某四層辦公樓結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算目錄TOC\o"1-3"\h\u13327某四層辦公樓結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算 1261001.1柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1135561.1.1按持力層強(qiáng)度初步確定基礎(chǔ)底面尺寸 129081.1.2抗震承載力驗(yàn)算 4106531.1.3確定基礎(chǔ)高度 4264611.1.4基礎(chǔ)底板配筋 6117231.2本辦公樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 7163571.2.1荷載計(jì)算 7276721.2.2確定基礎(chǔ)底面積 8184101.2.3基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（混凝土選用C30） 101.1柱下擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1.1.1按持力層強(qiáng)度初步確定基礎(chǔ)底面尺寸1.軸心荷載時(shí)要求(式8-1)QUOTEPk=FK+GK將(8-2)代入(8-1)，得基礎(chǔ)底面積計(jì)算公式：（式8-3)式中：—相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均應(yīng)力值；—修正后的地基持力層承載力特征值；—基礎(chǔ)自重及基礎(chǔ)上的土重，一般取；—基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上填土的平均重度，一般取20；—基礎(chǔ)埋深。在軸心荷載作用下一般采用方形，即。2.偏心荷載作用要求(式8-1)(式8-4)對(duì)常見的單向偏心矩形基礎(chǔ)（見圖11-1）：當(dāng)偏心距QUOTE≤lb時(shí)(式8-5)或當(dāng)偏心距時(shí)QUOTE=2(FK±GK)3bk其中式中：—由上部結(jié)構(gòu)傳來的作用于基礎(chǔ)底面形心處的軸向力、彎矩標(biāo)準(zhǔn)組合值；—基礎(chǔ)底面面積的抵抗矩,；QUOTE16—基礎(chǔ)在彎矩作用方向的長(zhǎng)度；—偏心值；圖8-1單向偏心矩形基礎(chǔ)圖8-2基底壓力分布確定矩形基礎(chǔ)底面尺寸時(shí)，為了同時(shí)滿足（式8-1），（式8-2）條件。一般可按下列步驟進(jìn)行：（1）對(duì)進(jìn)行深度修正，初步確定修正后的地基承載力特征值。（2）根據(jù)荷載偏心情況，將按軸心荷載作用計(jì)算得到的基礎(chǔ)底面積增大10%-40%，即：(式8-7)（3）選取基底長(zhǎng)邊與短邊的比值（一般取2），于是有：(式8-8)(式8-9)（4）考慮是否對(duì)地基承載力進(jìn)行寬度修正，如需要，在承載力修正后，重復(fù)上述（2）、（3）步驟，使所取寬度前后一致。（5）計(jì)算偏心距和基底最大壓力，并驗(yàn)算是否滿足式（式8-1）和（式8-4）的要求。（6）若、取值不適當(dāng)，可調(diào)整尺寸再進(jìn)行驗(yàn)算，直至定出合適的尺寸為止。1.1.2抗震承載力驗(yàn)算驗(yàn)算天然地基地震作用下的豎向承載力時(shí)，按地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值的基礎(chǔ)底面平均壓力和邊緣最大壓力應(yīng)符合下列各式要求：(式8-10)(式8-11)(式8-12)式中—調(diào)整后的地基抗震承載力；—深度、寬度修正后的地基承載力特征值；—地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)，按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002采用。1.1.3確定基礎(chǔ)高度矩形獨(dú)立基礎(chǔ)高度由混凝土受沖切承載力確定，基本原則是基礎(chǔ)可能沖切面外的地基凈反力產(chǎn)生的沖切力應(yīng)小于或等于基礎(chǔ)可能沖切面（沖切角錐體）上的混凝土抗沖切力。即：（式8-13）（式8-14）（11-15）式中：—受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng)h不大于800時(shí)，取1.0；當(dāng)h大于等于2000時(shí)，取0.9，其間按線性內(nèi)插法取用；—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度；—沖切破壞錐體最不利一側(cè)計(jì)算長(zhǎng)度—沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面的上邊長(zhǎng)；當(dāng)計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬；圖8-3計(jì)算階形基礎(chǔ)的受沖切承載力截面位置—沖切破壞錐體最不利一側(cè)斜截面在基礎(chǔ)底面積范圍內(nèi)的下邊長(zhǎng)，當(dāng)沖切破壞錐體的底面落在基礎(chǔ)底面以內(nèi)（圖11-3a,b），計(jì)算柱與基礎(chǔ)交接處的受沖切承載力時(shí)，取柱寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度即CD；當(dāng)計(jì)算基礎(chǔ)變階處的受沖切承載力時(shí)，取上階寬加兩倍基礎(chǔ)有效高度。當(dāng)沖切破壞錐體的底面在b方向落在基礎(chǔ)底面以外，即時(shí)（圖11-3c），；—扣除基礎(chǔ)自重及其上土重后相應(yīng)于荷載效應(yīng)組合時(shí)的地基土單位面積凈反力，對(duì)偏心受壓基礎(chǔ)可取基礎(chǔ)邊緣處最大地基土單位面積凈反力；—沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積（圖11-3a,b中的陰影面積，或圖中的陰影面積）；—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)作用在上的地基土凈反力設(shè)計(jì)值。當(dāng)不滿足式（11-13）的要求時(shí)，可適當(dāng)增加基礎(chǔ)高度后重新驗(yàn)算，直到滿足為止。