基礎工程箱形基礎課程設計

1、百度文庫基礎工程箱形基礎課程設計11姓名:xx學號:xx班級:xx指導老師:xx基礎工程箱形基礎課程設計一、概述（構(gòu)成/特點內(nèi)容設計原則）（一）構(gòu)造：箱基是由頂板，底板，外墻和內(nèi)墻組成的。詳見圖示頂板外墻底板箱型基礎空間整體結(jié)構(gòu)示意圖一般由鋼筋混凝土建造，空間部分可設計成地下室，作地下商城，停車場等，是多層和高層建筑中廣泛采用的一種基礎形式。（二）箱基具有的特點1 .具有很大的剛度和整體性，可以有效的調(diào)整基礎的不均勻沉降；2 .抗震性能好；3 .有較好的補償性，因為箱型基礎埋深較大，使得基底自重應力與基底接觸壓力相近，因此大大減小了基底附加應力，使得基礎不會產(chǎn)生較大的沉降，同時承載力也滿足要求

2、，從而有效的發(fā)揮了箱基的補償作用。（三）箱基設計包括以下內(nèi)容/1 .確定箱基的埋置深度；/2 .進行箱基的平面布置及構(gòu)造設計；/3 .根據(jù)箱基的平面尺寸驗算地基承載力；/4 .箱基的沉降和整體傾斜驗算；/5 .箱形基礎內(nèi)力分析及結(jié)構(gòu)設計（四）箱基的設計原則/1 .對于天然地基上的箱基，箱基設計包括地基承載力驗算，地基變形計算，整體傾斜驗算等，驗算方法與筏形基礎相同。2 .具體應用時，應注意由于箱形基礎埋置深度較大，通常置于地下水位以下，此時計算基底平均附加壓力時應扣除水浮力。當箱基埋置地下水位以下時，要重視施工階段中的抗浮穩(wěn)定性。箱基施工中一般采用井點降水法，使地下水位維持在基底以下以利施工。

3、在箱基封完底讓地下水位回升前，上部結(jié)構(gòu)應有足夠的重量，保證抗浮穩(wěn)定系數(shù)不小于，否則應另擬抗浮措施。此外，底板及外墻要采取可靠的防滲措施。3 .在強震，強臺風地區(qū)，當建筑物比較軟弱，建筑物高聳，偏心較大，蠻深較淺時，有必要作水平抗滑穩(wěn)定性和整體傾覆穩(wěn)定性驗算，其驗算方法可參與有關(guān)、構(gòu)造要求1箱型基礎的平面尺寸應根據(jù)地基強度，上部結(jié)構(gòu)的布局和荷載分布等條件確定。在均勻地基條件下，箱形基礎的基底平面形心宜與上部結(jié)構(gòu)豎向荷載重心相重合，當偏心較大時，可使箱型基礎底板四周伸出不等長的短懸臂以調(diào)整底面形心位置，在永久荷載與樓9（屋）面活荷載長期效應組合下，偏心距宜符合下式要求:0.1W/A式中W與偏心距方

4、向一致的基礎底面邊緣抵抗矩，m3；A基礎底面積，m2。根據(jù)設計經(jīng)驗，也可控制偏心距不大于偏心方向基礎邊長的1/60。2箱型基礎的高度（底板底面到頂面的外包尺寸）應滿足結(jié)構(gòu)強度，結(jié)構(gòu)剛度和使用要求，一般取建筑物高度1/81/12,也不宜小于箱型基礎長度1/8。3 .基礎的頂，底板厚度應按跨度，荷載，反力大小確定，并應行斜截面抗剪強度和沖切驗算。頂板厚度不一小于200mm,底板厚度不宜小于300mm。4 .箱型基礎的墻體是保證箱型基礎整體剛度和縱橫方向抗剪強度的重要構(gòu)件。外墻沿建筑物四周布置，內(nèi)墻一般沿上部結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)和剪力墻縱橫均勻布置。墻體要有足夠的密度，要求平均每平方米基礎面積上墻體長度不得小于

