地下室抗浮设计及计算

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地下室抗浮计算

地下室抗浮计算

地下室抗浮计算Last revision on 21 December 2020
地下室抗浮验算
地下室一层结构恒载为29824KN(取PKPM总体信息结果),地下室面积为 m2,底板面积为
根据地看报告,抗浮设防水位:按水位位于地下室底板以上,即设防水位绝对标高为米考虑
则总体浮力为水重,即G=45KN/m2
结构自重产生的荷载G1=29824/=m2
基础筏板自重G2==m2
地下室回填土荷载:回填土面积663 m2 (根据图中面积计算),回填土厚米,回填土(自重取16KN/ m3)总重=,
则回填土自重产生的荷载为:=m2
抗浮安全系数取,则;<G1+G2+G3
<++
<63
计算中未考虑底板外挑部分回填土对结构抗浮的贡献,故地下室抗浮演算满足
根据以上计算过程确定,地下室降水应在地下室顶板施工完毕且房心回填完成后停止。

地下室抗浮验算(一)

地下室抗浮验算(一)

地下室抗浮验算(一)引言概述:地下室抗浮验算是一项重要的建筑设计工作,它可以确保地下室在地下水位上升时保持稳定,并避免地下室产生浮动的情况。

本文将从以下五个方面详细阐述地下室抗浮验算的相关内容,包括地下室结构强度、地下水位控制、地下室防水设计、盖板设计和地下室监测与维护。

1. 地下室结构强度1.1 确定地下室设计荷载1.2 分析地下室结构受力情况1.3 采用抗浮承载体系设计地下室1.4 测试地下室结构强度的相关指标1.5 评估地下室的整体稳定性2. 地下水位控制2.1 考虑地下水位上升的因素2.2 测量地下水位的方法2.3 分析地下水位变化趋势2.4 制定地下水位控制策略2.5 确定地下水位对地下室抗浮设计的要求3. 地下室防水设计3.1 选择合适的防水材料3.2 墙体与地基的接触防水措施3.3 地下室外墙防水设计3.4 地下室内部防水设计3.5 防水施工过程的质量控制4. 盖板设计4.1 制定盖板设计的基本原则4.2 分析盖板受力情况4.3 选择合适的盖板材料4.4 盖板结构的优化设计4.5 盖板施工过程中的注意事项5. 地下室监测与维护5.1 设置地下室监测系统5.2 监测地下水位的变化5.3 监测地下室结构的变形情况5.4 掌握地下室抗浮情况的监测指标5.5 做好地下室的定期维护工作总结:通过本文的阐述,我们了解了地下室抗浮验算的重要性以及相关内容。

地下室结构强度、地下水位控制、地下室防水设计、盖板设计和地下室监测与维护是地下室抗浮验算过程中的关键要素。

只有充分考虑这些因素并采取相应的措施,才能确保地下室在地下水位上升时保持稳定,从而避免地下室产生浮动的情况。

地下室抗浮设计

地下室抗浮设计

地下室抗浮设计在建筑工程中,地下室的抗浮设计是一个至关重要的环节。

随着城市建设的不断发展,地下空间的开发利用越来越广泛,地下室的深度和面积也在不断增加,这使得地下室抗浮问题变得日益突出。

如果地下室的抗浮设计不合理,可能会导致地下室上浮、结构开裂、渗漏等严重问题,影响建筑物的正常使用和安全。

因此,做好地下室抗浮设计是确保地下室工程质量和安全的关键。

一、地下室抗浮设计的基本原理地下室抗浮设计的基本原理是通过平衡地下室所受到的浮力和抗浮力,使地下室在地下水位上升时保持稳定。

浮力是由地下水对地下室结构产生的向上的压力,其大小等于地下室排开地下水的体积乘以水的重度。

抗浮力则主要包括地下室结构的自重、地下室顶板上的覆土重量以及抗拔桩或抗浮锚杆提供的抗拔力等。

在进行地下室抗浮设计时,需要根据工程所在地的地质条件、地下水位变化情况以及建筑物的使用要求等因素,合理确定抗浮设防水位,并计算地下室所受到的浮力和抗浮力。

当抗浮力大于浮力时,地下室能够保持稳定;当抗浮力小于浮力时,需要采取相应的抗浮措施,如增加地下室结构的自重、增加覆土厚度、设置抗拔桩或抗浮锚杆等,以提高抗浮力,确保地下室的抗浮安全。

