土木工程结构设计.doc

1 结结 构构 设设 计计 毕毕 业业 设设 计计 20112011 年年 月月 题题 目 目 某股份责任有限公司某股份责任有限公司 办公楼一办公楼一 专专 业 业 土木工程土木工程 学学 号 号 班班 级 级 级本科级本科 姓姓 名 名 2 目目 录录 第一章第一章 工程资料工程资料 3 第二章第二章 结构布置结构布置 3 第一节 框架布置要求 3 第二节 构件截面尺寸确定 4 第三章第三章 荷载计算荷载计算 5 第一节 面荷载标准值 5 第二节 线荷载标准值 5 第三节 风荷载计算 7 第四节 地震荷载计算 7 第四章第四章 PKPM 设计设计 13 第一节 PMCAD 框架计算结果简图 13 第二节 LTCAD 楼梯钢筋计算书 13 第五章第五章 基础设计基础设计 16 第一节 常用的基础 17 第二节 基础选型 17 第三节 基础计算 17 附附 录录 22 参考文献参考文献 33 3 第一章 工程资料 按给定的办公楼建筑施工图进行结构设计和施工组织设计 拟建办公楼位于某市市 郊 层楼四层 气象及自然条件如下 1 主导风向 夏季东南风 冬季东北风 2 最大基本风压 0 75kN 3 温度 最热平均温度 290C 4 相对湿度 最热平均 80 5 平均年总降水量 1300mm 第二章 结构布置 结构布置是结构设计的一个十分重要的步骤 其内容包括 结构体系的选择 框架 布置 变形缝设计以及构件截面尺寸的确定等 本建筑为办公楼 共 4 层 建筑造型简洁 本着 满足使用要求 受力合理 技术 上可行 尽可能达到综合经济技术指标先进 的原则 结合地基环境 综合考虑技术经 济条件和建筑艺术的要求 参考以上结构体系的优缺点 本建筑宜使用框架结构体系 第一节第一节 框架布置要求框架布置要求 框架结构是由梁和柱连接而成的 梁柱交接处的框架节点通常为刚接 有时也将部 分节点做成铰接或半铰接 柱底一般为固定支座 必要时也设计成铰支座 为利于结构 受力 框架梁宜拉通 对直 框架柱宜纵横对齐 上下对称 梁柱轴线宜在同一竖向平 面内 框架结构柱网布置应满足以下要求 1 满足生产工艺的要求 在多层办公楼设计中 生产工艺的要求是厂房平面设计 的主要依据 建筑平面布置主要有内廊式 统间式 大宽式等几种 与此相应 柱网布 置方式可以分为内廊式 等跨式 对称不等跨式等几种 2 满足建筑平面布置的要求 在旅馆 办公楼等民用建筑中 柱网布置应与建筑 分隔墙布置相协调 一般常将柱子设在纵横建筑隔墙交叉点上 以尽量减少柱子对建筑 使用功能的影响 柱网的尺寸还受梁跨度的限制 梁跨度一般在 6 9 米之间为宜 3 满足结构受力合理 多层框架主要承受竖向荷载 柱网布置时 应考虑到结构 在竖向荷载作用下内力分布均匀合理 各构件材料强度均能充分利用 4 柱网布置应满足方便施工 建筑设计及结构布置时应该考虑到施工方便 以加 快施工进度 降低工程造价 承重框架的布置 一般情况下柱在两个方向均应由梁拉结 亦即沿房屋纵横方向均应布置梁系 按楼面竖向荷载传递路线的不同 承重框架的布置 4 方案有横向框架承重 纵向框架承重和纵横向框架混合承重等几种 框架体系多层房屋结构的平面布置宜简单 规则 对称 尽量减少偏心 不能满足 要求时 宁可划分成规整的小单元也不采用一个大块的复杂平面 第二节第二节 构件截面尺寸确定构件截面尺寸确定 一 柱截面估算确定一 柱截面估算确定 为方便设计及施工 柱采用矩形截面 截面尺寸按如下公式估算 AC c f N 式中 AC 柱截面的有效面积 fc 混凝土抗压强度设计值 本工程柱的混凝土为 C30 fc 14 3MPa 轴压比 取 0 9 N 底层柱的轴力 N 12 16 kN m 由以上所述 柱的截面估算如下 1 KZ1 B 轴柱 尺寸估算 A 1 8 7 6 2 3 8 21 09 N 1 5 21 09 4 16 2024 64 kN AC 2024 64 10 14 3 0 9 157314 68 2 c f N 3 偏安全取值 故取 b h 400 500 200000 2 2 KZ2 C 轴柱 尺寸估算 A 3 8 3 8 14 44 N 1 5 14 44 4 16 1368 kN AC 1368 10 14 3 0 9 