1、高层建筑地基基础课程设计高层建筑地基基础课程设计学年学期： 20142015 学年 第二学期 院 别： 土木工程学院 专 业： 勘查技术与工程 专业方向： 岩土方向 班 级： 勘查1201 学 生： 王志鹏 学 号： 3120604109 指导教师： 陈国周 目录已知参数：0(1) 上部荷载0(2)土层信息1一、基础选型2二、 基础埋深2三、 确定筏板地面尺寸2四、 地基承载力验算3五、沉降验算4六、 确定筏板基础厚度66.1局部受压承载力验算66.2冲切承载力验算76.3抗剪切承载力验算8七、 梁板内力计算97.1基础底板计算97.1.1弯矩计算97.1.2、基础底板支座弯矩调整107.2基
2、础梁的计算117.2.1、边缘横梁JL1117.2.2中间横梁JL2127.2.3边缘纵梁JL3147.2.4中间纵梁JL416八、 梁板配筋计算188.1底板配筋188.1.1板顶部（跨中最大弯矩）：188.1.2板底部（取支座最大弯矩）：198.2基梁配筋218.2.1边缘横梁JL1配筋218.2.2中间横梁JL2配筋：248.2.3边缘纵梁JL3268.2.4、中间纵梁JL428九、心得体会31十、参考文献32已知参数： (1) 上部荷载 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，层高4.5m。地下室外墙厚300mm。柱截面400400，柱网
3、及轴线如图1-1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。柱低（筏基顶部）荷载见表1-1所示。表1-1 柱底荷载基本组合纵1纵2纵3纵4纵5纵6合计横117002200268028002550165013580横223802940317031502970230016910横316502490273027502500165013770合计57307630858087008020560044260标准组合纵1纵2纵3纵4纵5纵6合计横112591630198520741889122210059横217632178234823332200170412526横312221
4、844202220371852122210200合计42445652635664445941414832785准永久纵1纵2纵3纵4纵5纵6合计横11133146717871867170011009053横215871960211321001980153311273横31100166018201833166711009180合计38205087572058005347373329507(2)土层信息 32一、基础选型由于荷载较大且地基较为软弱，不能采用交叉条形基础，采用钢筋混凝土做成连续整片基础，既筏形基础。筏形基础由于基地面积大，故可以减小基底压力，并能比较有效增强基础的整体性。筏形基础在构
5、造上好像倒置的钢筋混凝土楼盖，分为平板式和梁式。基础梁截面尺寸初步估算：基础梁的高跨比不小于1/6，截面宽高比在1/21/3。二、 基础埋深地下室的高4.5m，室内外高差0.4m,应该选择持力层为粘土层，该粘土层承载力标准值为。地基基础设计规范GB5007-2010中5.3.2规定，梁板式筏形基础的板厚应满足受冲切承载力的要求，梁板式筏型基础的板厚不应小于300mm，且连续板板厚与板格的最小跨度之比不宜小于，故取板厚500mm。所以基础埋深为d=4.5-0.4+0.5=4.6 m。三、 确定筏板地面尺寸根据建筑地基基础设计规范GB50007-2011筏形基础底板挑出宽度取1.0m。则筏形基础底
6、板尺寸为底面面积除悬臂扳外底板面积检验偏心（荷载效应准永久组合）故基础底面尺寸满足要求。四、 地基承载力验算在柱网中心点建立直角坐标系，柱的总荷载为=32785KN(标准组合值）即：，基底处为粘土，又孔隙比，所以查得建筑地基基础设计规范GB50007-2011表5.2.4得地基承载力修正系数.基底以上土的加权平均重度为：修正后的地基承载力特征值: 筏形基础自重及其上土自重：基底平均压力：惯性矩： 竖向荷载（标准组合）对形心的力矩： 基底边缘压力最大值和最小值： 因为 ，故地基承载力满足要求。五、沉降验算荷载效应准永久组合值对应的基底附加应力且由于，所以需要打抗浮桩。计算深度因为粉质粘土层下为基
