梁板式筏形基础设计1、工程概况与工程地质条件衡阳市平安小学综合楼法上部结构为框架结构,下部为粉质黏土,地下水位埋深1.5００m。
基础面积为１6m×６１m,采用梁板式筏形基础，基础埋深5、2ｍ,基础混凝土强度为C30,底板厚80０mm,钢筋采用HRB235级钢。
基础梁受力筋为ＨPＢ335,箍筋采用HPB23５级钢筋。
上部结构竖向荷载见表７、1;基础平面布置图见图7、1;地质情况见第1部分第一节。
1、1、柱荷载图1、1竖向标准荷载分布图柱荷载基本组合kN柱号荷载(kＮ) 柱号荷载(kＮ) 柱号荷载（kN) 柱号荷载(ｋN) 合力(kＮ) Ａ1 211２B１2６31 Ｃ1 2877 J1 ２２82 9902A2 377５B2 ４4９１C2 4648 J2 3７8５1６69９A3 383９B3 4321 C3 43７1 J3 3５9３１６12４Ａ4 3１05 B４３5２0 C4 3634 Ｊ４2９74 132３3A5 3105 Ｂ5 3520 C5 3634 J5 297４13２3３图2基础平面布置简图2设计尺寸与地基承载力验算2、1基础底面地下水压力得计算确定混凝土得防渗等级地下水位位于地面以下1.5米处，此处不考虑水得渗流对水压力得影响。
查《混凝土防渗规范》将底板混凝土防渗等级确定为Ｓ6。
2、2基础底面尺寸得确定由柱网荷载图可得柱得标准组合总荷载为：=90398kN其合力作用点:,基础左右两边均外伸0、5m3.6)22934235302375922340[(903981⨯⨯+⨯+⨯+⨯⨯==∑∑iii c Ny N y＝7、5m基础下边外伸长度0、５m ，为使合力作用点与基础形心重合,基础总宽度为:则:基础上边外伸长度为： 由以上计算,可得基础底面面积为:基础底面积为,上部基本组合总荷载为１１１916kN,基低净反力2、3地基承载力得验算按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》规定:地基受力层不存在软弱粘性土得建筑物且不超过8层高度在25m 以下得一般民用框架房屋可不进行地基及基础得抗震承载力验算。
仅演算一般情况下得地基承载力。
先对持力层承载力特征值进行计算：查规范GB ５0007－2002,得地基承载力修正系数:,注:以上系数按照土孔隙比及液性指数均小于0、８5得粘性土取值。
按照下部土层资料,土得平均重度为:=218、3２kPa由于上部竖向荷载作用于基础得重心,故基础为轴心受压基础。
基底处得总竖向力:kNG G F k k 10699097656.0976*******=⨯+⨯⨯+='++基底平均压力:所以,满足要求要求。
由于地基土层不存在液化性土层故可以不考虑液化影响。
3筏形基础底板抗冲切承载力与抗剪承载力验算3、1验算底板受冲切承力:梁板式筏板基础得底板厚 为６０0mm ，单排布筋，板底 有150ｍm 素混凝土垫层,因 此取钢筋合力点至近边得距离 则,混凝土为C ３0图７.3.1底板冲切计算示意图验算底板受冲切承载力得 示意图如图７．3.1所示。
单向板板格:按照《建筑地基基础设计规范》(GB5０007-２002),底板受冲切承载力按下式计算:(２、11)式中:--－-－---作用在图上阴影部分面积上得地基土平均净反力设计值 -----－－-基础底板冲切破坏锥体得有效高度 -----－--混凝土轴心抗压强度设计值---－-----距基础梁边h0／2处冲切临界截面得周长(图7．3.１) 对于单向板: 当时,取满足）(kN 8.567kN 1.892456.096.7214300.17.0560.0)]560.06.04.2()560.06.00.9[(214300.17.07.00>=⨯⨯⨯⨯⨯=⨯--+--⨯⨯⨯⨯=h u f m t hp β因此,筏板得厚度满足要求。
