
盈建科筏板基础设计计算实例
随着经济的发展与人们居住环境要求的不断提高,高层建筑在世界各国大量兴建,建筑体型日趋复杂,高层建筑所面临的技术问题随之变得严峻。
高层建筑对基础的强度、刚度和稳定性的要求也就更加严格,同时使沉降量和倾斜控制在允许的范围内,并保证建筑物在风荷载与地震荷载作用下具有足够的稳定性。
高层建筑筏板基础的设计实例
工程概况
某公建,地下三层连为整体,地下三和二层为六级人防物资库,平时作为车库,地下一层为超市;地上部分以抗震缝分为三部分,A 区为20层办公楼,B及C区均为2层商业区。
为适应上部住宅,下部办公及车库的特点及使用要求,本工程采用了框架一核心筒的结构形式。
本工程抗震设防烈度为8度,抗震设防类别为丙类,场地土为中硬场地土,场地类别为Ⅱ类,建筑结构安全等级为二级,地基基础设计等级为一级,地下室防水等级为一级。
框架抗震等级为二级,核心筒剪力墙抗震等级为一级。
基础选型
综合考虑地质报告、规范要求、施工难度及建筑物层数相差较大、地下室大面积开挖等具体情况,高层建筑部分采用CFG桩复合地基方案;低层部分及纯地下部分持力层土质为第四纪沉积的粉质粘土、粘质粉土⑤层,粉砂⑤2层及细砂、中砂⑥层,地基承载力标准值(fka)
为180 kPa,可满足该部分地基承载力的要求,故可采用天然地基方案。
当地基承载力很低,建筑物荷载又很大时,宜采用筏基。
沉积土层不均匀,有软弱土的不规则夹层,或者有坚硬的石芽出露,亦或石灰岩层中有不规则溶洞、溶曹时,采用筏基调节不均匀沉降或者跨越溶洞。
即使地基土相对较均匀时,对不均匀沉降敏感的结构也常采用筏基。
筏基的形式:等厚,局部加厚,上部加肋梁,下部加肋梁。
构造要求筏板厚度一般不小于柱网最大跨度的1/20,并不小于200mm,且应按抗冲切验算。
设置肋梁时宜取200-400mm。
筏基可适当加设悬臂部分以扩大基底面积和调整基底形心与上部荷载重心尽可能一致。
悬臂部分宜沿建筑物宽度方向设置。
当梁肋不外伸时板挑出长度不宜大于2m。
砼不低于c20,垫层100mm厚。
钢筋保护层不小于35mm。
地下水位以下的地下室底板应考虑抗渗,并进行抗裂度验算。
筏板配筋率一般在0.5-1.0%为宜。
当板厚小于300mm时单层配置,大于300mm时双层布置。
受力钢筋最小直径8mm,一般不小于12mm,间距100-200mm;分布钢筋8-10mm,间距200-300mm。
筏板配筋除符合计算配筋外,纵横方向支座钢筋尚应有0.15%、0.10%(全部受拉钢筋的1/2-1/3)的配筋率连通;跨中则按实际配筋率全部贯通。
双向悬臂挑出但肋梁不外伸时宜在板底放射状布附加钢筋。
平板式筏板柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/2-1/3全部拉通,且配筋率不应小于0.15%;顶部按实际全部拉通。
当板厚小于250mm时分布筋为圆8间距250,板厚大于250mm时分不筋圆10间距200。
计算方法:1.简化方法倒梁法和到楼盖法(相对刚度较大);上部结构较柔时可用静力分析法。
2.考虑地基基础共同作用的方法2.考虑上部结构地基基础共同作用的方法。
筏板基础计算范文筏板基础计算是指在建筑工程中,为了保证建筑物的稳定性和承载能力,需要进行的筏板厚度和尺寸计算。
筏板是建筑物地基的一种常用结构设计,具有较大的水平承载能力,能够分散建筑物的荷载,减小地基沉降。
下面将详细介绍筏板基础计算的内容。
首先,筏板基础计算需要考虑到的主要参数有:建筑物的荷载、地基土的承载能力、筏板的尺寸和材料强度。
