高层建筑地基基础课程设计学年学期： 2014~2015学年第2学期院别：土木工程学院专业：勘查技术与工程专业方向：岩土工程班级：勘查1201 学生：学号：指导教师：陈国周《高层建筑地基基础课程设计》成绩评定表班级姓名学号目录一、工程概况几工程地质条件 (5)柱位图 (5)土层信息 (5)上部荷载 (5)二、基础选型 (6)三、设计尺寸与地基承载力验算 (6)基础底面积尺寸的确定 (6)地基承载力验算 (7)四、沉降验算 (8)五、筏板基础厚度的确定 (9)抗冲切承载力验算 (9)抗剪承载力验算 (10)局部受压承载力计算 (11)六、筏板、基础梁内力计算 (13)基础底板内力计算 (13)基础梁内力计算 (15)边缘横梁（JL1)计算 (15)中间横梁（JL2）计算 (16)边梁纵梁（JL3）计算 (17)中间纵梁(JL4)计算 (20)七、梁板配筋计算 (22)底板配筋 (22)板顶部配筋（取跨中最大弯矩） (22)板底部（取支座最大弯矩） (23)基础梁配筋 (25)八、粱截面配筋图 (32)九、心得体会 (36)十、参考文献 (36)一、工程概况几工程地质条件某办公楼建在地震设防六度地区，上部为框架结构8层，每层高。
地下一层，不设内隔墙，地下室地板至一楼室内地面竖向距离。
地下室外墙厚300mm。
柱截面 400×400，柱网及轴线如图所示。
室内外高差。
不考虑冻土。
上部结构及基础混凝土均采用 C40。
柱位图土层信息上部荷载二、基础选型根据提供的土层信息，可知建筑物所在位置的地基土多为粘土和粉质粘土，且地下水位较高，属于软土地基，且考虑到建筑的柱间距较大并设置了地下室等因素，综合考虑决定采用梁式筏板基础，梁式筏板基础其优点在于较平板式具有低耗材、刚度大，在本次设计中决定采用双向肋梁板式筏形基础。
三、设计尺寸与地基承载力验算基础底面积尺寸的确定根据《建筑地基基础设计规范GB5007-2011》筏形基础底板各边自外围轴线挑出，则筏形基础的底板尺寸为× A=×=²NPk 29667.1∑=永久准永久荷载总组合：2.偏心校验（荷载效应为准永久值）：m044.0296672.7)110016601787188716671220110016671753188716331100(m0403.02966715.317872100175318872093188745.9)166019801667166719401633(7.15110015601100120015331100-=⨯------+++++==⨯---+++⨯---+++⨯---++=y x e e ）（）（263.068.151.01.0548.069.321.01.0=⨯=⨯<=⨯=⨯<A W e A W e y x 故筏板尺寸满足偏心要求。
地基承载力验算根据资料，已知地下室地板至一楼室内地面竖向距离，室内外高差，故板厚确定为60×8=480mm ，取板厚500mm ，则基础埋深为，持力层为粘土层。
基础梁截面尺寸初步估算：基础梁的高跨比不小于 1/6，截面宽高比 1/2~1/3。
则梁截面初步定为500×1400mm先对持力层的承载力特征值f ak 进行计算：已知持力层粘土的孔隙比e=, I L =查规范《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》表的得承载力修正系数：0.10d b ==ηη，1.基础底面以上土的加权平均重度γm3m m /k 439.126.46.27.823.17γN =⨯+⨯=2.修正后的地基承载里特征值：3.筏形基础及其上覆土的自重：N G k 983.148506.27.823.176.45382.519252)4.145.31(5.43.025]28.1539.325.09.05.082.519[k =⨯+⨯⨯-+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=）（）（）（4.基地平均附加应力：aw f P AF G P <=⨯-+=-+=∑a k 988.656.21082.51932963983.14850h k k k γ5.惯性矩:433y 433x m 989.108138.159.32121h 121m 197.468889.328.15121bh 121=⨯⨯===⨯⨯==b I I6.竖向荷载对形心的力矩（标准组合）m k 14402.7200m k 7.175715.325245.97375.15105y x ⋅-=⨯-=⋅=⨯+⨯-⨯=N M N M7.基地边缘压力最大值和最小值ak 558.66989.108131440197.468889.77.1757295.66x y 1.2a k 418.66989.108131440197.468889.77.1757295.66x y y y x x k k mina y y x x k k maxP I M I M P P f P I M I M P P =-⨯-=±±=<=+⨯+=±±=故地基承载力满足要求四、沉降验算1.计算基地附加应力（准永久组合荷载效应）ak 420.26.4439.126.21082.51929667983.14850dh m w 0P AF G P K =⨯-⨯-+=--+=∑γγ永久2.求地基变形的计算深度m 058.228.15ln 4.05.28.15lnb 4.05.2b Z n =⨯-⨯=⋅-=）（）（因粉质粘土以下为基岩，筏板底至基岩面的厚度为< 故计算深度取至基岩面，即Z n = 表13.求地基形变深度范围内的压缩模量的当量值故查表可得（《建筑地基基础设计规范》沉降计算经验系数ψs）4.计算地基最终变形量S<S][=200五、故地基沉降满足规范要求，其中[s]为建筑物地基变形允许值，参考《建筑地基基础设计规范GB5007-2011》表筏板基础厚度的确定进行筏板基础板厚的验算：板厚h=500mm，柱截面尺寸400×400mm，基础梁的截面尺寸500×1400mm，基础板和基础梁的混凝土等级都为C40,最不利跨板的跨度为×。
