多层框架建筑筏板基础的设计计算

1、筏板基础的设计计算筏板基础具有减小地基压力，提高地基承载力的调整地基不均匀沉降的能力。筏板的厚度 h>200mm，同时要满足斜截面及抗冲切强度的要求，片筏基础混凝土采用 C20 以上，垫层 C10 以上。钢筋保护层 as=40mm，混凝土抗渗等级不低于 S6。综合考虑各方面因素，本工程采用平板式筏板基础，素混凝土垫层设为 100mm 厚。§1 基础设计（ 1）基础埋深：筏板基础的埋深当采用天然地基时不宜小于建筑物地面上的高度的1/12，由于工程设置有地下室，所以取基础埋深为5.0m，满足要求。（ 2）筏板厚度的确定：本工程采用平板式筏板基础，筏板厚度一般按照每层楼 50mm 考

2、虑，本工程地上共有 8 层，但是考虑到基础的抗冲切作用，筏板厚度取为 1000mm。（ 3）筏板尺寸确定：本设计只进行了一个方向的一品框架进行计算，在筏板基础设计时，近似取其他基顶荷载与计算的该榀框架基顶荷载相同进行计算。C柱：恒载： M x6.56 KN mVy4.69 KNN1424.43KN活载： M x3.39 KN mVy2.42 KNN320.82 KND柱：恒载： M x3.06 KNmVy2.57 KNN1899.92KN活载： M x1.68 KNmVy1.2KNN527.39KNE柱：恒载： M x3.06 KN mVy2.57 KNN1899.92KN活载： M x1.6

3、8KN mVy1.2 KNN527.39 KNF柱：恒载： M x6.56 KNmVy4.69 KNN1424.43 KN活载： M x3.39 KNmVy2.42 KNN320.82KN各个内力设计值：（ 1.35 恒荷载 +1.4 活荷载）C柱： M x13.6KNmVy9.12KNN2372.13KND柱： M x6.48KNmVy5.15KNN3303.24KNE柱： M x6.48KNmVy5.15KNN3303.24KNF柱： M x13.6KNmVy9.12KNN2372.13KN其为对称模型，则：Pk(2372.133303.24)29102174.66KN筏板左边和右边分别突

4、出1.0m,上下各突出 1.0m。则，Abl66.417.91188.56m2（ 4）地基承载力的验算：由地基设计资料，该筏板基础的持力层为粘土，fak 200kpa地基承载力修正：m 20KN / m3查表， b0, d1.0fafakd (d0.5) m200KN / m3 1.0(50.5) 20 330KN / m3筏板重 G1188.56 1.025 29714KN由于结构对称偏心距为 0pkGp102174.66 2971.14 88.461.2f a396KN / m3A1188.56地基承载力满足要求。（ 5）确定板带计算简图：根据计算框架模型，选择下图所示板带进行计算，配筋计

5、算的内力均采用设计值。当上部柱分布规则，相邻柱距或相邻柱荷载相差不超过 20%,以及柱距小于 1.75 / 时，可以采用刚性板条法计算：图 1筏板基础计算单元查地基基础，取ks15000KN / m3，C40混凝土 EC3.25 107 KN/m3计算单元的截面惯性矩：I 1 7.2 1.03 0.6m412ksb15000 7.20.193444 3.25 1074Ec I0.61.751.759.076.6m0.193故本工程中的筏板基础可以采用板条法计算。§2 计算基底净反力由于基地剪力弯矩相对于x 轴对称，产生的附加反力很小，可以忽略不计。基底平均净反力及计算模型：pp102

6、174.6685.97kN / m2A1188.56基底总反力：pbl85.977.217.911079.18KN柱荷载总和：p(2372.133303.24)211350.74KN基底平均净反力：p'jp11350.74 88.07KN / m2bl7.2 17.9每单位长度基底平均净反力：b p'j 88.077.2 634.12 KN / m得到计算简图如下图所示：图 2筏板受荷简图根据静力平衡，计算各个截面的弯矩和剪力：其弯矩图和剪力图见下图：图 3筏板受荷剪力图图 4筏板受荷弯矩图§3 配筋计算最大正弯矩 M+=2064.01KNm,最大负弯矩 M-=265

7、9.04KNm混凝土强度等级： C40： fc=19.1N/mm2,ft=1.71 N/mm2采用 HRB400 级钢筋， f y f y'360 N / mm2上层：取 as60mm, h01.0 0.06m 0.94msM2064.01 1060.0171 fcbh0219.1 7200940211 2 s2as'0.017h0As1 fcbh01.0 19.172009400.0172fy3606104.36mm下层：取 as60mm, h01.0 0.06m 0.94msM2659.04 1060.021 fc bh0219.1 72009402'11 22as

8、s 0.02h0As1 f cbh01.0 19.172009400.027181.6mm2f y360Asminmin bh0.214%7200100015408mm2上层选用：20200( As11309.73mm2 )下层选用：20200( As11309.73mm2 )§4 筏板基础结构承载力验算根据筏板基础技术规范，需要对柱底进行抗冲切验算。边柱：局部加厚筏板，采用1500mm。c1hch00.61.441.32m22c2bch00.41.441.84 mc21.322x10.389m2c1c221.321.84332I sc1h0c1 h02c1h0 ( c1x)2c2

9、h0 x6621.321.4431.3231.442 1.32 1.44 (1.320.389)21.84 1.44 0.38926621.89m4s11110.3612c1121.323c231.84um2c1c24.48mcABc1x1.32 0.3890.931作用在冲切临界面中心上的不平衡弯矩设计值p=85.97 KN / m2ppc1c285.971.321.84208.80KNFlNP2372.13208.82163.33 KNeNhch00.30.360.6624ePc1h00.660.360.324M unbNeNPePM cV h022372.130.66208.80.313

10、.69.120.721523.13kN mFls M unbC ABmax =I sumh02163.330.361523.130.9314.481.441.89335.34270.1605.440.7(0.41.2 )hp ft1197KN / ms满足条件。中柱：局部加厚筏板，采用 1700mm。c1hch00.61.641.42m22c2bch00.41.642.04mI sc1 h03c13 h0c2h0c126621.421.6431.4231.642.041.641.4226625.20m4s11110.3572c121.42113c232.04um2c1c24.88mc1cAB1.4220.712作用在冲切临界面中心上的不平衡弯矩设计值：p285.97KN / mppc1 c285.971.422.04249.04KNFlNP3303.24249.043054.2KNeNhch00.30.410.7124ePc1h00.71 0.410.324M unbNeNPePM cV h02