106293 71 2 c f N 3 取 b h 400 500 200000 2 二 梁截面的计算及确定二 梁截面的计算及确定 根据规范的要求 一般情况下 1 柱与柱之间设置框架梁 2 有墙体的地方一般设置梁 当板的跨度太大时设置次梁 不超过 5m 3 楼板有大洞的地方 洞口尺寸 800mm 要布置次梁 当洞口小于 300 5 时可不做处理 当洞口在 300mm 洞口尺寸 800mm 时做构造配筋 4 在二层结构布置图上洞口的尺寸为 1200mm 大于 800mm 要布置次梁 5 梁截面尺寸估算如下 框架梁 h l0 12 8 b h 1 3 1 2 悬臂梁 h l0 6 次梁 h l0 12 15 b 1 2 1 3 h 结合本工程的设计取梁截面尺寸 KL h l0 12 8 7600 12 8 633 950 取 700 b h 1 3 1 2 700 1 3 1 2 233 350 取 300 LL h l0 12 15 3800 12 15 450 360 取 500 b 1 2 1 3 h 1 2 1 3 500 250 133 取 250 三 楼板厚度三 楼板厚度 本工程楼板既有双向板 也有单向板 民用建筑楼板厚 一般双向板 hb l板 40 3800 40 95 单向板 hb l板 45 2100 45 47 综合本设计情况 考虑到屋面含有防水层和保温层 荷载较大 同时为 方便设计和施工 统一取板厚 hb 100 第三章 荷载计算 第一节第一节 面荷载标准值面荷载标准值 一 恒载标准值计算一 恒载标准值计算 一 屋面恒载标准值 40 厚细石混凝土保护层 22 0 04 0 88 KN m2 三毡四油防水层 0 4 KN m2 30 厚水泥砂浆找平层 20 0 03 0 6 KN m2 200 厚水泥蛭石保温层 5 0 2 1 0KN m2 100 厚钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 KN m2 抹灰层 0 34 KN m2 合计 5 72kN m 二 楼面的恒载标准值 10 厚水磨石面层 0 65kN m 30 厚水泥砂浆找平层 20 0 02 0 4 kN m 100 厚钢筋混凝土板 0 1 25 2 5 KN m2 10 厚板底抹灰 17 0 01 0 17 kN m 6 合计 3 92kN m 二 活荷载值 二 活荷载值 1 除会议室 阅览室 2 5KN m2 资料室 档案室为 5 0KN m2 其余办公室均为 2 0KN m2 2 厕所 走廊 均取 2 5 KN m2 3 楼梯 考虑兼做消防用途 取 3 5 KN m2 4 屋面 上人屋面取 2 0 KN m2 楼梯屋面取 0 7 KN m2 第二节第二节 线荷载标准值线荷载标准值 一 二 四层楼面线荷载标准值 一 二 四层楼面线荷载标准值 轴梁上均布线荷载 墙重 窗重 A 墙容重 柱距 层高 砼梁高 窗洞宽 窗洞高 窗容重 窗洞宽 窗洞高 柱 距 梁上均布线荷载 1 2 3 6 3 8 4 2 0 5 2 9 1 8 2 9 1 8 0 35 3 8 7 78 KN m 2 3 3 6 3 8 4 2 0 5 2 5 1 8 2 5 1 8 0 35 3 8 8 39 KN m 3 6 3 6 3 8 4 2 0 5 3 2 1 8 3 2 1 8 0 35 3 8 7 31 KN m 6 7 10 11 3 6 3 8 4 2 0 5 3 4 2 1 3 4 1 8 0 35 3 8 7 01 KN m 7 10 3 6 3 8 4 2 0 5 3 6 2 1 3 6 1 8 0 35 3 8 6 70 KN m 11 14 3 6 3 8 4 2 0 5 3 2 1 8 3 2 1 8 0 35 3 8 7 31 KN m 14 15 3 6 3 8 4 2 0 5 2 2 1 8 2 2 1 8 0 35 3 8 8 85 KN m 轴梁上均布线荷载 墙重 窗重 门重 B 墙容重 柱距 层高 砼梁高 窗洞宽 窗洞高 门洞宽 门洞高 窗容重 窗 洞宽 窗洞高 门容重 门洞宽 门洞高 柱距 1 2 3 6 3 8 4 2 0 5 0 9 2 1 0 9 2 1 0 30 3 