1.1.4基礎(chǔ)底板配筋對(duì)于矩形基礎(chǔ)，當(dāng)臺(tái)階的寬高比小于或等于2.5，偏心距小于或等于1/6基礎(chǔ)寬度時(shí)，任意截面的彎矩可按下列公式計(jì)算：（式8-16）式中：—任意截面至基底邊緣最大凈反力處的距離；—相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時(shí)在任意截面處基礎(chǔ)底面地基凈反力設(shè)計(jì)值；式中：、—分別為I-I截面、Ⅱ-Ⅱ截面處基礎(chǔ)的有效高度；d—長(zhǎng)向鋼筋的直徑；圖8-4矩形基礎(chǔ)底板的計(jì)算簡(jiǎn)圖對(duì)地震設(shè)防區(qū)的框架結(jié)構(gòu)，或非地震設(shè)防區(qū)的大跨框架結(jié)構(gòu)，若采用獨(dú)立基礎(chǔ)（包括獨(dú)立承臺(tái)樁基礎(chǔ)），一般應(yīng)在基礎(chǔ)頂面設(shè)置基礎(chǔ)連梁，增加結(jié)構(gòu)的整體剛度。基礎(chǔ)連梁的截面高度為柱距的1/15-1/20，寬高比1/2-1/3，配筋近似按軸心受拉計(jì)算，拉力取柱軸力的1/10，當(dāng)基礎(chǔ)連梁上承擔(dān)的墻荷載較大時(shí)，還應(yīng)按受彎構(gòu)件進(jìn)行復(fù)核計(jì)算?；A(chǔ)連梁截面總縱筋配筋率一般取1%左右。1.2本辦公樓基礎(chǔ)設(shè)計(jì)按照《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面上的荷載只需按照荷載效應(yīng)的基本組合來分析確定?；炷猎O(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)采用C30，基礎(chǔ)底板設(shè)計(jì)采用HRB335鋼，fy=300，室內(nèi)外高差為0.45，基礎(chǔ)埋置深度為1.35，上柱斷面為500×500，基礎(chǔ)部分柱斷面保護(hù)層加大，兩邊各增加50，故地下部分柱頸尺寸為600×600，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值，按地勘報(bào)告，取fk=155。1.2.1荷載計(jì)算基礎(chǔ)承載力計(jì)算時(shí)，應(yīng)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合。取恒載標(biāo)準(zhǔn)值+活載標(biāo)準(zhǔn)值。以軸線⑦為計(jì)算單元進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，上部結(jié)構(gòu)傳來柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值為邊柱柱底：Mk=27.70+7.304=35.004Nk=1330.643+245.721=1576.364Vk=6.086+1.605=7.691中柱柱底：Mk=-12.539-9.176=-21.715Nk=1536.221+350.005=1886.225Vk=-2.76-2.017=-4.777底層墻、基礎(chǔ)連系梁傳來荷載標(biāo)準(zhǔn)值（連系梁頂面標(biāo)高同基礎(chǔ)頂面）墻重：0.00以上：0.00以下：連梁重：（400×300）柱A基礎(chǔ)底面：=1576.364+1.8774.2=1613.647=35.004+1.8774.2×0.1+7.691×0.8=44.885柱B基礎(chǔ)底面：=1886.225+1.8774.2=1923.508=-4.777-1.8774.20.1+3.22×0.8=-5.9291.2.2確定基礎(chǔ)底面積根據(jù)地質(zhì)條件取②層粉質(zhì)粘土層作為持力層，設(shè)基礎(chǔ)在持力層中的深度為0.65，則室外埋深1.35，室內(nèi)埋深1.8，（室內(nèi)外高差0.45），地下水位距地面15米，土層分布及埋深見勘查報(bào)告。如下：1.A柱：（1）初估基底尺寸由于基底尺寸未知，持力層土的承載力特征值先僅考慮深度修正，由于持力層為粉質(zhì)粘土，故取=1.6=（170.7+190.65）/1.35=17.96（加權(quán)土容重，其中雜填土容重取17，粉質(zhì)粘土取19）=155+1.617.96(1.35-0.5)=179.426==11.999設(shè)=1.2==3.0取，（2）按持力層強(qiáng)度驗(yàn)算基底尺寸：基底形心處豎向力：=1613.647+203.03.6(1.8+1.35)=1953.847基底形心處彎矩：=44.885偏心距：==0.023<=1.4<滿足要求。2.B柱因B、C軸向距僅3.0，B、C柱分別設(shè)為獨(dú)立基礎(chǔ)場(chǎng)地不夠，所以將兩柱做成雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。因?yàn)閮芍奢d對(duì)稱，所以聯(lián)合基礎(chǔ)近似按中心受壓設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深1.8≥設(shè)，，3.抗震驗(yàn)算根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2001，本工程需進(jìn)行地基抗震驗(yàn)算；荷載標(biāo)準(zhǔn)組合：恒載+0.5活+地震作用A柱：上部傳來豎向力：1330.643+122.861+133.286=1586.714底層墻：1.8774.2=37.283豎向力：上部傳來彎矩：27.70+3.652+165.991=197.343底層墻：1.8774.20.1=3.728彎矩：柱底剪力：（B-C)柱：上部傳來豎向力：（1536.221+175.003+52.054）2=3526.556底層墻：1.8774.22=74.566A柱基礎(chǔ)持力層強(qiáng)度驗(yàn)算：基底形心處豎向力：彎矩：偏心距：滿足要求（B-C)柱基：滿足要求。1.2.3基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（混凝土選用C30）1．荷載設(shè)計(jì)值基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需按荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算。A柱：（B-C)柱：2．A柱：（1）基底凈反力：基礎(chǔ)剖面尺寸示意圖見圖11-5。（2）沖切驗(yàn)算=基礎(chǔ)高度滿足要求。圖8-5基礎(chǔ)剖面尺寸示意圖（3）配筋==331.86現(xiàn)于3.0m寬度范圍內(nèi)配2112，==256.476按構(gòu)造要求配2110，短邊鋼筋放在長(zhǎng)邊