二、地下室抗浮设计的影响因素1、地质条件地质条件是影响地下室抗浮设计的重要因素之一。

不同的地质条件下,地下水的分布和赋存情况会有所不同,从而影响地下室所受到的浮力。

例如,在渗透性较好的砂土层中,地下水的流动较为顺畅,浮力较大;而在渗透性较差的黏土层中,地下水的流动受到限制,浮力相对较小。

2、地下水位变化地下水位的变化是地下室抗浮设计中需要重点考虑的因素。

地下水位的变化可能受到季节、气候、周边排水系统、地下工程施工等多种因素的影响。

在进行抗浮设计时,需要根据当地的水文地质资料,合理确定抗浮设防水位,并考虑地下水位的可能变化幅度,以确保地下室在极端情况下仍能保持稳定。

3、建筑物的使用要求建筑物的使用要求也会对地下室抗浮设计产生影响。

地下室抗浮计算

地下室抗浮计算

地下室抗浮计算整体抗浮计算:抗浮设计水头:7.4m,底板厚0.5m,底板上覆土1.9m,地下室顶板厚0.16m(梁板柱折算厚度0.4m),地下室顶板覆土1.5m。

单位面积水浮力:6.5x10=65KN单位面积抗力:0.4x25+0.9x18+0.2x25+1.6x18+0.4x25=70KN>67整体抗浮满足要求,底板局部抗浮计算:抗浮设计水头:6.5m,底板厚0.4m,底板上覆土1.1m。

单位面积水浮力:6.5x10=65KN单位面积抗力:[0.4x25+0.9x18+0.2x25]x0.9=31.2KN 局部抗浮不满足。

防水底板需计算配筋。

单位面积净浮力q为:65x1.2-31.2x1.2=40.56KN按经验系数法计算:Mx=q*Ly*(Lx-2b/3)*(Lx-2b/3)/8=40.56*8.4*(8.1-2*5/3)*(8.1-2*5/3)/8=967.6KNm柱下板带支座最大负弯矩M1为:M1=0.5*Mx=483.8KNm(跨中板带最大为0.17)柱下板带跨中最大正弯矩M2为:M2=0.22*Mx=212.9KNm(跨中板带最大为0.22)配筋为:下部为:As1=M1/(0.9*fy*h1*3.9)=483.8/(0.9*360*1150*3.9)=332.9mm <Ф16@200As1’=M1/(0.9*fy*h1’*3.9)=483.8/(0.9*360*350* 3.9)=1039mm 基本等于Ф16@200上部为:As2=M2/(0.9*fy*h2* 3.9)=212.9/(0.9*360*350* 3.9)=481.4mm <Ф16@200上式配筋计算中分母3.9为柱下板带宽度。