8 10 60 KN m 3 14 3 6 3 8 4 2 0 5 0 9 2 1 1 2 1 8 0 9 2 1 0 30 1 2 1 8 0 35 3 8 8 75 KN m 轴梁上均布线荷载 墙重 窗重 C 墙容重 柱距 层高 砼梁高 窗洞宽 窗洞高 窗容重 窗洞宽 窗洞高 柱距 1 2 13 14 3 6 3 8 4 2 0 5 1 5 0 9 1 5 0 9 0 35 3 8 11 09 KN m 2 3 14 15 3 6 3 8 4 2 0 5 1 5 1 8 1 5 1 8 0 35 3 8 9 93 KN m 3 4 13 14 3 6 3 8 4 2 0 5 3 5 1 8 3 5 1 8 0 35 3 8 6 21 KN m 4 13 3 6 3 8 4 2 0 5 3 6 2 1 3 6 1 8 0 35 3 8 6 70 KN m 轴梁上均布线荷载 墙重 1 7 墙容重 层高 砼梁高 A B 3 6 4 2 0 7 11 52 KN m B C 3 6 7 6 4 2 0 7 2 0 9 0 9 0 9 0 9 2 0 35 7 6 10 49 KN m 轴梁上均布线荷载 墙重 2 15 B C 3 6 4 2 0 7 11 52 KN m 二 屋面线荷载标准值 二 屋面线荷载标准值 轴梁上均布线荷载 女儿墙重 A C 1 15 墙容重 女儿墙高 3 6 1 5 5 4 KN m 第三节第三节 风荷载计算风荷载计算 风压标准值计算公式为 z s z o z z 高度处的风震系数 s 风荷载体型系数 z 风压高度变化系数 o 基本风压 该建筑为教学楼 地处南宁 设计使用年限为 50 年 查 建筑结构荷载规范 2002 01 10 得 基本风压 0 0 75kN 因结构高度 18 0m 30m 可取 z 1 0 对于矩形平面 s 1 3 z 可查规范按柱 顶标高确定 将风荷载换算成作用于框架每层节点上的集中荷载 计算过程如下表所示 其中 A 为一榀框架各层节点上的受风面积 计算结果如图 3 4 所示 层次 z s z o kN A P kN W 41 01 31 1530 7513 1112 77 31 01 31 0560 7514 8213 22 21 01 31 000 7514 8212 52 11 01 31 000 7516 5313 97 第四节第四节 地震荷载计算地震荷载计算 一 楼层集中质量计算一 楼层集中质量计算 计算时假定楼层匀重 梁自重 活载以及上下半墙 柱自重之和集中于该楼层楼盖 处 8 一 顶层荷载计算 顶层面积 S 990 1 柱自重 3 0 4 0 5 1 8 25 40648KN mKN 抹灰 3 0 5 4 1 8 0 018 17 4052 88KN mKN 小计 700 88KN 2 外墙自重 面积 2 82 1703815 1 8 18 1 6 138m KNmKN48 307 63 082 170 3 抹灰 KNmKN54 1042 17018 0 82 170 3 小计 412 02kN 3 内墙自重 面积 KN06 40220 13 028 1 3 03 3 25 13 03 0240 13 0378 1 6 06 6 KNmKN47 482 62 006 402 3 抹灰 KNmKN06 2462 17018 0 06 402 3 小计 728 53 kN 4 梁自重 3 1 0 70 0 3 6 0 56 25 1638 3KLKN mKN 抹灰 3 0 700 1 20 36 0 56 0 018 17 143 94KN mKN KNmKNKL75 78 25101 25 03 0 2 3 抹灰 KNmKN07 7 17018 0 101 23 02 1 05 0 3 KNmKNL73 382 25183 63 045 0 1 3 抹灰 KNmKN70 34 17018 0 183 63 02 1 045 0 3 小计 2285 49 kN 5 女儿墙自重 KNmKN00 191 25 4 05 02 6 0 9 15 2 6 0 4 59 3 抹灰 KNmKN38 232 17 018 0 5 0 2 6 0 9 15 2 6 0 4 59 3 9 