结构专业设计计算书(地下室、基础手算部分)工程名称:C#公寓设计计算:校对:审核:地基基础设计一、概述:1、本工程采用静压预应力高强混凝土管桩,桩径500mm。
桩身混凝土强度等级为C80,承台混凝土强度等级为C35,钢筋为HPB235、HRB335和HRB400。
2、单桩竖向承载力特征值Ra=1800KN,由静载荷试验确定。
3、采用PKPM之JCCAD(2002新规范板)计算,单柱承台用桩基承台计算软件计算;4、计算书按最不利荷载组合打出。
二、计算:1、桩身混凝土强度的承载力验算:根据《预应力混凝土管桩基本技术规程》DBJ/T-15-22-98管桩桩身竖向承载力设计值Rp=0.3(fce-σpc)A=0.3X(80-5)X103X(1/4)X3.14x(0.52-0.252)=3311.7KN>Q=1.35Ra=1.35X2200=2970KN满足要求。
3、桩基础沉降验算:根据《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002附录R,采用实体深基础计算桩基础最终沉降量。
(1)、(9)/(F)轴承台的计算:准永久组合下荷载N=5700KN承台面积A4=bxl=2.5X2.5=6.25m2桩底平面处近似附加应力p0=N/A4=5700/6.25=912kpa地基变形计算深度z n=b(2.5-0.4lnb)=2.5X(2.5-0.4Xln2.5)=5.33mzi-1/b=0/2.5=0,l/b=2.5/2.5=1.0,查附录K表K.0.1-2 ai-1=0.2500zi/b=5.33/2.5=2.13,l/b=2.5/2.5=1.0,查附录K表K.0.1-2 ai=0.1740地基变形量s4’=(p0/Es)(ziai-zi-1ai-1)=(912/70X103)X(5.33X0.1740-0X0.2500)=12.08mm 地基最终变形量s4=4Φss4’=4X0.3X12.08=14.50mm(2)、(9)/(E)轴承台的计算:准永久组合下荷载N=4300KN承台面积A3=bxl=2.0X2.0=4.0m2桩底平面处近似附加应力p0=N/A4=4300/4.0=1075kpa地基变形计算深度z n=b(2.5-0.4lnb)=2.0X(2.5-0.4Xln2.0)=4.45mzi-1/b=0/1.0=0,l/b=2.5/1.0=2.5,查附录K表K.0.1-2 ai-1=0.2500zi/b=4.45/2.0=2.22,l/b=2.0/2.0=1.0,查附录K表K.0.1-2 ai=0.1738地基变形量s3’=(p0/Es)(ziai-zi-1ai-1)=(1075/70X103)X(4.45X0.1738-0X0.2500)=11.87mm 地基最终变形量s3=4Φss3’=4X0.3X11.87=14.25mm两承台间的沉降斜值:δ=(s3-s4)/L=(14.50-14.25)/5800=0.00043<0.0025满足要求。
4、桩基础抗拔验算:(1)、根据《建筑预应力混凝土管桩基础技术规程》DBJ13-59-2004以下公式验算单桩抗拔承载力。
U a≤Up+Gpk (5.2.7),其中 Up=Еξs i y i q sik ul i (5.2.8)NL≤Rpl (5.2.9-1)其中 Rpl=σpcA (5.2.8)Uk=Еξs i y i q sik ul i=0.75X25X1.57X15+0.65X40X1.57X2=523KNGpk=pV=(25-10)X(PI/4)X(0.52-0.252)x15=33KN桩抗拔力设计值Nl=Up+Gpk=523+33=556KN桩身受拉承载力设计值Rpl=σPcA=3.5X103X(1/4)X PIX(0.52-0.252)=515KN所以 Nl> Rpl所以单桩抗拔承载力由桩身承载力设计值Rpl控制,即Rpl=515KN,实际取Rpl=350KN抗拔力设计值及所需桩数见附图(2)、抗拔钢筋承载力验算:锚入承台的抗拔钢筋为6Φ18抗拔力F=nfyAs=6X300X254=457KN >Rpl=350KN(3)、填芯混凝土与管桩粘结力:NL=fu pi l f=0.3x103x3.14x0.25x2.0=471KN满足要求地下室设计一、概述:1、本工程有一层地下室,有一人防防护单元,按甲类六级人防设计;2、顶板非人防区板厚180,人防区厚250,底板厚300;3、材料强度:混凝土:梁、板、非主体结构墙(外围护墙除外)C35柱,主体剪力墙C40,外围护墙C35钢筋:HPB235 fy=210N/mm2HRB335 fy=300N/mm2HRB400 fy=360N/mm2人防设计时材料强度乘以材料强度综合调整系数rd,混凝土为1.5(斜截面验算时乘以0.8折减系数);钢筋HPB235为1.5,钢筋HRB335为1.35,钢筋HRB400为1.2。