3、2验算底板斜截面受剪承载力:按《建筑地基基础设计规范》(GB ５０007-２0０2)，底板斜截面受剪承载力应符合下式要求：(２、１3)---－距梁边缘处，作用在图７.3.2中阴影部分面积上得地基土平均净反力设计值-－－-受剪切承载力截面高度影响系数,按下式计算:，板得有效高 图3、２ 底板斜截面受剪示意度小于800ｍm 时,取; 大于200０m ｍ时,取验算底板斜截面受剪承载力得示意图如图7.3.2。
对板进行斜截面抗剪验算： ⑴ 对9、0m×2、4m 得板阴影部分面积上得地基土平均净反力设计值:()()满足要求kN V kN h h l f s n t hs 6.270408156.056.024.814300.17.0)2(7.0002=>=⨯⨯-⨯⨯⨯=-β综上所述:筏板底板厚度满足斜截面抗剪承载力要求。
3、３局部受压承载力验算根据《建筑地基基础设计规范》GB 50０07－2002、梁板式筏基得基础梁除满足正截面受弯及斜截面受剪承载力外,尚应按现行《混凝土结构设计规范》GB 50010有关规定验算底层柱下基础梁顶面得局部受压承载力。
根据《混凝土结构设计规范》ＧＢ50０10 7.8.1 ,其局部受压区得截面尺寸应符合下列要求:(２、15)式中:---－局部受压面上作用得局部荷载或局部压力设计值;---混凝土轴心抗压强度设计值；-----混凝土强度影响系数,混凝土等级小于C5０时,取1、0,大于C5０时取０、８;---－-混凝土局部受压时强度提高系数;－－--混凝土局部受压面积;－－--- 混凝土局部受压净面积;------局部受压得计算底面积、只需验算竖向轴力最大值即可,柱下最大荷载为464８KＮ，即。
计算示意如图7.3.3:C30混凝土,而故局部受压承载力满足要求。
4基础梁内力计算用倒梁法计算梁得内力,即假定上部结构就是绝对刚性得,各柱没有沉降差异,把柱脚视为条形基础得铰支座,将基础梁按倒置得普通连续梁计算。
用结构力学求解器算出基梁内力(横向梁为次梁,纵向梁为主梁)。
JCL-4集中净反力：总反力:JＣL-5集中净反力:总反力:ＪCL-6集中净反力：总反力:JＺＬ－1中柱子荷载合力:将各梁反力简化成集中力作用在与JZL-1纵向基础梁得相交处，且横梁反力大小与总压力成正比,于就是与JＣL－4相交处得反力:与JCＬ－5相交处得反力:与JCL-６相交处得反力：对JZL－1得中心取矩，可知JZＬ－2柱子荷载合力:将各梁反力简化成集中力作用在与ＪZＬ－２纵向基础梁得相交处，且横梁反力大小与总压力成正比，于就是与ＪCＬ－4相交处得反力:与JCＬ－5相交处得反力:与JCL-６相交处得反力:对JZL－２得中心取矩,可知JZL-2（2)柱子荷载合力：将各梁反力简化成集中力作用在与JL－2(2)纵向基础梁得相交处,且横梁反力大小与总压力成正比，于就是与ＪCL-4相交处得反力:与JCＬ－5相交处得反力:与ＪCＬ－6相交处得反力:对ＪCL－2得中心取矩,可知JＺL-3柱子荷载合力:将各梁反力简化成集中力作用在与ＪＬ－３纵向基础梁得相交处,且横梁反力大小与总压力成正比,于就是与ＪCL-４相交处得反力:与JCL-5相交处得反力:与JCL-６相交处得反力：对JZＬ－３得中心取矩,可知次梁：JＣL-４得受力图中各支座分别就是竖向集中荷载961、4ｋＮ、1６21、3kN、１565kN、1２84、8kN、1284、8ｋN、1６21、３ｋＮ、１62１、3ｋN、961、４ｋＮ,基底反力为14３、53kＮ。