小计 214 38 kN 6 上半层门窗自重 A 轴线 KNmKN77 6 18 45 0 8 115 1 2 B 轴线 KNmKNmKN62 1 2 05 13 012 2 00 13 0 22 C 轴线 KNmKN84 0 14 2 00 13 0 2 D 轴线 KNmKNmKN15 162 45 0 2 115 1 16 45 0 8 115 1 22 小计 35 38 kN 7 屋面活载 KNmKN75 123 5000 990 25 0 2 8 屋面恒载 KNmKN 8 348400 990 52 3 2 顶层屋面荷载总计 二 标准层荷载计算 1 楼面荷载 KNmKN05 3148 43 36 6990 51 3 2 楼梯间 KNmKN36 26123 36 6 6 2 卫生间 KNmKN48 15123 36 6 48 3 2 活载 走廊 KNmKN48 200 4 597 2 5 2 50 2 楼梯间 KNmKN45 5423 36 6 5 2 50 2 其它 KNmKN42 778 4 597 223 36 6900 2 50 2 小计 4594 35 kN 2 柱自重 3 0 4 0 5 3 6 25 401296KN mKN 抹灰 3 0 4 4 3 6 0 018 17 40105 75KN mKN 小计 1401 75 kN 3 梁自重 3 1 0 70 0 3 6 0 56 25 1638 3KLKN mKN 抹灰 3 0 700 1 20 3 6 0 56 0 018 17 143 94KN mKN 3 2 0 2 0 5 2 1 10 25 78 75KLKN mKN 10 抹灰 3 0 50 1 20 2 2 1 10 0 018 17 7 07KN mKN L1 KNmKN73 382 25183 63 045 0 3 抹灰 3 0 500 1 20 2 6 3 18 0 018 17 34 70KN mKN 小计 2285 49 kN 4 外墙自重 面积 2 36624 12 1360 28 16 3 6 138m KNmKN 8 658 63 0366 3 抹灰 KNmKN00 2242 17018 0 366 3 小计 882 8 kN 5 内墙自重 面积 KN32 76320 11 226 3 2 03 3 25 11 2240 11 27 36 3 6 06 6 KNmKN98 915 62 032 763 3 抹灰 KNmKN15 4672 17018 0 32 763 3 小计 1383 13 kN 6 上半层门窗自重 A 轴线 KNmKN16 2918 45 0 8 10 2 2 B 轴线 KNmKNmKN3 62 2 05 11 212 2 00 11 2 22 1 B 轴线 KNmKN88 5 14 2 00 11 2 2 C 轴线 KNmKNmKN08 282 45 0 2 10 216 45 0 8 10 2 22 小计 69 42 kN 标准层荷载总计 10615 94KN 三 底层荷载计算 1 楼面荷载 KNmKN05 3148 43 36 6990 51 3 2 楼梯间 KNmKN36 26123 36 6 6 2 卫生间 KNmKN48 15123 36 6 48 3 2 活载 11 走廊 KNmKN48 200 4 597 2 5 2 50 2 楼梯间 KNmKN45 5423 36 6 5 2 50 2 其它 KNmKN42 778 4 597 223 36 6900 2 50 2 小计 4594 35 kN 2 柱自重 3 0 4 0 5 5 2 25 4018726KN mKN 抹灰 3 0 4 4 5 2 0 018 17 40152 76KN mKN 小计 2024 76 kN 3 梁自重 3 1 0 70 0 3 6 0 56 25 1638 3KLKN mKN 抹灰 3 0 700 1 20 3 6 0 56 0 018 17 143 94KN mKN KNmKNKL75 78 25101 25 03 0 2 3 抹灰 KNmKN07 7 17018 0 101 2 3 02 1 05 0 3 L1 3 0 50 0 2 6 3 18 25 