原设计防水底板配筋满足要求。

独立基础计算阶梯基础计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2002)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002)②二、示意图三、计算信息构件编号: JC-1 计算类型: 验算截面尺寸1. 几何参数台阶数n=3矩形柱宽bc=600mm 矩形柱高hc=600mm基础高度h1=300mm基础高度h2=400mm基础高度h3=500mm基础长度b1=750mm 基础宽度a1=750mm基础长度b2=725mm 基础宽度a2=725mm基础长度b3=725mm 基础宽度a3=725mm2. 材料信息基础混凝土等级: C35 ft_b=1.57N/mm2fc_b=16.7N/mm2柱混凝土等级: C40 ft_c=1.71N/mm2fc_c=19.1N/mm2钢筋级别: RRB400 fy=360N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0基础埋深: dh=1.500m纵筋合力点至近边距离: as=50mm基础及其上覆土的平均容重: γ=20.000kN/m3最小配筋率: ρmin=0.150%4. 作用在基础顶部荷载标准值考虑水浮力作用:水浮力标准值为:65-31.2=33.8Kpa覆土及自重荷载标准值为:1.6x18+0.4x25=38.8Kpa活荷载标准值为:4KPaFgk=304.000kN Fqk=243.400kNMgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=0.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.20可变荷载分项系数rq=1.40Fk=Fgk+Fqk=304.000+243.400=547.400kNMxk=Mgxk+Mqxk=0.000+(0.000)=0.000kN*mMyk=Mgyk+Mqyk=0.000+(0.000)=0.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*304.000+1.40*243.400=705.560kNMx1=rg*Mgxk+rq*Mqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN*mMy1=rg*Mgyk+rq*Mqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNF2=1.35*Fk=1.35*547.400=738.990kNMx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000kNVy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|705.560|,|738.990|)=738.990kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN5. 修正后的地基承载力特征值fa=135.000kPa四、计算参数1. 基础总长 Bx=2*b1+2*b2+2*b3+bc=2*0.750+2*0.725+2*0.725+0.600=5.000m2. 基础总宽 By=2*a1+2*a2+2*a3+hc=2*0.750+2*0.725+2*0.725+0.600=5.000m3. 基础总高 H=h1+h2+h3=0.300+0.400+0.500=1.200m4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2+h3-as=0.300+0.400+0.500-0.050=1.150m5. 基础底面积 A=Bx*By=5.000*5.000=25.000m26. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*5.000*5.000*1.500=750.000kNG=1.35*Gk=1.35*750.000=1012.500kN五、计算作用在基础底部弯矩值Mdxk=Mxk-Vyk*H=0.000-0.000*1.200=0.000kN*mMdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*1.200=0.000kN*mMdx=Mx-Vy*H=0.000-0.000*1.200=0.000kN*mMdy=My+Vx*H=0.000+0.000*1.200=0.000kN*m六、验算地基承载力1. 验算轴心荷载作用下地基承载力pk=(Fk+Gk)/A=(547.400+750.000)/25.000=51.896kPa 【①5.2.1-2】因γo*pk=1.0*51.896=51.896kPa≤fa=135.000kPa轴心荷载作用下地基承载力满足要求因Mdyk=0, Mdxk=0Pkmax=(Fk+Gk)/A=(547.400+750.000)/25.000=51.896kPa七、基础冲切验算1. 计算基础底面反力设计值因 Mdx=0 并且 Mdy=0Pmax=Pmin=(F+G)/A=(738.990+1012.500)/25.000=70.060kPaPjmax=Pmax-G/A=70.060-1012.500/25.000=29.560kPa2. 