JＣＬ-4得荷载图、弯矩图与剪力图如下:图７、1ＪZＬ-４荷载、弯矩、剪力图由以上ＪCL-4得内力分析可知：支座1处得剪力支座2处得剪力支座3处得剪力支座4处得剪力支座５处得剪力支座６处得剪力支座7处得剪力支座8处得剪力由此可知:支座1处得支座反力(↓)支座2处得支座反力(↓)支座3处得支座反力（↓)支座4处得支座反力(↓)支座５处得支座反力(↓)支座6处得支座反力(↓）支座7处得支座反力(↓)支座８处得支座反力(↓)内力计算JZＬ-6得受力图中各支座分别就是竖向集中荷载1414、6kＮ、2385、6kN、2３02kN、1890ｋＮ、1890ｋN、２302kN、2３85、6kN、1４14、6kＮ,基底反力为２08、35kN。
JCL－6得荷载图、弯矩图与剪力图如下:图７、2JCL-6荷载、弯矩、剪力图由以上JCL-6得内力分析可知:支座1处得剪力支座2处得剪力支座3处得剪力支座4处得剪力支座5处得剪力支座6处得剪力支座７处得剪力支座8处得剪力由此可知:支座1、8处得支座反力(↓)支座２、７处得支座反力(↓)支座3、6处得支座反力（↓)支座４、5处得支座反力（↓)主梁：柱子基本组合荷载合力：=1１1916ｋN基础内力计算采用基本组合,按照基本组合得竖向导荷计算基底反力：地基梁分布:边缘次梁ＪＣL－4二根,中间次梁JCL－5四根,中间次梁JCL-６二根。
全部折合成中间次梁JCＬ－５,一共有:作用在主梁JZL-２、JZL-3得总轴向荷载分别为(荷载左右完全对称）：②、⑦轴线上:, ③、⑥轴线上:④、⑤轴线上：由７、68根次肋JCL5承担,则有②、⑦轴线上: ,③、⑥轴线上:④、⑤轴线上:在次肋ＪCL－５两端作用力：次肋JCL-4上作用力为: ,分别为160９ｋN、１553、６ｋN、１27５kN、1２７5ｋN、15５３、6kN、16０9kN 次肋JＣＬ-4两端作用力为：次肋JCL6梁上作用力为: ,分别为23９1、7kN、2３09、5ｋN、189５、3kN、1８9５、３kN、2309、5ｋN、2391、7kＮ次肋JCL－６两端作用力为：主肋JZL-1梁上外伸部分传来得线荷载:JＺＬ-1端部作用力:ＪZL-1梁:JZL-1梁上外伸部分传来得线荷载:利用结构求解器得到内力图如图4、2。
图7、3ＪＺL-1荷载、弯矩、剪力图由以上JＺL－1得内力分析可知：支座A处得剪力支座B处得剪力支座C处得剪力支座J处得剪力由此可知:(支座反力左右正对称)支座A处得支座反力(↓）与支座D处相等支座B处得支座反力(↓) 与支座C处相等而由柱子传下来得支座力分别为:,,,JZL－２梁：利用结构求解器得到内力图如图。
图7、４ＪＺL-1荷载、弯矩、剪力图由以上JZＬ-１得内力分析可知:支座A处得剪力支座Ｂ处得剪力支座C处得剪力支座J处得剪力由此可知:(支座反力左右正对称)支座Ａ处得支座反力(↓) 与支座D处相等支座B处得支座反力(↓) 与支座C处相等而由柱子传下来得支座力分别为：，,，显然所求出得支座反力与实际得作用力相差较大，要进行调整。
其方法就是将其差值以均布荷载形式布置在支座两端1/3跨上，求出内力与以上所求出得支座反力叠加,再与实际作用力比较,误差在５％以内,如不满足要求要求继续调整,直至满足要求为止。