梁板式筏型基础设计

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：

i

N ∑()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[(90398

1

⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯=

=

∑∑i

i

i c N

y N y

7.8)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：

()()m

y 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2

976m ，上部基本组合总荷载为111916kN,基低净反力

Pa A

N

p 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 k

b 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：

kN

G G F k k 10699097656.0976*******=⨯+⨯⨯+='++

基底平均压力：

kPa

A 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 402

10

35s =+

=α 则mm 56040600h 0=-=， 混凝土为C30

2

2N/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：

()0

02hs 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：41

0800⎪⎭

⎫ ⎝⎛=h hs

β，板的有效高 图 底板斜截面受剪示意