382 73KN mKN 抹灰 3 0 500 1 20 2 6 3 18 0 018 17 34 70KN mKN 小计 2285 49 kN 4 外墙自重 面积 a 上层 2 94 18525 18 1388 185 0 8 1 6 138m b 下层 2 21 22824 12 1248 195 1 5 11 135 10 65 165 295 1 6 2 6 138 m KNmKN47 7453 0 6 21 22894 185 3 抹灰 KNmKN46 2532 17018 0 21 22894 185 3 小计 998 93 kN 5 内墙自重 面积 a 上层 2 56 35820 18 128 1 2 03 3 25 18 1240 18 1378 1 6 06 6 m 12 b 下层 KN92 56620 11 126 2 2 03 3 25 11 1240 11 1376 2 6 06 6 KNmKN58 11102 0 6 92 56656 358 3 抹灰 KNmKN39 5662 17018 0 92 56656 358 3 小计 1676 97 kN 6 上半层门窗自重 外墙 a 上层 KNmKN59 28 45 0 25 18 1388 185 0 2 b 下层 KNmKNmKN mKNmKN mKNmKN 44 762 45 0 4 12 1 45 0 24 8 195 1 2 05 11 1 2 035 1 45 0 0 65 1 45 0 65 295 1 22 22 22 内墙 a 上层 KNmKN mKNmKN 44 10 2 020 18 1 2 025 18 1 2 0240 18 1 2 22 b 下层 KNmKN mKNmKN 28 5 2 020 11 1 2 025 11 1 2 0190 11 1 2 22 小计 120 75 kN 底层荷载总计 11701 25KN 各层重力荷载代表值 二 横向框架自振周期二 横向框架自振周期 按顶点位移法计算框架的自振周期 顶点位移是求结构基频的一种近似方法 将结 构按质量分布情况简化成无限质点的悬臂直杆 导出以直杆顶点位移表示的基频公式 这样 只要求出结构的顶点水平位移就可以按公式 求得结构的基本周期 TaT口 01 7 1 考虑填充墙使框架自振周期减小影响基本周期调整系数取 0 8 0 a STaT613 0203 08 07 17 1 01 口 13 三 地震作用下的层间剪力三 地震作用下的层间剪力 在 类场地 7 度区结构的特征周期和地震影响系数 g T max a STg35 0 16 0 max a 由于sTsT g 49 0 35 0 4 14 1613 0 1 故应该考虑顶点附加地震作用为 119 007 0613 0 08 0 n 结构底部剪力为 5 1 9 0 max 9 0 1 57 421643 5151285 0 16 0 613 0 35 0 85 0 i i g EK KNGa T T F 顶点附加地震作用力 KNFF EKnn 77 50157 4216119 0 口 各层地震作用及楼层地震剪力表 层mGimHiKNGi iiH G GH GH i ii EK i ii i F GH GH F KN n 1 KNVi 44 218 57963 361560810 255946 201447 97 34 214 310615 941316380 215797 783277 37 24 210 110615 94934200 153567 723845 02 15 95 911701 25608460 099371 554216 57 KN 14 第四章 PKPM 设计 第一节第一节 PMCAD 框架计算结果简图框架计算结果简图 略 详见附录 第二节第二节 LTCAD 楼梯钢筋计算书楼梯钢筋计算书 一 荷载和受力计算一 荷载和受力计算 楼梯计算简图如下 计算公式如下 其中hh 楼梯梯板在不同受力段取不同的值 上图所示取楼梯梯板折算高度 在楼梯折板处取梯板厚度 在平台处取平台厚度 在楼板处取楼板厚度 荷载计算参数 单位kn m 装修荷载Qz 1 00 活载Q 2 00 恒载分项系数1 2 1 35 活载分项系数1 