验算柱边冲切YH=h1+h2+h3=1.200m, YB=bc=0.600m, YL=hc=0.600mYHo=YH-as=1.150m2.1 因 800<YH<2000 βhp=0.9672.2 x方向柱对基础的冲切验算x冲切位置斜截面上边长bt=YB=0.600mx冲切位置斜截面下边长bb=YB+2*YHo=2.900mx冲切不利位置bm=(bt+bb)/2=(0.600+2.900)/2=1.750mx冲切面积(By≥Bx)Alx=(By/2-YL/2-YHo)*Bx-(Bx/2-YB/2-YHo)2=(5.000/2-0.600/2-1.150)*5.000-(5.000/2-0.600/2-1.150)2=4.148m2x冲切截面上的地基净反力设计值Flx=Alx*Pjmax=4.148*29.560=122.598kNγo*Flx=1.0*122.598=122.60kNγo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo=0.7*0.967*1.57*1750*1150=2138.01kNx方向柱对基础的冲切满足规范要求2.3 y方向柱对基础的冲切验算y冲切位置斜截面上边长at=YL=0.600my冲切位置斜截面下边长ab=YL+2*YHo=2.900my冲切不利位置am=(at+ab)/2=1.750my冲切面积(Bx≥By)Aly=(Bx/2-YB/2-YHo)*By-(By/2-YL/2-YHo)2=(5.000/2-0.600/2-1.150)*5.000-(5.000/2-0.600/2-1.150)2=4.148m2y冲切截面上的地基净反力设计值Fly=Aly*Pjmax=4.148*29.560=122.598kNγo*Fly=1.0*122.598=122.60kNγo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo=0.7*0.967*1.57*1750*1150=2138.01kNy方向柱对基础的冲切满足规范要求3. 验算h2处冲切YH=h2+h3=0.900mYB=bc+2*b3=2.050mYL=hc+2*a3=2.050mYHo=YH-as=0.850m3.1 因 800<YH<2000 βhp=0.9923.2 x方向变阶处对基础的冲切验算x冲切位置斜截面上边长bt=YB=2.050mx冲切位置斜截面下边长bb=YB+2*YHo=3.750mx冲切不利位置bm=(bt+bb)/2=(2.050+3.750)/2=2.900mx冲切面积(By≥Bx)Alx=(By/2-YL/2-YHo)*Bx-(Bx/2-YB/2-YHo)2=(5.000/2-2.050/2-0.850)*5.000-(5.000/2-2.050/2-0.850)2=2.734m2x冲切截面上的地基净反力设计值Flx=Alx*Pjmax=2.734*29.560=80.827kNγo*Flx=1.0*80.827=80.83kNγo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo=0.7*0.992*1.57*2900*850=2686.46kNx方向变阶处对基础的冲切满足规范要求3.3 y方向变阶处对基础的冲切验算y冲切位置斜截面上边长at=YL=2.050my冲切位置斜截面下边长ab=YL+2*YHo=3.750my冲切不利位置am=(at+ab)/2=2.900my冲切面积(Bx≥By)Aly=(Bx/2-YB/2-YHo)*By-(By/2-YL/2-YHo)2=(5.000/2-2.050/2-0.850)*5.000-(5.000/2-2.050/2-0.850)2=2.734m2y冲切截面上的地基净反力设计值Fly=Aly*Pjmax=2.734*29.560=80.827kNγo*Fly=1.0*80.827=80.83kNγo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo=0.7*0.992*1.57*2900*850=2686.46kNy方向变阶处对基础的冲切满足规范要求4. 验算h3处冲切YH=h3=0.500mYB=bc+2*b2+2*b3=3.500mYL=hc+2*a2+2*a3=3.500mYHo=YH-as=0.450m4.1 因(YH≤800) βhp=1.04.2 x方向变阶处对基础的冲切验算x冲切位置斜截面上边长bt=YB=3.500mx冲切位置斜截面下边长bb=YB+2*YHo=4.400mx冲切不利位置bm=(bt+bb)/2=(3.500+4.400)/2=3.950mx冲切面积(By≥Bx)Alx=(By/2-YL/2-YHo)*Bx-(Bx/2-YB/2-YHo)2=(5.000/2-3.500/2-0.450)*5.000-(5.000/2-3.500/2-0.450)2=1.410m2x冲切截面上的地基净反力设计值Flx=Alx*Pjmax=1.410*29.560=41.679kNγo*Flx=1.0*41.679=41.68kNγo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo=0.7*1.000*1.57*3950*450=1953.47kNx方向变阶处对基础的冲切满足规范要求4.3 y方向变阶处对基础的冲切验算y冲切位置斜截面上边长at=YL=3.500my冲切位置斜截面下边长ab=YL+2*YHo=4.400my冲切不利位置am=(at+ab)/2=3.950my冲切面积(Bx≥By)Aly=(Bx/2-YB/2-YHo)*By-(By/2-YL/2-YHo)2=(5.000/2-3.500/2-0.450)*5.000-(5.000/2-3.500/2-0.450)2=1.410m2y冲切截面上的地基净反力设计值Fly=Aly*Pjmax=1.410*29.560=41.679kNγo*Fly=1.0*41.679=41.68kNγo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo=0.7*1.000*1.57*3950*450=1953.47kNy方向变阶处对基础的冲切满足规范要求八、柱下基础的局部受压验算因为基础的混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级,验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力。

