筏板基础结构计算

一、矩形基础地基承载力与软弱下卧层验算执行规范:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》-----------------------------------------------------------------------1设计资料1.1已知条件(1)计算简图(2)设计参数基础长L(m)11.625基础宽B(m)7.525轴力标准值(kN)2625.000弯矩标准值Mx(kN.m)192.000弯矩标准值My(kN.m)80.000基础与覆土平均容重(kN/m3)20.000地面标高(m)0.000基底标高(m)-2.700考虑地震√基底零应力区容许率(%)0软弱下卧层验算方法应力扩散角法(3)土层数据土层数:2地下水标高:-3.000(m)层号土类名称层厚重度饱和重度承载力特深度宽度承载力压缩模量(m)(kN/m3)(kN/m3)征值(kPa)修正修正抗震调整(MPa)fakηdηb1粘性土2.5019.40---120.001.0001.0001.0010.002岩石5.0024.0019.00250.001.0001.0001.0010.001.2计算内容(1)基底反力计算(2)地基承载力验算(3)软弱下卧层验算2计算过程及计算结果2.1基底反力计算(1)基底全反力计算基底面积A=B×L=7.525×11.625=87.478m2竖向荷载Nk=2625.000kN,Gk=A×γ0×h=87.478×20.000×2.700=4723.819kN偏心距ex=Myk/(Fk+Gk)=0.011m,ey=-Mxk/(Fk+Gk)=-0.026m计算公式 截面抵抗矩Wx=B×L×L/6=7.53×11.63×11.63/6=169.489m3截面抵抗矩Wy=L×B×B/6=11.63×7.53×7.53/6=109.712m3基底角点全反力(左下、右下、右上、左上，结合左边计算结果图看)基底全反力(kPa):最大pkmax=85.869,最小pkmin=82.146,平均pk=84.007角点pk1=84.411,pk2=85.869,pk3=83.604,pk4=82.146(2)基底附加应力计算最大pamax=32.569,最小pamin=28.845,平均pa=30.707角点pa1=31.111,pa2=32.569,pa3=30.304,pa4=28.8452.2地基承载力验算根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)式5.2.4计算修正后的抗震地基承载力特征值=365.430(kPa)验算pk=84.007<fa=365.430验算pkmax=85.869<1.2fa=438.516地基承载力验算满足2.3软弱下卧层验算根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)式5.2.7-1及式5.2.7-2计算基底附加压力计算不考虑偏心作用，按均布考虑(取平均附加压力)pa=30.707(kPa)修正承载力按深宽修正公式计算(不考虑宽度修正)无软弱下卧层2.4反力简图二、现浇筏板基础设计执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010),本文简称《抗震规范》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1设计资料：1.1已知条件：类型：阶梯形柱数：单柱阶数：1基础尺寸(单位mm):b1=11625,b11=5813,a1=7525,a11=3763,h1=300柱:方柱,A=7000mm,B=11000mm设计值：N=2625.00kN,Mx=192.00kN.m,Vx=0.00kN,My=80.00kN.m,Vy=0.00kN标准值：Nk=1944.44kN,Mxk=142.22kN.m,Vxk=0.00kN,Myk=59.26kN.m,Vyk=0.00kN混凝土强度等级：C50,fc=23.10N/mm2钢筋级别：HRB400,fy=360N/mm2纵筋最小配筋:0.15配筋调整系数:1.0配筋计算方法:通用法基础混凝土纵筋保护层厚度：40mm基础与覆土的平均容重：20.00kN/m3修正后的地基承载力特征值：250kPa基础埋深：2.70m作用力位置标高：0.000m1.2计算要求：(1)基础抗弯计算(2)基础抗剪验算(3)基础抗冲切验算(4)地基承载力验算单位说明：力：kN,力矩：kN.m,应力：kPa2计算过程和计算结果2.1基底反力计算2.1.1统计到基底的荷载2.1.2结果汇总Nk=1944.44kN,Mxk=142.22kN.m,Myk=59.26kN.mN=2625.00kN,Mx=192.00kN.m,My=80.00kN.m2.1.3承载力验算时,底板总反力标准值(kPa):[相应于荷载效应标准组合]基底面积：A=7.525*11.625=87.478m2土重：Gk=20.000*87.478*2.700=4723.819kNWx=11.625*7.5252/6=109.712m3Wy=7.525*11.6252/6=169.489m3pkmax=(Nk+Gk)/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy=(1944.44+4723.82)/87.48+142.22/109.712+59.26/169.489=77.87kPapkmin=(Nk+Gk)/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy=(1944.44+4723.82)/87.48-142.22/109.712-59.26/169.489=74.58kPapk=(Nk+Gk)/A=(1944.44+4723.82)/87.478=76.23kPa各角点反力p1=77.17kPa,p2=77.87kPa,p3=75.28kPa,p4=74.58kPa2.1.4强度计算时,底板净反力设计值(kPa):[相应于荷载效应基本组合]p=N/A=2625.00/87.48=30.01kPaWx=11.625*7.5252/6=109.712m3Wy=7.525*11.6252/6=169.489m3pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy=2625.00/87.48+192.00/109.712+80.00/169.489=32.23kPapmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy=2625.00/87.48-192.00/109.712-80.00/169.489=27.79kPa各角点反力p1=31.29kPa,p2=32.23kPa,p3=28.73kPa,p4=27.79kPa2.2地基承载力验算pk=76.23<fa=250.00kPa,满足pkmax=77.87<1.2*fa=300.00kPa,满足2.3基础抗剪验算:根据《地基规范》第8.2.7-2条,需要进行抗剪验算抗剪验算公式V<=0.7*βhs*ft*Ac[《地基规范》第8.2.9条](剪力V根据最大净反力pmax计算) 下 右 上 左第1阶(h0=255mm,βhs=1.000)荷载面积(m2)3.052.353.052.35剪切荷载(kN)98.3575.7998.3575.79抗剪面积(m2)2.961.922.961.92抗剪切力(kN)3921.872538.673921.872538.67抗剪满足.2.4基础抗冲切验算抗冲切验算公式Fl<=0.7*βhp*ft*Aq[《地基规范》第8.2.8条](冲切力Fl根据最大净反力pmax计算) 下 右 上 左第1阶(h=300mm,h0=255mm,βhp=1.000)荷载面积(m2)0.090.430.090.43冲切荷载(kN)2.7813.942.7813.94抗冲切面积(m2)2.871.852.871.85抗冲切力(kN)3797.042447.583797.042447.58抗冲切满足.2.5基础受弯计算弯矩计算公式M=1/6*la2*(2b+b')*pmax[la=计算截面处底板悬挑长度]根据《地基规范》第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%第1阶(kN.m):M下=12.68,M右=11.57,M上=12.68,M左=11.57,h0