建筑物的荷载包括动力荷载和静力荷载,动力荷载是指建筑物在使用和施工过程中所承受的载荷,静力荷载是指建筑物自身的重力。
地基土的承载能力是指地基土能够承受的最大压力,需要通过地基勘探和实验来确定。
筏板的尺寸和材料强度则是由设计要求和材料性能决定的。
在进行筏板基础计算时,首先需要确定筏板的受力方式。
通常情况下,筏板受力主要有剪力、弯矩和压力。
剪力是指筏板上表面的荷载所引起的平面内的切应力,弯矩是指筏板的边缘所受的弯曲力矩,压力是指筏板底面受到的垂直应力。
在计算剪力时,需要考虑筏板的宽度和受力面积。
剪力的计算公式为:剪力=荷载/宽度。
在选择筏板的宽度时,一般会根据建筑物的荷载和地基土的承载能力来确定。
另外,为了保证筏板的稳定性,还需要考虑到筏板与地基土的摩擦力。
在计算弯矩时,需要考虑筏板的长度和弯矩应力。
弯矩的计算公式为:弯矩=荷载×距离/2、在选择筏板的长度时,一般会根据建筑物的荷载和地基土的承载能力来确定。
在计算压力时,需要考虑筏板的面积和单位面积上的荷载。
压力的计算公式为:压力=荷载/面积。
在选择筏板的面积时,一般会根据建筑物的荷载和地基土的承载能力来确定。
除了这些基本参数之外,还需要考虑到其他一些因素,如筏板的稳定性、地基土的软基处理、筏板的布置和排水,以及防止地基沉降和侧向力的措施等。
综上所述,筏板基础计算是建筑工程中非常重要的一部分,通过对建筑物的荷载、地基土的承载能力、筏板的尺寸和材料强度等参数进行综合考虑,可以确定出合理的筏板厚度和尺寸,从而保证建筑物的稳定性和承载能力。
筏板基础分为平板式筏基和梁板式筏基,平板式筏基支持局部加厚筏板类型;梁板式筏基支持肋梁上平及下平两种形式,下面就筏基的分析计算做详细阐述。
(1)地基承载力验算地基承载力验算方法同独立柱基,参见第17.1.1节内容。
对于非矩形筏板,抵抗矩W采用积分的方法计算。
(2)基础抗冲切验算按GB50007-2002第8.4.5条至第8.4.8条相关条款的规定进行验算。
①梁板式筏基底板的抗冲切验算底板受冲切承载力按下式计算式中:F l——作用在图17.1.5-1中阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值;βhp——受冲切承载力截面高度影响系数;u m——距基础梁边h0/2处冲切临界截面的周长;f t——混凝土轴心抗拉强度设计值。
图17.1.5-1 底板冲切计算示意②平板式筏基柱(墙)对筏板的冲切验算计算时考虑作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩所产生的附加剪力,2处冲切临界截面的最大剪应力τmax应按下列公式计算。
距柱边h0/式中:F l——相应于荷载效应基本组合时的集中力设计值,对内柱取轴力设计值减去筏板冲切破坏锥体内的地基反力设计值;对边柱和角柱,取轴力设计值减去筏板冲切临界截面范围内的地基反力设计值;地基反力值应扣除底板自重;u m ——距柱边h0/2处冲切临界截面的周长;M unb——作用在冲切临界截面重心上的不平衡弯矩设计值;c AB——沿弯矩作用方向,冲切临界截面重心至冲切临界截面最大剪应力点的距离;I s——冲切临界截面对其重心的极惯性矩;βs——柱截面长边与短边的比值,当βs<2时,βs取2;当βs>4时,βs取4;c1——与弯矩作用方向一致的冲切临界截面的边长;c2——垂直于c1的冲切临界截面的边长;a s——不平衡弯矩通过冲切临界截面上的偏心剪力传递的分配系数;③平板式筏基短肢剪力墙对筏板的冲切验算短肢剪力墙对筏板的冲切计算按等效外接矩形柱来计算,计算方法完全同柱对筏板的冲切,等效外接矩形柱参见图17.1.5-2。