土木工程箱型基础课程设计报告书

1、.WD.WD.WD.房屋根基课程设计任务及指导书2016年04月房屋根基课程设计任务及指导书设计任务：设计某十层主厂房的根基。根据上部构造及场地地质情况，确定采用箱形根基。设计依据：?高层建筑箱形与筏形根基技术规程?(JGJ699)?建筑地基根基设计标准?(GB50007-2002)计算书内容要求：总则确定箱形根基外形尺寸按地基承载力确定基底尺寸基底反力计算地基沉降计算箱基纵向整体弯曲计算考虑上下部构造共同工作底、顶板局部弯曲计算顶板配筋设计底板斜截面抗剪及抗冲切计算箱基墙体配筋设计箱基墙体开门窗洞加固设计绘制施工图底、顶板配筋平面分布图箱基横截面配筋大样墙体、开门窗洞加固大样图墙体、转角构造

2、大样施工说明设计资料：上部构造资料：地面以上采用现浇柱、预制梁板的半装配式框架构造，共十层，层高4.5米,采用C30混凝土, 各杆件截面尺寸如下：柱 5050cm2 横梁 3060 cm2纵梁 3050cm2 楼板厚 15 cm 平面柱网布局如以以下图:上部荷载:框架柱传给根基的轴力(作用在0.00处)标在柱网分布图上,单位为kN. 底层地面的活载为14kN/ m2 地下室用作杂品堆料仓库，按活载10kN/ m2 计。楼梯和电梯间荷载按均布荷载20kN/ m2 考虑。地质资料：如图示箱基墙体与柱网关系图建筑物位于非地震区，不考虑地震影响。静止土压力系数一律采用0.5。粉质粘土层地基反力系数值如

3、下表所示。表1 粉质粘土层实测地基反力系数0.9060.9660.8140.7381.1241.1971.0090.9141.2351.3141.1091.006对称1.1241.1971.0090.9140.9060.9660.8140.738箱形根基课程设计指导书设计内容及步骤 基本如下：一确定箱形根基外形尺寸，埋深及用料箱基高度：据规程，一般取建筑物高度的1/81/12，不宜小于根基长度的1/18，以箱基顶面为0.000，室外地面标高取-0.200米。底、顶板及墙的厚度：据规程，外墙厚不小于25 cm，内墙厚不小于20 cm，顶板不小于15 cm，底板不小于20 cm。对20层以内的民用

4、房屋或高度50米以内的多层厂房，底板一般取4060 cm厚，顶板2540 cm厚，外墙3050 cm厚，内墙2540 cm厚。采用材料：混凝土不低于C20，钢筋12以上用级，12以下用级。垫层10 cm厚，采用C10混凝土。二确定基底尺寸，计算基底反力荷载计算根据荷载标准，活载应乘1.4的系数，恒载应乘1.2的系数，对验算有利的可不乘系数。据提供的资料，荷载沿纵向对称，但由于楼梯间横向不对称，存在偏心，经计算偏心很小，所以可按中心荷载计算根基的底面积，基底承受的总荷载有：上部框架传来的总荷载N1已乘过荷载系数楼梯间及电梯井荷载N2恒载箱基自重恒载G，为简化计算，墙体开门窗洞不扣除，粉刷也不计。

5、基底板面杂品堆料活载N3基顶板面活载N4地下水对箱基的浮力W向上，对计算有利所以，基底总荷载= N1+ N2+ N3+ N4+G-W2.确定地基承载力特征值fa3确定基底尺寸：按中心受压，采用试算，先初定底板从边轴线向外挑出的尺寸四边取一样，可得基底面积，要求基底面积总荷载-G/fa-Gd。确定基底 基本反力值按实测基底反力系数法，把箱基分成大小相等的58=40个区格，每个区格的反力系数在资料中已给出，从而可算出每个区格的反力=总荷载/LB地基反力系数，把结果列成表格。注：L，B是基底板的尺寸，包括挑出的局部。三地基沉降计算按标准法计算。四箱基纵向整体弯曲计算由于上部构造是框架体系，所以根基要

6、计算整体弯曲和局部弯曲。因横向跨间少，可以不考虑，只按局部弯曲计算在配筋时适当考虑。而纵向应该计算整体和局部弯曲，具体步骤：计算整体弯矩的基底反力= 基本反力箱基自重+水压箱基自重按G+N2/LB，近似分布在箱基底板上。水压力W/LB对整个箱基来说是外力，应列出基底反力分布图：将箱基视为地基梁，梁长即箱基纵向长度L，梁沿纵向每单位长度所受的基反力=横向区格的长该取格的反力值，按比例作出计算简图。根据上述简图，可求出任意截面的弯矩，画出弯矩图。本设计起控制的位置在跨中弯矩最大和轴线处是楼梯电梯间，荷载大，分别记这两处的弯矩为M中、M边。五箱基承受的纵向整体弯矩考虑上部构造共同作用以上求出的弯矩未