混凝土:C35取C35X1.5X0.8=C42钢筋:HPB235 fdy=210X1.5=315N/mm2HRB335 fdy=300X1.35=405N/mm2HRB400 fdy=360X1.20=432N/mm24、荷载取值(标准值):恒荷载(gk):板:180厚6.0KN/m2,250厚7.8KN/m2,活荷载(qk):按规范取值正常情况下地下水浮力:最高水位按室外地坪下500F WK=[H0-0.8+0.3]p=[4.5-0.8+0.30]X10=40KN/m2人防情况下地下水浮力:稳定水位为室内地坪下1100F WK=[H0-1.10+0.3]p=[4.5-1.10+0.3]X10=37.00KN/m2室外地面荷载:qmk=10KN/m2常规武器爆炸动荷载作用下结构等效静荷载:顶板qe1=45KN/m2,底板 qe2=0KN/m2,外墙:qe3=50KN/m2,临空墙qc=160KN/m2,核武器爆炸动荷载作用下结构等效静荷载:顶板qe1=70KN/m2,底板 qe2=25KN/m2,外墙:qe3=45x1.1=50KN/m2,临空墙qc=160KN/m2,内隔墙qn=50KN/m2,人防与普通地下室qc=110KN/m25、静止土侧压力(qsk)系数:按经验取值K0=0.5二、地下室计算:1、顶板:电算详计算书(1)、正常情况下:GK+QK(向下)(2)、核爆情况下:GK+Qe1/1.4(人防荷载分项系数为1.0) (向下)2、底板:(1)、正常情况下:GK+QK(向下)(2)、地下水浮力:(1.2F WK-1.0GK)/1.4=(1.2X40-1.0X7.5)/1.4=28.9KN/m2 (向上)(3)、核爆情况下:Qe1/1.4+(F WK-1.0GK)/1.4=25/1.4+(37.00-1.0X7.5)/1.4=39KM/m2 (向上)3 、外墙:为方便计算和偏安全考虑,地下水位按到顶板面,土按浮重度,土侧压力按单层最不利情况计算。
土浮重度::r0=r-p=20-10=10KN/m3(1)、正常情况下:QS+QW+QM土侧压力标准值:qsk=K0r0H=0.5X10X4.5=22.5KN/m2 (三角形)水侧压力标准值:qwk=pH=10X4.5= 45KN/m2(三角形)地面荷载标准值:qmk=K0qmk=0.5X10=5.00 KN/m2(均布)土侧压力设计值:qs=rqsk =1.35X22.5=30.38KN/m2 (三角形)水侧压力设计值:qw=rqwk =1.35X45=60.75KN/m2(三角形)地面荷载设计值:qm=rK0qmk=1.4X5.00=7.00KN/m2(均布)a、对单向板地下一层:(板厚300取1m板宽计算)弯矩计算查《静力手册》MA=1/15qH2 MB=0.0298qH2 (三角形荷载)MA=1/8qH2 MB=9/128qH2 (均布荷载)弯矩标准值:(计算裂缝)MswkA=1/15qskH2=(1/15)X(22.5+45)X4.52=91.12KN.mMmkA=1/8qmkH2=(1/8)X5.00X4.52=12.66KN.mMswkB=0.0298qswkH2=0.0298X(22.5+45)X4.52=40.73KN.mMmkB=(9/128)qswkH2=(9/128)X5.00X4.52=7.12KN.m近似叠加:MkA= MswkA + MmkA =91.12+12.66=103.78KN.mMkB= MswkB + MmkB =40.73+7.12=47.85KN.m弯矩设计值:MA= 1.35MswkA+1.4x0.7MmkA =1.35x91.12+1.4x0.7x12.66=135.42KN.m MB= 1.35MswB+1.4x0.7MmB =1.35x40.73+1.4x0.7x7.12=61.96KN.m配筋计算:AsA=MA/(0.87fyh0)=135.42X106/(0.87X300X240)=1802mm2实配¢20@100,AsA=3140mm2,满足要求。
AsB=MB/(0.87fyh0)=61.96X106/(0.87X360X260)=761mm2实配¢14@100,AsB=1540mm2,满足要求。
(2)、核爆情况下:Qs+Qw+Qe3a、按单向板(板厚300取1m板宽计算)弯矩计算查《静力手册》MA=1/8qH2 MB=9/128qH2 (均布荷载)Me3A=(1/8)qe3H2=(1/8)X50X4.52=126.56KN.mMe3B=(9/128)qe3H2=(8/129)X50X4.52=62.79KN.m与正常近似叠加:MeA= MswA+Me3A =1.2x91.12+126.56=235.90KN.mMeB= MswC+Me3B =1.2x40.73+62.79=111.67KN.m配筋计算:AseA=MeA/(0.90fdyh0)=235.90X106/(0.90X432X240)=2528mm2实配¢22@100,AseA=3801mm2,满足要求。
AseB=MeB/(0.90fdyh0)=111.67X106/(0.90X432X270)=1064mm2实配¢14@100,AseC=1540,满足要求。
3 、人防临空墙:(板厚300)弯矩计算查《静力手册》MA=1/8qH2 MB=9/128qH2 (均布荷载)McA=(1/8)qcH2=(1/8)X160X3.82=288.80KN.mMcB=(9/128)qH2=(9/128)X160X3.82=162.45KN.m配筋计算:AscA=McA/(0.90fdyh0)=288.80X106/(0.90X405X320)=2475mm2实配¢18@100,AscA=2540mm2,满足要求。