1 0 7 梯板负筋折减系数 ZJXS 0 8 各跑荷载及内力计算及示意图 其中 Qb 梯板均布荷载 Qbt 梯板弯折段均布荷载 Q 平台均布荷载 Q 楼面均布荷载 单位 KN m 第1标准层第1跑 Qb 10 617 Qbt 7 600 15 Qp 7 600 Qw 7 000 26 63 4480 10 6 4480 第1标准层第2跑 Qb 10 617 Qbt 7 600 Qp 7 600 Qw 7 000 20 39 3920 10 6 3920 第2标准层第1跑 Qb 10 943 Qbt 7 600 Qp 7 600 Qw 7 000 20 34 3910 7 6 830 10 9 3080 第2标准层第2跑 Qb 10 948 Qbt 7 600 Qp 7 600 Qw 7 000 12 98 3080 10 9 3080 二 配筋面积计算二 配筋面积计算 楼梯板底筋 Asbd cm2 按照两端简支求出 max 按照 max配筋 楼梯板负筋 Asbf cm2 梯板负筋弯矩取 max ZJXS 按此弯矩照配筋 16 楼梯平台如果两边都有支承 按照四边简支板计算 采用分离式配筋 平台板底筋 Aspd cm2 平台板负筋 Aspf cm2 标准层号 跑数 Asbd Asbf Aspd Aspf 1 1 15 23 11 63 0 00 0 00 1 2 11 05 8 57 0 00 0 00 2 1 11 02 8 55 0 00 0 00 2 2 6 67 5 25 0 00 0 00 三 配筋结果三 配筋结果 配筋措施 楼梯梁保护层厚度 0 楼梯板及平台板保护层厚度 受力钢筋最小直径 楼梯板受力钢筋 8 休息平台受力钢筋 楼梯梁受力钢筋 受力钢筋最小间距 100 mm 非受力分布钢筋 受力钢筋 14时 取 8 250 楼梯板分布筋每踏步至少 6 各跑实际配筋结果 梯板和平台配筋结果 标准层号 跑数 梯板底筋 梯板分布筋 梯板负筋 平台底筋 平台负筋 1 1 12 100 8 200 12 130 8 150 8 200 1 2 12 100 8 200 12 130 无 无 2 1 12 100 8 200 12 130 8 150 8 200 2 2 10 100 8 200 10 130 无 无 梯梁配筋结果 标准层号 跑数 梯梁1顶纵筋 梯梁1底纵筋 梯梁1箍筋 梯梁 底纵筋 梯梁 顶纵筋 梯梁 箍 17 筋 1 1 2 22 2 22 8 200 无 无 无 1 2 2 20 2 20 8 200 无 无 无 2 1 2 22 2 22 8 200 无 无 无 2 2 2 20 2 20 8 200 无 无 无 第五章 基础设计 基础是整个建筑结构的重要组成部分 它关系到整个建筑结构的安全与经济 建筑 基础的结构布置 应根据上部结构形式 荷载特点 工程地质条件 施工因素等综合确 定 第一节第一节 常用的基础常用的基础 多层框架结构的基础 一般采用独立基础 条形基础 十字基础 片筏基础 必要 时也可以采用箱形基础或桩基 独立基础一般的常用形式是扩展基础 这种基础有阶梯形和锥形两类 它将上部结 构传来的荷载通过基础传给地基 独立基础施工比较简便 而且成本比较低 但其承载 力有限 一般用于多层建筑中 条形基础成条状布置 截面一般作成倒 T 形其作用是把各柱传来的上部结构荷载较 为均匀的传给地基 同时把上部各榀框架结构连成整体 以增强结构的整体性 减少不 均匀沉降 十字形基础布置成十字形 即沿柱网纵横方向均匀布置条形基础 既扩大了基底受 荷面积 又可使上部结构在纵横方向上都有联系 具有较强的空间整体刚度 若十字形基础的基地面积不能满足地基上的承载力与上部结构容许变形的要求时 则可以扩大基础底面积直至连成一片 即成片筏基础 第二节第二节 基础选型基础选型 基础选型的原则 基础选型的原则 1 当地基土质均匀 承载力高而沉降量小时 可以采用天然地基和竖向刚度较小 的基础 反之 则采用人工地基或竖向刚度较大的基础 2 当高层建筑基础直接搁置在未风化或微风化的岩石上 或者层数较少的独立群 房 可采用单独基础和条形基础 采用独立基础时应设置纵横向的拉梁 3 当采用桩基时 应尽量采用单根 单排大直径桩或扩底墩 使上部结构的荷载 