地下室抗浮计算书(两篇)

地下室抗浮计算书(两篇)

地下室抗浮计算书(二)引言概述:地下室是一种在地面下建造的建筑结构,具有重要的功能和广泛的应用。

由于地下室位于地面下方,常常会面临地下水位的升高以及土壤湿度的影响,从而产生浮力和抗浮力的问题。

地下室抗浮力的计算是地下室设计的重要环节,对于确保地下室的安全和稳定性至关重要。

正文内容:一、地下水位的影响1.地下水位的定义和测量方法2.地下水位上升的原因3.地下水位上升与地下室抗浮力的关系4.地下水位对地下室结构的影响二、浮力的计算与分析1.浮力的定义和计算公式2.地下室结构的净重计算3.土壤压力的计算4.外荷载对地下室的影响5.地下室抗浮力的计算方法三、抗浮力的设计与优化1.基础设计与抗浮力2.地下室结构的抗浮力设计3.地下室抗浮力设计的关键要素4.抗浮力的优化设计方法5.抗浮力设计中的经验与建议四、降低浮力对策1.地下水排泄措施的选择2.排水系统的设计原则3.排水系统的布置与管道设计4.防渗设计的重要性5.快速排水方法的应用五、案例分析与结论1.地下室抗浮力设计案例分享2.抗浮力设计的实际应用3.地下室抗浮力计算的局限性与未来发展方向4.结论与总结总结:地下室抗浮力计算是确保地下室结构安全和稳定的关键环节。

地下水位的上升、浮力计算与分析、抗浮力的设计与优化、降低浮力对策以及案例分析等方面的研究对于提高地下室结构的抗浮力具有重要意义。

未来的发展方向应该注重深入研究地下室抗浮力计算与设计的理论基础,并结合实际工程情况进行不断创新和优化,以提高地下室抗浮力计算的精确性和可靠性,从而确保地下室的安全和可持续发展。

【引言概述】地下室抗浮计算书是在建筑设计和施工中的一个重要计算工具,用于确定地下室结构在地下水压作用下的稳定性和抗浮力。

本文将从地下室抗浮计算的背景、计算公式和原理、计算步骤、关键参数和设计要点等方面展开详细阐述,旨在为工程师提供有关地下室抗浮计算的具体指导。

【正文内容】1.背景1.1地下室抗浮计算的背景与意义地下室抗浮计算是为了确保地下室在地下水压作用下能够稳定和抗浮力,避免地下室出现浮动、滑移等不稳定情况,对于地下室工程的安全性和稳定性至关重要。

地下室抗浮计算(含锚杆)知识分享

地下室抗浮计算(含锚杆)知识分享

D f rbk
注明:frbk应通过试验确
定,当无试验资料时可按
(GB50330-2013)表8.2.3-
1和表8.2.3-2取值
4.锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度La2:
依据(GB50330-2013)第8.2.4条公式
水泥浆或水泥砂浆强度等级:
M30
钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值fb:
2.4 Mpa
6.锚杆裂缝设计 根据(GB50010-2002)第8.1.2条公式
wm a x
cr
sk Es
(1.9c
0.08
deq ) te
锚杆混凝土强度等级
C30
锚杆钢筋强度设计值fy (N/mm2)
360
混凝土轴心抗压设计值fc (N/mm2)
14.3
混凝土抗拉标准值ftk (N/mm2)
2.01
混凝土抗压强度设计值ft(N/mm2):
1.43
锚筋弹性模量ES (N/mm2)
2.0E+05
构件受力特征系数αcr
2.7
σsk=Nak/As(N/mm2)
130.71
(按荷载效应标准组合计算 的钢筋砼构件纵向受拉钢筋 的应力)
ρte=AS/0.5bh
0.0363
ρte实际取值(ρte≥0.01) 0.0363
ψ=1.1-0.65ftk/ρteσsk
La
K .N ak
M25 M30
锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度La2:
1.026983442
n d fb 0.7
M35
(用三根钢筋点焊成束的作
法时,粘结强度乘0.7)
5.锚杆锚固段长度L取大值为: 锚杆长度实际取值: 实际选用锚筋是否满足计算要求:

地下室抗浮计算(一)

地下室抗浮计算(一)

地下室抗浮计算(一)引言概述:地下室抗浮计算是在地下室工程设计中必不可少的一项重要工作,它关系到地下室的稳定性和安全性。

本文将从地下室的设计要求、土层承载力计算、水压力计算、地下室墙体稳定性计算和浮力计算等五个大点出发,详细介绍地下室抗浮计算的相关内容。

正文内容:一、地下室的设计要求1.了解地下室的功能和使用要求2.评估地下室所处地区的水位情况3.分析地下室结构所承受的荷载类型和大小4.考虑地下室的材料选择和结构类型二、土层承载力计算1.调查地下室所处地区的土壤性质和地质情况2.确定设计土层承载力的计算方法3.计算地下室的活荷载和静荷载4.根据土层的承载力指标,检验地下室的稳定性三、水压力计算1.了解地下水位和周边水体对地下室的影响2.计算地下水位对地下室墙体的水压力3.考虑地下室墙体排水系统的设计和排水能力4.评估地下室墙体的抗渗性能和稳定性四、地下室墙体稳定性计算1.确定地下室墙体的地下水位和土体背填的压力2.计算地下室墙体承受的重力荷载和水压荷载3.评估地下室墙体材料和结构的强度和稳定性4.进行地下室墙体的变形和沉降分析五、浮力计算1.确定地下室底板下方的地下水位2.计算地下室底板的外侧土体对底板的水平力3.考虑地下室底板的自重和地下水压力4.计算地下室底板的抗浮力5.评估地下室底板的稳定性和安全性总结:地下室抗浮计算是地下室工程设计中不可或缺的一项工作。

通过了解地下室的设计要求、土层承载力计算、水压力计算、地下室墙体稳定性计算和浮力计算等相关内容,可以保证地下室的稳定性和安全性,并为地下室设计提供科学的依据。

在实际工程中,还需考虑地下室的使用环境和地区的特殊情况,进一步提高地下室抗浮计算的准确性和可靠性。

(完整版)地下室抗浮计算书

(完整版)地下室抗浮计算书

地下室抗浮计算书图一地下室剖面示意图图二计算平面一、条件:取跨度最大的区域进行计算,选择如图二所示计算区域。

地面标高H1=0.000m,顶板标高H2=-0.650m,底板标高H3=-4.850m,设计水位标高Hw=-1.550m;顶板厚度d1=250mm,考虑梁高,折算厚度取d1=300mm,底板厚度d2=400mm,挡土墙墙厚度d3=300,地下室层高h=4200mm。

底板建筑垫层厚d4=100mm,覆土容重γ`=20kN/m;二、计算:1、水浮力F w=|h3+d2-h w|×10=|-4.850+0.4+1.550|×10=37.00 kN/m2、抗浮力:(1)、顶板自重:G1=d1×25=300×0.001×25=7.5 kN/m(2)、底板自重:G2=d2×25=400×0.001×25=10.0 kN/m(3)、覆土重量:G o=d o×γ=0.650×18=11.70 kN/m抗浮力G=∑(G o+G1+G2+G3+G4+G5+G6)=∑(7.50+10+11.7)=29.2kN/m3、抗拔桩需承担浮力:nR>F w-G/K=37-29.2/1.05=9.2 kN/m图二所示中间桩,桩径1000,桩长取6m,根据《全国民用建筑工程设计技术措施》(地基与基础)(2009版)基桩抗拔承载力特征值:R tk=T ua+G=∑λi q sik u i l i=0.75*45*3.14*1*2+0.7*35*3.14*1*4=520kN其中抗拔系数λ在残积粉质粘土层取0.75,圆砾层取0.7,桩位于残积粉质粘土层桩长取2m,圆砾层取4m。

