筏板基础设计要点及计算示例

7.地梁：
7.1 高度： 抗剪控制，一般来讲，取计算跨度的（1/8---1/4） ，估计时，可以取 1/6;但如果抗剪 切能够通过，高度可以取小一点，尤其是那些多层框架的筏板基础。 7.2.宽度： 取柱子高度的 1/2 左右，一般取柱宽+100mm 作为梁宽，地梁能包住柱子，使地梁吃掉 冲切力； 当然也可以让 梁宽 柱宽， 但要局部加腋， 柱角与八字角之间的净距应 50mm； 一 般来将，柱墙的边缘要比基础梁的边缘 50mm。 7.3.经验：假设柱网 8m*8m，轴压比 0.9 混凝土强度等级 10 层 20 层 30 层 C30 C30 C40 C30 C40 地梁截面 600*1600mm 800*1800 700*1800 900*2400 800*2400
1.适用条件：
一般用于高层， 且地基承载力必须很大； 当多层房屋， 比如框架， 地基承载能力很低时， 也可以用伐板基础；筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。
2.荷载：
剪力墙结构每层每平方 16 kN / m 计算，假设一个 30 层的高层，地下 1 层，则传给地 基 496 kN / m ， 假 设 用 伐 板 基 础 ， 伐 板 厚 1100mm ， 则 筏 板 自 重 的 面 荷 载 为 ： 25*1.1=27.5 kN / m ，则传给基础总的面荷载为：496+27.5=524 kN / m ，可以用这个大概 估计下地基承载力大概要多大， 并且地基资料给出地基承载力特征值已经包括了挖开土的重 量。 按规范，天然地基的最小埋深取上部高度的 1/15，所以一般高层的埋深为：7m 左右， 经深度修正后的地基承载力做多也就增加一个 30kpa 的样子。设计时，一般可以不修正， 留作安全余量。
地基净反力
N max
1500KN 1700KN
400mm
0kpa
100kpa
200kpa
C40
平筏板厚 800mm 柱子截面 500*500mm 600*600mm 地基净反力 最大轴力设计值 地基净反力 最大轴力设计值
4300KN 0kpa 4700KN 300kpa
5500KN 6000KN
C40，
平筏板厚 300mm 柱子截面 250*250mm 300*300mm 500*500mm 地基净反力 最大轴力设计值
420KN 0kpa 475KN 650KN
C35
平筏板厚
柱截面 500*500mm 600*600mm
地基净反力
N max
1200KN 1370KN
地基净反力
N max
1350KN 1500KN
8.1.1.经验：C35，三级钢，保护层厚度 55mm 筏板厚度 8*8m 6*6m 1000mm 1000mm 地基净反力 450kap 400kpa 跨中配筋 1520 850 支座配筋 4000 2000
注：20@200=1571 mm2 ,22@200=1901 mm2 ，28@150=4100 mm2 ,28@200=3078 mm2 , 25@200=2454 mm2 ，16@200=1005 mm2 ，22@200=1901 mm2 。 总结：8m*8m 尺寸，厚度 1000，地基净反力 400kpa，C35，钢筋三级钢，保护层厚度 55mm 跨 中 配 筋 20@200=1571 ， 支 座 28@150=4100 ； 6m*6m 尺 寸 ： 跨 中 16@200=1005 ， 支 座 22@200=1901。 8.1.2.最小配筋率配筋：0.15%*(1000-55)*1000=1417 mm ,配 20@200=1571 mm 8.1.3.经验：C35，三级钢，保护层厚度 55mm 筏板厚度 8*8m 6*6m 500mm 500mm
2
筏板厚 mm 400 400 750 650 1100 950
注： 1.30 层，C50，筏板厚 850mm。 2.不管是按规范还是经验，必须满足筏板抵抗冲切的最小板厚；由于是双向板，一般不 用抗剪切控制，否则板厚很增加很多。
4. 梁式筏板底板承受最大地基净反力