直接由柱或墙体传至桩顶 基础底板因此可以做得较表薄 本工程的地基土质比较好 建筑为六层的框架结构 是一般的办公楼 结构上部传 18 到基础的荷载不是很大 所以选用独立基础是比较经济合理的 根据 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 中第 3 0 2 条规定 本工程属丙级地 基基础设计等级 据表 3 0 2 知 faK 180Kpa 层数小于 7 层的框架结构可不作地基变形 验算 第三节第三节 基础计算基础计算 一 基础内力计算一 基础内力计算 1 基本资料 地基土为粘性土 地基承载力特征值 f 180KP 基础埋深 1 6m 基础高度 H 1 0m aka 基础梁尺寸取 250mm 500mm 基础底面以上土的平均重度 3 20mKNrm 2 计算基础梁内力 梁上有内隔墙传来的荷载 2 5 3 24 4 717 73 k gKN m 2 3 26 4 k qKN m 则有 图 20 地基梁计算简图 HD1 17 73 6 917 73 6 9 G5 0 5 6 3 2 2 77 3 2 147 89KN 22 G 墙 2 HDHD 6 4 6 917 73 6 9 Q23 04KNM76 59KN 212 m 2 6 4 6 9 27 65 12 HD MKNm 3 内力组合 最大荷载的标准值组合 框架柱传来的 1 734 25 66 54 0 7 6 9 805 62kN K N 1 15 36 2 3 19 78 0 7 31 51 K MKNm 1 0 7 15 76kN K V 8 4 71 3036 15 8 4 3 26 4 8 4 78 1956 12 19 地基梁传来的 2 24 43kN K N 2 24 43 0 13 3 18 K MKNm 2 0kN K V 所以 Nk 830 05kN Mk 34 69 Vk 15 76kN KNm 最大荷载的设计值组合 框架柱传来的 N1 1 35 734 25 0 7 66 54 1037 82kN M1 1 2 15 36 0 9 1 4 2 3 19 78 46 25KNm V1 1 2 9 8 0 9 1 4 1 47 13 79 30 99kN 地基梁传来的 N2 24 43 1 2 29 32kN M2 29 32 0 13 3 81KNm V2 0kN 所以 N 1067 14kN M 42 44 V 30 99kN KNm 二 确定基础底面尺寸二 确定基础底面尺寸 考虑基础埋深 修正后的地基承载力特征值为 210 1 6 20 1 60 5 265 2 aakma ffAdKP 初步估算基础的尺寸 按增大 20 40 取值 2 830 05 3 65 265 220 1 9 K am N Am fr d 取 l 2 8m b 1 7m A 1 7 2 8 4 76 满足要求 2 m 地基承载力验算 830 05204 76 1 6 206 38265 2 4 76 kaaa pKPfKP max 2 28 33 15 67 1 0 206 38226 181 2318 24 1 72 8 6 kk kk aaa MV h pp W KPfKP A 所以 地基承载力满足要求 20 又 max 28 33 15 76 1 22 8 0 0480 47 830 05 152 3266 kk kk MV hb emm NG A 所以基底轴力作用在截面核心范围内 计底不会出现脱离地基的现象 基础高度选择及抗冲切承载力验算 由上面的计算可知 作用在基础顶面的最不利内力组合设计值 M 42 44KN m N 1067 14kN V 30 99kN 基础及其上土自重 G 1 2 20 4 76 1 6 182 78kN 地基净反力的计算 max min 2 1067 14 182 7842 4430 99 1 0 262 5933 07 1 7 2 84 76 6 295 66 229 52 a NGMV h p AW KP Kpa Kpa A 295 66229 52 262 59 2 ka pKP 受冲切承载力验算 基础平面 剖面见下图 4 2 500 图图 4 2 基础平面 剖面简图基础平面