图二所示,中间桩需承担抗浮面积为:s=14.4*14.2/4=51m2(取周边面积的四分之一)单桩需抵抗浮力为R=51*9.2=469.2kN< R tk=520kN满足要求正截面受拉承载力验算:N=1.35*469.2=634kN≤f y A s=300*3016=905kN满足要求。

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地下室抗浮设计及计算
Post time: 2010年5月20日
前一段时间做了几个项目,都涉及到地下室抗浮设计的问题,整理了一个大个地下室的计算思路。

先说一下规范的一些要求,规范对抗浮设计一直没有特别明确的计算建议,很多的设计建议都是编者自己的理解,所以大家的计算结果就会有很大差异。

1)《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006年版)第3.2.5条第3款规定:“对结构的倾覆、滑移或漂浮验算,荷载的分项系数应按有关的结构设计规范的规定采用”。

2)《砌体结构设计规范》GB 50003-2001第4.1.6条当砌体结构作为一个刚体,需验算整体稳定性时,例如倾覆、滑移、漂浮等,应按下式验算:γ0(1.2SG2k+1.4SQ1k+SQik) ≤ 0.8SG1k
式中SG1k----起有利作用的永久荷载标准值的效应;
SG2k----起不利作用的永久荷载标准值的效应;
3)北京市标准《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ 11-501-2009第8.8.2条,抗浮公式为:
Nwk ≤γGk
式中Nwk——地下水浮力标准值;
Gk——建筑物自重及压重之和;
γ——永久荷载的影响系数,取0.9~1.0;
结合上述原则,计算目前在做的南方某大剧院舞台下台仓的抗浮情况,由于整个台仓位于城市河道边,且上部恒荷载的不确定性,因此永久荷载的影响系数取的是0.8,比北京规范还要低一些:
台仓深度较大,台仓底板顶标高为-14.8米,存在抗浮设计要求,根据
地质勘察报告数据,设计最高抗浮水位绝对标高为2.36米相对标高-1.54米,
经计算,上部结构传至台仓底板顶面处0.8倍恒荷载值为65200kN,台仓底板面积约为663平米,考虑台仓底板厚度为1.6米重力效应,尚有水浮力约为((14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25)×663-65200=12106 kN。

根据地质勘察报告提供的勘探点平面布置图,台仓位于18、19、25、26号孔附近,抗拔桩长为9.5米,直径0.4米,计算抗拔承载力特征值为220 kN,考虑结构重要性系数1.1,需要不少于60根抗拔桩。

考虑台仓底板承担水压情况,设置11X20=220根抗拔桩,抗拔桩间距为1.45X1.45米,则相应面积底板承担水压标准值为((14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25)×1.45×1.45=245.2kN,减去抗拔桩抗拔值=245.2-220=25.2 kN,对应台仓底板承担水压标准值为1.1×60.6/(1.3×1.9)=27.5 kN/m2,其中1.1为结构重要性系数。

考虑群桩效应,群桩平面尺寸为16.8×28.5米,整个周边抗拔极限承载力为0.5Tgk =0.5×(0.70×55×1.2+0.75×50×7.1+0.65×85×0.7)×
(16.8+28.5)×2=15900 kN,整个桩土浮容重为11×16.8×28.5×9=47400 kN,合计抗浮力为63300 kN,满足抗浮要求。