8*8m 的双向板，底板保护层厚度按 55mm 计算 截面大小 250mm 300mm 400mm 500mm 600mm 700mm 800mm 900mm 1000mm 6*6m 的双向板，底板保护层厚度按 55mm 计算 截面大小 250mm 300mm 400mm 500mm 600mm 700mm C30 混凝土强度等级 底板承受最大地基净反力 145kpa 185kpa 280kpa 380kpa 490kpa 620kpa C30 混凝土强度等级 底板承受最大地基净反力 105kpa 135kpa 200kpa 270kpa 340kpa 420kpa 510kpa 610kpa 710kpa
2 2 2 2
3.板厚：
3.1.规范： 箱筏规范：梁板式筏基板厚：当 12 层时，h 1/14 L短 且 400mm； L短 为最大双向板 格的短边净跨，假设 8m*8m 的双向板，则最小厚度为 570mm。
当 12 层时，h 1/ 20 L短 且 300mm； L短 为最大双向板格的短边净跨，假设 8m*8m 的 双向板，则最小厚度为 400mm。多层框架，有时候筏板厚可以做到 250 厚。 3.2.经验： 15 层以下时，可以按每层 50mm 估算，超过 15 层以后，不能用此方法，因其估算的板 厚会不经济。 柱网 8m*8m，轴压比 0.9 混凝土强度等级 10 层 20 层 30 层 C30 C40 C30 C40 C30 C40 荷载标准值 kN / m2 14 kN / m2 15 kN / m2 16 kN / m
8.荷载和配筋：
8.1.筏板底板：
2 应该用净反力 （扣除基础自重） 。 板的手算计算方法： 单向板， 2 端简支时： M中 =PL / 8， j 2 按塑性内力重分布，弯矩调幅方法，当两端固定或连续时： M固 =M中 =PL /16 。一端固定 j 2 2 或连续，一端简支时， M固 =M中 =PL /14 。悬挑板： M固 =PL / 2。 j j
6.筏板基础分类：柔性基础，刚性基础
h板厚 / L跨度 3.5%时，基础为柔性基础，假设跨度为 8m，则要 280mm 厚，跨度为 6m
时，则要 210mm。 3.5% h板厚 / L跨度 9%时，基础为刚性基础，假设跨度为 8m，则板厚在 280mm-720mm 之间，跨度为 6m 时，则板厚在 210mm-540mm 之间。 h= 9% L跨度 时为基础的临界厚度，超过临界厚度后，增加板厚对减小差异沉降作用很 小了。 基础悬挑长度增加，有利于改善基础内力，但太长时，基地边跨中部附近反力 ，基 地边缘反力 ，出现不容易忽视的边缘集中土反力，建议取 1/6-1/4，假设 8m 的跨度，取 1500mm-2000mm。
按塑性内力重分布调幅方法设计； 弯矩手算方法：
2 2 2 端简支时： M中 =PL / 8 ，当两端固定或连续时： M固 =M中 =PL /16 ，一端固定或连续， j j 2 2 一 端 简 支 时 ， M固 =M中 =PL /11 或 12 ， 悬 挑 梁 ： M固 =PL / 2 。算出弯矩后，再 j j
2 2 2
地基净反力 250kap 200kpa
2
跨中配筋 2100 1200
2
支座配筋 5000 2900
注：20@150=2094 mm ，28@150=4100 mm ，18@200=1272 mm 。 总结：8m*8m 尺寸，厚度 500，地基净反力 250kpa，C35，钢筋三级钢，保护层厚度 55mm 跨中配筋 20@150=2091， 支座 28@150=4100； 6m*6m 尺寸： 跨中 18@200=1200， 支座 28@200=4100 8.1.4.最小配筋率配筋：0.15%*(500-55)*1000=667 mm ,配 14@200=770 mm 。 8.1.5.对卧置于地基上的基础筏板，板厚大于 2M,除应沿板的上、下表面布置纵横方向的钢 筋外，需沿板厚度向不超过 1M 设置与板面平行的构造钢筋网片，其直径不小于 12mm,纵横 方向的间距不大于 200mm。 从计算弯矩和计算配筋的面积公式可以知道： 跨度对弯矩影响比较大， 板的厚度对配筋 影响大，板厚越厚，配筋越少。 假设层数不多，地基反力不大，板厚也不厚，比如 250 厚，则配筋应优先满足最小配 筋率，每层每个方向都要满足：比如 250 厚的板，0.15%*（250-55）*1000=293，则一般每 层每向最小配 10@200=393 mm 。 一般要在伐板基础的角部加 5 根辐射钢筋，以防开裂，钢筋直径不宜小于通长筋，对 于筏板基础，应放在上筋的下面，下筋的上面。
