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1、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16m61m,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。1.1.柱荷载图1.1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）A12112B12631C12877J122829902A2377
2、5B24491C24648J2378516699A33839B34321C34371J3359316124A43105B43520C43634J4297413233A53105B53520C53634J5297413233A63839B64321C64371J6359316124A73775B74491C74648J7378516699A82112B82631C82877J822829902合力（KN）25662299263106025268 图2基础平面布置简图2设计尺寸与地基承载力验算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
3、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。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：=90398kN其合力作用点：，基础左右两边均外伸0.5m=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：则：基础上边外伸长度为：由以上计算，可得基础底面面积为：基础底面积为，上部基本组合总荷载为111916kN,基低净反力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。仅演算一般情况下的地基承载力。先对持力层承载力
4、特征值进行计算：查规范GB50007-2002,得地基承载力修正系数：，注：以上系数按照土孔隙比及液性指数均小于0.85的粘性土取值。按照下部土层资料，土的平均重度为：=218.32kPa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：基底平均压力：所以，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3.1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 则， 混凝土为C30 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
5、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： (2.11)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 -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： 当时，取因此，筏板的厚度满足要求。 3.2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： （2.13）-距梁边缘处，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-受剪切承载力截面高度影响系数，按
6、下式计算：，板的有效高 图3.2 底板斜截面受剪示意度小于800mm时，取； 大于2000mm时，取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： 对9.0m2.4m的板 阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值： 综上所述：筏板底板厚度满足斜截面抗剪承载力要求。3.3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
7、要求： (2.15) 式中:-局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值;-混凝土轴心抗压强度设计值;-混凝土强度影响系数,混凝土等级小于C50时,取1.0,大于C50时取0.8;-混凝土局部受压时强度提高系数; -混凝土局部受压面积 ; - 混凝土局部受压净面积; -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。计算示意如图7.3.3： C30混凝土， 而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
8、向梁为次梁，纵向梁为主梁）。JCL4集中净反力：总反力： JCL5集中净反力： 总反力： JCL6集中净反力： 总反力： JZL1中柱子荷载合力：将各梁反力简化成集中力作用在与JZL1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JCL4相交处的反力：与JCL5相交处的反力：与JCL6相交处的反力:对JZL1的中心取矩，可知JZL2柱子荷载合力：将各梁反力简化成集中力作用在与JZL2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JCL4相交处的反力：与JCL5相交处的反力：与JCL6相交处的反力:对JZL2的中心取矩，可知JZL2(2)柱子荷载合力：将各梁反力简化成集中力作
9、用在与JL2(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JCL4相交处的反力：与JCL5相交处的反力： 与JCL6相交处的反力:对JCL2的中心取矩，可知JZL3柱子荷载合力：将各梁反力简化成集中力作用在与JL3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JCL4相交处的反力：与JCL5相交处的反力：与JCL6相交处的反力:对JZL3的中心取矩，可知次梁：JCL-4的受力图中各支座分别是竖向集中荷载961.4kN、1621.3kN、1565kN、1284.8kN、1284.8kN、1621.3kN、1621.3kN、961.4kN，基底反力为143.53kN。JC
10、L-4的荷载图、弯矩图和剪力图如下： 图7.1 JZL-4荷载、弯矩、剪力图由以上JCL-4的内力分析可知：支座1处的剪力支座2处的剪力支座3处的剪力支座4处的剪力支座5处的剪力支座6处的剪力支座7处的剪力支座8处的剪力由此可知：支座1处的支座反力（）支座2处的支座反力（）支座3处的支座反力（）支座4处的支座反力（）支座5处的支座反力（）支座6处的支座反力（）支座7处的支座反力（）支座8处的支座反力（）内力计算JZL-6的受力图中各支座分别是竖向集中荷载1414.6kN、2385.6kN、2302kN、1890kN、1890kN、2302kN、2385.6kN、1414.6kN，基底反力为20
11、8.35kN。JCL-6的荷载图、弯矩图和剪力图如下： 图7.2 JCL-6荷载、弯矩、剪力图由以上JCL-6的内力分析可知：支座1处的剪力支座2处的剪力支座3处的剪力支座4处的剪力支座5处的剪力支座6处的剪力支座7处的剪力支座8处的剪力由此可知：支座1、8处的支座反力（）支座2、7处的支座反力（）支座3、6处的支座反力（）支座4、5处的支座反力（）主梁：柱子基本组合荷载合力：=111916kN基础内力计算采用基本组合，按照基本组合的竖向导荷计算基底反力： 地基梁分布：边缘次梁JCL-4二根，中间次梁JCL-5四根，中间次梁JCL-6二根。 全部折合成中间次梁JCL-5,一共有：作用在主梁JZ
12、L-2、JZL-3的总轴向荷载分别为（荷载左右完全对称）：、轴线上： , 、轴线上： 、轴线上： 由7.68根次肋JCL5承担，则有、轴线上： ，、轴线上：、轴线上： 在次肋JCL-5两端作用力：次肋JCL-4上作用力为： ，分别为1609kN、1553.6kN、1275kN、1275kN、1553.6kN、1609kN次肋JCL-4两端作用力为：次肋JCL6梁上作用力为： ，分别为2391.7kN、2309.5kN、1895.3kN、1895.3kN、2309.5kN、2391.7kN次肋JCL-6两端作用力为：主肋JZL-1梁上外伸部分传来的线荷载: JZL-1端部作用力： JZL-1梁：JZL-1梁上外伸部分传来的线荷载: 利用结构求解器得到内力图如图