基础底板配筋计算:其中结构重要性系数为1.1,水浮力分项系数为1.20,抗拔桩安全系数取0.80,则台仓底板抗浮力设计值为1.1×(1.2×
(14.8+1.6-1.54)×10-0.8×1.6×25-0.8×220/1.45/1.45)=68.88kN/m2,台仓底板按四边简支弹性楼板配筋设计结果如下:
1.1 基本资料
1.1.1 工程名称:台仓底板配筋
1.1.2 边界条件(左端/下端/右端/上端):铰支 / 铰支 / 铰支 / 铰支
1.1.3 荷载标准值
1.1.3.1 永久荷载标准值: gk = 0
1.1.3.2 可变荷载标准值
均布荷载: qk1 = 68.88kN/m ,γQ = 1,ψc = 0.7,ψq = 0.7
1.1.4 荷载的基本组合值
1.1.4.1 板面 Q = Max{Q(L), Q(D)} = Max{68.88, 48.22} = 68.88kN/m
1.1.5 计算跨度 Lx = 19950mm,计算跨度 Ly = 31900mm,
板的厚度 h = 1600mm (h = Lx / 12)
1.1.6 混凝土强度等级为 C35,
fc = 16.72N/mm , ft = 1.575N/mm , ftk = 2.204N/mm
1.1.7 钢筋抗拉强度设计值 fy = 360N/mm , Es = 200000N/mm
1.1.8 纵筋合力点至截面近边的距离:板底 as = 25mm、板面 as' = 25mm
1.2 配筋计算
1.2.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx
Mxk = 2291.29kN•m,Mxq = 1603.90kN•m;
Mx = Max{Mx(L), Mx(D)} = Max{2291.29, 1603.9} = 2291.29kN•m
Asx = 4159mm ,as = 25mm,ξ= 0.057,ρ= 0.26%;
实配纵筋: 32@100 (As = 8042);ωmax = 0.265mm
1.2.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My
Myk = 1133.91kN•m,Myq = 793.74kN•m;
My = Max{My(L), My(D)} = Max{1133.91, 793.74} = 1133.91kN•m
Asy = 2062mm ,as = 50mm,ξ= 0.029,ρ= 0.13%;ρmin = 0.20%, As,min = 3200mm ;实配纵筋: 32@175 (As = 4596);ωmax = 0.195mm
1.3 跨中挠度验算
1.3.1 挠度验算参数
参照《建筑结构静力计算手册》表 4-16,挠度系数κ= 0.00831(1/M)
按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 Mk = 2291.29kN•m
按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 Mq = 1603.90kN•m
Es = 200000N/mm ,As = 8042mm ,
Ec = 31334N/mm ,ftk = 2.204N/mm
1.3.2 荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度 Bs
1.3.
2.1 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ
σsk = Mk / (0.87h0•As) (混凝土规范式 8.1.3-3)
σsk = 2291288086/(0.87*1575*8042) = 208N/mm
矩形截面,Ate = 0.5•b•h = 0.5*1000*1600 = 800000mm
ρte = As / Atk (混凝土规范式 8.1.2-4)
ρte = 8042/800000 = 0.01005
ψ= 1.1 - 0.65ftk / (ρte•σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)
ψ= 1.1-0.65*2.2/(0.01005*208) = 0.414
1.3.
2.2 钢筋弹性模量与混凝土模量的比值:
αE = Es / Ec = 200000/31334 = 6.38
1.3.
2.3 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'
矩形截面,γf' = 0
1.3.
2.4 纵向受拉钢筋配筋率ρ= As / (b•h0) = 8042/(1000*1575) = 0.00511 1.
3.2.5 钢筋混凝土受弯构件的短期刚度 Bs 按混凝土规范式 8.2.3-1 计算:
Bs = Es•As•h02 / [1.15ψ + 0.2 + 6•αE•ρ / (1 + 3.5γf')]
= 200000*8042*15752/[1.15*0.414+0.2+6*6.38*0.00511/(1+3.5*0)] =4574441.15kN•m
1.3.3 考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ
按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ' = 0 时,取θ= 2.0
1.3.4 受弯构件的长期刚度 B 按混凝土规范式 8.
2.2 计算:
B = Bs•Mk / [Mq•(θ - 1) + Mk] =
4574441.15*2291.29/[1603.9*(2-1)+2291.29]
= 2690847.75kN•m
1.3.5 挠度 f =κ•Qk•Lx4 / B = 0.00831*68.88*19.954/2690847.75*1000 =
33.7mm
f / Lx = 33.7/19950 = 1/592。

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