2 2 2
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8.1.6.筏板底板配筋原则： 多不退少补，一般间距为 150-200mm，补的钢筋可以和统一配的钢筋间隔 100mm 左右 配置；统一配的钢筋是双层双向通常，上部筋一般以最大值通常配，下部筋一般以 18,20， 或 22 先通长配，再在端部补配，补配的钢筋级别不要超过 2 个级别，因级差相差太大，与 混凝土工作没那么好。 8.2.地梁： 8.2.1.公式： 地梁一般不考虑地震作用， 用净反力
平筏板厚 1000mm 柱子截面 500*500mm 600*600mm 地基净反力 最大轴力设计值 地基净反力 最大轴力设计值
6300KN 0kpa 6800KN 500kpa
9100KN 9800KN
5.1.平筏板基础抗冲切不满足，可以局部加厚，也可以加柱帽，也可以配冲切箍筋； 局部加厚：相当于把平板加厚，满足冲切厚，再按 45 度角，把角度以为的多家的板去 掉。 5.2.普通楼盖加柱帽： 一般都是按 45 度加柱帽， 假设柱网 8m*8m， 柱子 500*500mm， 荷载设计值取 15 kN / m2 ， C25，则中柱增加的轴力大概 960KN,产生的冲切力为 936KN,最小板厚 350 厚（保护层按 25 算） ；假设 6m*6m 的柱网，荷载设计值取 12 kN / m 2 ，则中柱增加的轴力大概 432KN,产生的 冲切力为 423KN,最小板厚 210 厚，并且柱子尺寸越大，对抗冲切越有利。
筏板基础
摘要：
本文总结了筏板基础的适用条件，剪力墙面荷载按 16 kN / m2 时，最终传给地基的力， 平、筏板板厚的取值、梁筏板不同厚度时，满足抗冲切的极限净反力、平筏板不同板厚和 不同地基净反力时能抵抗的极限柱下轴力设计值、地梁的高度，宽度确定方法及经验值、 地梁的内力计算方法和经验配筋、筏板的内力和配筋计算方法、经验配筋、pkpm 进行筏板 基础设计的具体操作过程、介绍了梁元法和板元法的一些具体操作。 本文章总结于：刘铮“建筑结构设计快速入门” 、朱炳寅“建筑结构设计问答与分析” 、 “建筑地基基础设计方法及实例分析” 、郁彦“高层建筑结构概念设计” 、杨星“ pkpm 结构 软件从入门到精通” 、钢结构论坛、文献以及网上别人经验总结。共 11。 2011-11-20---12-28
5.平筏板满足冲切时最大柱轴力设计值
由于公式比较复杂，暂且举出一些例子（平筏板抗冲切不同于梁筏板和柱帽，它是要 求产生的剪应力 板能抵抗的剪应力，单位为 kN / m2 ，并且一般是柱子向下轴力远远大于 冲切破坏椎体内的地基净反力设计值时才会产生冲切破坏， 也就是一般假设柱子轴力小， 根 本不会发生什么冲切破坏；计算外力产生的剪应力的公式中 Fl =柱下轴力设计值-（柱长+2 筏板 ho ）*（柱宽+2 筏板 ho ）*地基净反力；而筏板能抵抗的最大剪应力只与混凝土强度等 级有很大的关系，C35 的筏板能抵抗的最大剪应力为 1091 kN / m2 ） C30.
平筏板厚 250mm 柱子截面 250*250mm 300*300mm 500*500mm 地基净反力 最大轴力设计值 地基净反力 最大轴力设计值
280KN 0kpa 330KN 490KN 100kpa
320KN 350KN 560KN
注： 地基净反力越大，由于与柱子的轴力相反，则对抗冲切越有利；柱子截截面越大，柱子 满足抗冲切承受的最大轴力设计值也越大，混凝土强度等级越高，抗冲切也越有利。 C30