高层建筑箱形基础计算

1、 高层建筑箱形基础计算工程概况：某12层商业住宅楼，纵向14节间。基础采用C20砼，Es=1.6×107（KN/）。框架梁、板、柱均采用C30砼，Eb=3.0×107（KN/）。上部结构梁截面为250mm×450mm，柱截面为500mm×500mm。每榀框架轴力中柱为边柱的2倍。柱列荷重：P1=3.01×103KN；P2=6.05×103KN；P3=7.2×103KN；P4=7.15×103KN；P5=6.03×103KN；P6=6.0×103KN；P7=6.03×103KN；P8=6

2、.35×103KN；箱基自重：G=2.12×104 KN。基础选型：由于上部结构宽度较大，地处城市之中，充分考虑地下空间的利用，所以采用箱形基础。地质条件图如下：结构图如下：1、 承载力验算 基础以上土的加权平均重度：地基承载力特征值的修正：基地平均反力： 所以满足要求。因为柱排列和荷载对称，Mx=My=0，所以地基承载力满足要求。沉降量计算： Zn=(Zm+b) =（12.7+0.6*12.5）*0.6=12.12 查表得 =0.9S=164.09*12.5*0.9*（0.006+0.004+0.002）=22.15mm，符合规范要求。由于地质均匀、上部荷载分布均匀及采用

3、箱形基础且上部荷载重心与基础重心重合，所以不均匀沉降产生的影响可以忽略，所以未进行倾斜验算。2、 整体弯矩计算：a、 箱形基础刚度计算将箱基截面等效为工字形截面如图,腹板厚d=（300+200+300）=800mm。X轴距离顶面距离为：利用移轴公式计算箱基截面惯性矩：Ib=12.5×0.303/12+0.3×12.5×1.712+0.8×2.753/12+0.8×2.75×0.03352+12.5×0.53/12+12.5×0.5×1.442=25.71（m4）b、 上部结构的总折算刚度：上部结构梁截面为

4、：250mm×450mm，柱截面为：500mm×500mm，则纵梁的惯性矩为：纵梁线性刚度为：标准层柱的线刚度为：底层柱的线刚度：弯曲方向的节间数m=14，标准层纵梁的折算刚度为：底层纵梁折算刚度为：顶层纵梁的折算刚度为：半地下室纵向连续钢筋混凝土的折算刚度：横向3榀框架，所以上部结构总折算刚度为：则整体弯矩的分配系数为：c、 地基反力计算根据基地土的性质，查表，取横向反力系数的平均值。则地基平均反力和箱基自重作为均布压力计算，则：各区段反力为：d、 计算弯矩在地基反力中扣除箱基自重均布荷载，纵向计算简图如下，根据静力均衡条件计算各点弯矩，计算结果如下图： 纵向荷载计算简图

5、纵向弯矩图节点122345678总弯矩-2172.023050.9011916.9618381.2421010.6323564.7625971.5126846.40箱基分配弯矩-925.281299.685076.627830.418950.5310038.5911063.8611436.57 箱基纵向弯矩分配表除12节点外，取两点的平均值作为最后弯矩进行配筋，箱基纵向整体配筋图如下：区 段Mgx（KN·m）Agx= Mgx/fyzB(mm2/m)12-925.2875.8343188.15261.19456453.52528.71569494.56777.846710551.238

6、64.417811250.22921.683、 局部弯矩计算由于板承受面荷载，所以线荷载需除以地板宽度12.5m。对于一个区格内有两个不同荷载情况，取其均值。地板区格划分及荷载分布如下图： 板区格划分 面荷载Pj分布由于底板为受弯构件，需满足最小配筋率的要求。由于考虑整体弯曲和局部弯曲进行配筋比按局部弯曲设计大得多，所以局部弯曲内力需乘以折减系数0.8。 按最小配筋率配筋时：整个底板有a、b、c、d、e、f六个支座。当支座两边Pj不同时，取均值。则：1区格：X1x=0.879；2区格：X2x=03.935； 3区格：X3x=0.855； 4区格：X4x=0.922。查表可得： 支座配筋计算表：

7、轴支座12a149.45213.570.0720.9631230.8c155.58100.660.0340.982697.5e149.45208.920.070.9611206.523b135.17160.190.0540.973913.7d143.3149.840.0170.994697.5f135.35157.960.0530.973901.038b123.55146.420.0490.975833.4d123.5542.970.0140.992697.5f123.55144.380.0490.975821.8 横向计算与纵向计算方法相同。4、 箱基顶板计算由于箱基顶板荷载较小，且计算参数

8、与底板相同，故按构造配筋。5、 箱基墙体计算根据纵向荷载计算简图可以计算相应轴线处的剪力。最大剪力出现在轴处Qmax=5761.16KN。在轴之间纵墙上有一门洞。纵向荷载作用下的剪力图轴剪力Q23=5761.16KN，分配到内纵墙的剪力为：为了计算方便，区块的基地净反力Pj=（1944.76+1587.87）/2B=141.31（KN/m2）.由于内纵墙的剪力包含了横墙在左侧承担的剪力，因此在左墙截面实际承受剪力为： 洞口尺寸 计算简图0.2fcA=0.2×10000×0.2×3.55=1420（KN）>975.56KN，所以墙身尺寸满足要求。上过梁h1=0

9、.95m，h2=0.5m。轴处横墙承担剪力为1184.88KN，纵墙承担剪力为975.56KN。在轴右侧剪力Q22=1475.44KN。分配到内纵墙的剪力为：右墙截面实际承受剪力为：则洞口中间剪力为：剪力分配系数为：楼面传给上过梁的均布荷载已知为：=40KN/m，下过梁的荷载为：则上过梁弯矩为：下过梁弯矩为：洞口两侧每边配置218，As1=509mm2；转角处配置312，As2=339mm2。则：洞口面积为：A0=0.9×2.1=1.89m2；A=（3.9-0.2）×3.55=13.135m2；开洞系数为：洞边离柱轴线尺寸1.5m>1.2m.综上洞口满足要求.6、 基础施工及注意事项 箱形基础的施工组织设计应根据整个建筑场地、工程地质和水文地质资料以及现场环境等条件进行，施工前应根据工程特点、工程环境、水文地质和气象条件制定监测计划。施工过程中应保护各类观测点和监测点施工中应做好监测记录并及时反馈信息，发现异常情况应及时处理。