7、考虑上部构造的共同作用，认为箱基与上部构造独立的，与实际不符。理论和实测说明上部构造对箱基作用很大，因此，上面求出的弯矩应由上部构造和箱基共同承担。箱基分担的弯矩：其中M是前面求出的整体弯矩。箱基刚度EGJ G，截面矩按下面折算截面计算：上部构造刚度EBJB按下式计算其中Eb梁柱的混凝土弹性模量C30Jbi第i层纵梁的截面惯性矩Kui和Kli第i层上下柱的线刚度此处上下柱一样Kbi=Jbi/l是梁的线刚度l是开间柱距m :弯曲方向的节间数n:建筑物层数指楼板数目求出刚度后可分别求控制截面的：六底板局部弯曲计算可按倒置的连续楼盖考虑，将基反力视为荷载计算。为简化，一般把各区格作为四边固定的双向板

8、或单向板。本设计中应计算整体弯矩最大的中跨间和基反力最大，产生最大局部反力的边跨间。边跨间存在受荷较大的楼梯间区格，为简化此处局部增设附加钢筋，可不必进展计算。先确定底板局部弯曲的基反力=基底 基本反力-箱基底板自重+水压。画出基反力分布图，并标出各轴线位置按比例注意：底板上堆料10kPa不扣除，是考虑了荷载的不利组合即认为计算某区格时，其正好有堆料计算某区格的局部弯曲应据基反力分布图相应取平均值。2整体弯矩最大的中跨间1边区格AB或CD各弯矩按下式计算M=系数qlX2其中系数查?钢筋混凝土构造?附录表格。lX、lY是净跨度，lX是双向板的短边，为计算清楚，统一记为：纵向跨中MX 横向跨中MY

9、 纵向支座MX横向支座MY2中区格3基反力最大的跨间1边区格AB2中区格BC3楼梯间区格七顶板局部弯曲计算楼面各区格的荷载一样，所以只需计算的中跨间，各区格作为四边固定的双向板，对于楼梯间楼板及楼梯计算略。顶板上的荷载有活载10kPa和板自重，计算同样按次序进展：边区格中区格八底顶板配筋设计箱基整体弯矩MG可简化为作用在底板上的轴向拉力和顶板上的轴向压力，所以理论上应按偏拉构件设计，计算甚繁。一般把整体弯曲和局部弯曲大作用分开考虑，分别配筋。对于底板，由整体弯矩MG产生的拉力N及配筋AS按下式计算N=MG/Z，AS=N/fyAS分为两半，分别作为底板的上下排通长钢筋。底板局部弯曲所需钢筋，在各

10、区格跨中取单位板带，按单筋截面分别确定钢筋量AS，公式如下：注意以上底板的纵向配筋，同时考虑了整体与局部弯曲的影响，按规程，可适当折减，此时局部弯曲的弯矩应乘折减系数0.8，而底板的横向配筋，只按局部弯曲确定，不需折减。对于顶板纵向，当承受整体弯曲时，受轴心压力，一般按构造配筋即能满足要求，抗弯只按局部弯曲配筋。横向也只按局部弯曲配筋。底、 HYPERLINK mailto:顶板通长钢筋上下排不宜小于12200 顶板通长钢筋上下排不宜小于12200。计算应按次序进展：底板：整体弯曲的配筋纵向中跨间 边跨间 2局部弯曲的配筋纵向中跨间由边区格控制跨中配筋上部受拉支座配筋下部受拉边跨间跨中配筋上部

11、受拉支座配筋下部受拉向最后配筋量整体局部迭加中跨间边跨间(注意配筋时，可把上轴线的三跨间统一配筋，而的中间三跨按中跨间值统一配筋或沿纵向取大值统一配筋)横向配筋按基反力最大的边跨间控制配筋跨中中区格控制支座边区格控制顶板配筋按中跨间，由边区格控制，不考虑整体弯曲纵向配筋跨中支座横向配筋跨中按中区格支座按边区格注意： HYPERLINK mailto:假设计算钢筋量小于12200时 假设计算钢筋量小于12200时，应按构造配筋。九底板斜截面抗剪强度及冲切验算：可按规程计算。十箱基墙体配筋设计内容包括：1内外墙配筋设计 HYPERLINK mailto:墙体配筋不应小于10200 墙体配筋不应小于

12、10200双面，并且内外墙上下部各增设于220钢筋。一般内墙按构造配筋， HYPERLINK mailto:采用于10200 采用于10200双面双向，在下部各设置220钢筋。对外墙，承受水平静止土压力，应按计算配筋。具体步骤：外墙设计：土压力计算；配筋计算假设计算钢筋量小于构造要求，按构造配筋， HYPERLINK mailto:双向均为于10200 双向均为于10200双面。2墙身抗剪强度计算 3墙上开洞设计门窗洞大小应符合规程的要求，并进展洞口上下过梁配筋计算。略一般门洞0.82m2楼梯间门洞1.22m2外纵墙中间开设通风采光窗洞10.8m2十一施工说明根基采用C20混凝土，外围构造的抗渗标号不低于B-6级。垫层采用100厚C10混凝土。钢筋接头绑扎不小于35d，焊接时，单面为10d，双面为5d搭接位置要求：底板：上排筋只准在支座处断开即墙下，但伸入支座不小于35d，下排筋只准在跨端1/3跨长以外搭接，搭接头要求错开50%