7、岩，基岩表面距基底（2+5+12-4.6）=14.4m故计算深度取至基岩表面，即，取b=16.4/2=8.2m ,l/b=2.04 得下表：表5基底附加应力系数及计算参数距基底底面距离zZ/b压缩模量2.40.2930.24915.614.41.7560.20657.2地基附加应力系数见表5，则每层土附加应力系数沿土层厚度的积分值为：地基变形计算深度范围内压缩模量的当量值为：故查表得，沉降计算经验系数为： 地基最终变形量 其中，s为建筑物地基变形允许值，参照建筑地基基础设计规范GB50007-2001表5.3.4六、 确定筏板基础厚度筏板基础板厚h=500mm，柱截面尺寸400400，混凝土强
8、度等级C40，荷载效应基本组合值的最大荷载柱的轴力F=3170kN。基础梁混凝土强度等级C40，基础梁的宽度b=500，梁高H=1200mm。柱网尺寸6.3m7.2m。荷载效应基本组合地基净反力6.1局部受压承载力验算 根据混凝土结构设计规范（GB50001-2001）,局部受压面积与计算底面积同心、对称原则，以500mm500mm的方形面积为局部受压计算面积，其中a为柱边至梁边的距离，a=50mm。局部受压计面积为：局部受压计算面积为：混凝土局部受压时的强度提高系数为：C40混凝土轴心抗压强度设计值 混凝土强度影响系数 受压面上的局部压力设计值 基础顶面局部受压承载力为：故满足局部受压承载力
9、要求。6.2冲切承载力验算板格的短边净长度，长边净长度 底板厚0.5m，布置双排钢筋，上下保护层厚总计70mm，底板有效高度为0.43m，受冲切承载力截面高度影响系数，C40混凝土轴心抗拉强度设计值为底板受冲切所需的厚度为：-计算板格的短边和长边的净长度； -相应于荷载效应基本组合的地基土平均净反力设计值。故底板厚度符合受冲切承载力要求。6.3抗剪切承载力验算验算距基础梁边缘处底板斜截面受剪承载力,阴影部分面积上的地基平均净反力设计值为受剪时截面高度影响系数故满足受剪承载力要求。七、 梁板内力计算荷载效应基本组合的地基平均净反已知7.1基础底板计算由于，底板按双列双向板计算。7.1.1弯矩计算
10、查表4-4表4-5的弯矩系数弯矩系数 边缘区格3 中间区格4 支座弯矩 7.1.2、基础底板支座弯矩调整 基础梁宽b=0.5m，根据教材式（4-12）进行调整： 7.1.3、悬臂板弯矩 本方案基础板长边从基础梁轴线向外悬挑1m，短边从基础梁轴线向外悬挑1.0m，减去1/2基础梁宽，即为悬臂板的宽度。 7.2基础梁的计算 三角形或梯形面积内作用有向上的地基净反力，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： 7.2.1、边缘横梁JL1梁长，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。 支座弯矩：跨中最大弯矩
11、，跨中最大弯矩分别有均布荷载及梯形荷载q叠加求出，对均布荷载：对梯形荷载（边跨，工2跨）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为：剪力图和弯矩如图所示：7.2.2中间横梁JL2JL2承载两侧传来的梯形荷载， 均布当量荷载为：支座弯矩跨中最大弯矩。跨中最大弯矩近似由下式求得（边跨）支座剪力剪力由两部分荷载产生，梯形荷载和支座弯矩，即内力如图：7.2.3边缘纵梁JL3梁长，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当量荷载为 均布荷载为： 支座弯矩 利用5跨连续梁系数表，支座弯矩为跨中最大弯矩 边跨：第二跨：中间跨：支座剪力内力如图四所示：7
12、.2.4中间纵梁JL4作用在JL4上的是三角形荷载，梁的两边都有荷载，故转化为均布的当量荷载支座弯矩：利用5跨连续梁系数表，支座弯矩为跨中最大弯矩 边跨：第二跨：中间跨：支座剪力剪力图和弯矩如图所示：八、 梁板配筋计算8.1底板配筋 保护层厚度70mm，短边钢筋截面有效高度为：，长边钢筋界面有效高度筏板采用C40混凝土： ，受力纵筋钢采用HRB400钢筋：箍筋选用HRB335()配筋取横向1米为单位宽度，采用双层双向配筋。满足照构造要求的最小配筋面积：8.1.1板顶部（跨中最大弯矩）： 横向配筋（短边X方向）：截面抵抗矩系数相对受压区度:。满足受拉纵筋总截面积：所以按配置板底非贯通纵向筋，实配直径10mm，间距100mm的III级钢，。 纵向配筋（长边Y方向）：截面抵抗矩系数相对受压区度:。满足受拉纵筋总截面积：所以按配置板底非贯通纵向筋，实配直径10mm，间距100mm的III级钢，。8.1.2板底部（取支座最大弯矩）： 横向配筋（短边X方向）：截面抵抗矩系数相对受压区度:。满足受拉纵筋总截面积：