抗冲切承载力验算板格的短边净长度l n1= 长边净长l n2=基础板厚，双层布筋，上下保护层厚度总计70mm，底板有效高度为，受冲切承载力截面高度影响系数βhp=，C40混凝土轴心抗拉强度设计值f t=1800kPa。
底板受冲切力按下式计算：计值；合的地基平均净反力设相应于荷载效应基本组度影响系数；受冲切的承载力截面高为底板的有效高度；处冲切截面的周长，距基础梁边净反力设计值；作用在板上的地基平均--------------+-=--=≤p h h u F h h l h l u p h l h l F h u f F hp m l n n m n n l t hp l ββ00020102010m 24)2(2)2(2)2)(2(7.0kPap 607.85519.8244500==.. 抗剪承载力验算验算距基础梁边缘h 0=处底板斜截面受剪承载力作用在图5-2阴影部分面积上的地基平均净反力设计值应满足下式：410hs 01012002/800k 584.71243.028.543.028.57.6607.85)2)(2()2(7.0）（）（）（h Nh lh l l p V h h l f V n n n S n t hS S ==-⨯--⨯=---=-≤βββhs 为受剪切时的截面高度影响系数，当板的有效高度h 0小于800mm时，h 0取800mm 故本次βhs =则斜截面受剪承载力：Sn t hS V N h h l f >=⨯⨯-⨯⨯⨯=-k 112.316443.043.027.618000.17.0)2(7.0002）（β故抗剪承载力满足要求。
局部受压承载力计算根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002.梁板式筏基的基础梁除满足正截面受弯及斜截而受剪承载力外，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的局部受压承载力。
根据《混凝土结构设计规范》GB 50010 ，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求:图5-3A bA l；局部受压的计算底面积混凝土局部受压面积；提高系数；混凝土局部受压时强度计值；混凝土轴心抗压强度设值；部荷载或局部压力设计局部受压面上作用的局---------------=≤b l c c l lb l ll c l A A f F A A A F ββββ35.1只需验算竖向最大轴力即可，荷载效应基本组合最大柱下荷载为F=3150kN, 计算示意图如下（图5-3）1.局部受压面积为：2.局部受压计算面积：3.混凝土局部受压时的强度提高系数：25.1106.1105.255=⨯⨯==l b l A A β4.受压面上局部压力设计值为：NF l k 3150=5.计算顶面局部受压承载力:C40混凝土的轴心抗压强度设计值f c =,混凝土影响系数βc =ll c l c F N A f >=⨯⨯⨯⨯⨯=k 5157106.11.1925.10.135.135.15ββ故筏板基础梁满足局部受压承载力要求。
六、筏板、基础梁内力计算荷载效应的基本组合的地基平均净反力 已知。
双向板示意图和纵横梁荷载分布图见图6-1 基础底板内力计算由于， 所以底板按双列双向板计算。
弯矩计算：kN l p kN l p y j x j 867.44372.7607.85672.32783.6607.852222=⨯==⨯=根据教材《基础工程》表4-4两邻边固定两邻边简支板系数表和表4-5三边固定一边简支板系数表，查得弯矩系数：773.0,0139.0,0267.0628.0,0203.0,0341.0444333======x y x x y x x x ϕϕϕϕ边缘区格3：mkN l p M m kN l p M y j y y x j x x ⋅-=⨯-=-=⋅-=⨯-=-=089.90867.44370203.0801.111627.32780341.0233233ϕϕ中间区格4：mkN l p M m kN l p M y j y y x j x x ⋅-=⨯-=-=⋅-=⨯-=-=686.61867.44370139.0539.87627.32780267.0244244ϕϕ支座弯矩：mkN l p x M mkN l p x x M x j x b x j x x a ⋅=⨯==⋅=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=198.211627.327812773.012285.234627.327824773.016628.0241624243mkN l p x M mkN l p x M y j x d y j x c ⋅=⨯-=-=⋅=⨯-=-=924.125867.44378773.0181361.206867.44378628.01812423基础底板支座弯矩调整基础梁宽b=，根据《基础工程》教材公式进行调整mkN b l p x M M mkN b l p x M M mkN b l p x M M m kN b p x M M y j x d dyy j x c cy x j x b bx j x a ax ⋅=⨯⨯⨯-⨯-=--=⋅=⨯⨯⨯-⨯-=--=⋅=⨯⨯⨯⨯-=-=⋅=⨯⨯⨯⨯-=-=434.1085.02.7607.85)773.01(25.0924.125)1(41800.1775.02.7607.85)628.01(25.0361.206)1(41085.1595.03.6607.85773.025.0198.21141948.1915.03.6607.85628.025.0285.234414343悬臂板弯矩该方案基础板四周均从基础梁轴线向外悬挑，减去基础梁宽的1/2，剩下的则为悬臂带的宽度。