5、400mm或墻體水平截面積不得小于基礎面積的1/10,其中縱墻配置不得小于墻體配置量的3/5,且有不少于三道縱墻貫通全長。墻體的厚度應根據(jù)實際受力情況確定，外墻厚度不宜小于250mm,內(nèi)墻厚度不宜小于200mm。5 .箱型基礎的墻體應盡量不開洞或少開洞，并應避免開偏洞和邊洞、高度大于2m的高洞、寬度大于1.2m的寬洞，一個柱距內(nèi)不宜開洞兩個以上，也不宜在內(nèi)力最大的端面上開兩相鄰洞口最小凈間距不宜小于1m,否則洞間距不宜小于1m,否則洞間墻體應按柱子計算并采取構(gòu)造措施。開口系數(shù)應符合下式要求：=開口面積/墻面積6 .底板及內(nèi)外墻的鋼筋應按計算確定，墻體一般采用雙面配筋，橫、豎向鋼筋不宜小于102

6、00,除上部為剪力墻外，內(nèi)、外墻的墻頂宜配置兩根不小于20的鋼筋。頂、底板鋼筋不宜小于14200。/7 .底層柱與箱基交接處，應驗算墻體的承壓強度，當承壓強度不能滿足時，應增加墻體的承壓面積，且墻邊與柱邊或柱角與八字角之間的凈距不宜小于50mm。8 .層現(xiàn)澆柱主筋伸入箱型基礎墻相連的內(nèi)柱，除四角鋼筋直通基底外，其余鋼筋伸入頂板底面以下的長度不小于其直徑的40倍。外柱與剪力墻相連的柱及其他內(nèi)柱的主筋應直通到基礎底板的底面。并應設在柱距三等分的中間范圍內(nèi),9 .箱在相距40mm左右處應設置一道施工縫，施工縫構(gòu)造要求如圖所示。10 .箱型基礎的混凝土強度等級不應低于=20，并應采用密實混凝土剛性防水

7、。11 .當高層建筑的地下室采用箱型基礎，且地下室四周回填土分為分層實時，上部結(jié)構(gòu)的部位可按下列原則確定：a）單層地下室為箱基，上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)時，上部結(jié)構(gòu)部位可取箱基的頂部（圖（a）b）采用箱基的多層地下室，對于上部結(jié)構(gòu)為框架、剪力墻或框剪結(jié)構(gòu)的多層地下室，當?shù)叵率业膶娱g側(cè)移剛度大于等于上部結(jié)構(gòu)層間側(cè)移的倍時，地下一層結(jié)構(gòu)頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的部位（圖（kN/m3）,否則認為上部結(jié)構(gòu)在箱基頂部。上部結(jié)構(gòu)為框架或框架剪結(jié)構(gòu)，其地下室墻的間距尚應符合表的要求；表地下室墻的間距非抗震設計抗震設防烈度6度，7度8度9度4KN/M3且60m4B且50m3B且50m2B且30m注：KN/M

8、3為地下一層結(jié)構(gòu)頂板寬度。c）對于上部為框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)的地下室，當?shù)叵乱粚咏Y(jié)構(gòu)頂板整體性較好，平面剛度較大且無大洞口，地下室的外墻能承受上部結(jié)構(gòu)通過地下一層頂板傳來的水平力或地震作用時，地下一層結(jié)構(gòu)頂部可作為上部結(jié)構(gòu)的部位12 .當考慮上部結(jié)構(gòu)固在箱型基礎的頂板上或地下一層結(jié)構(gòu)頂部時，箱基或地下一層結(jié)構(gòu)頂板除滿足正截面受彎承載力和斜截面受剪承載力要求外，其厚度尚部小于200mm。對框筒或筒中筒結(jié)構(gòu)，箱基或地下一層結(jié)構(gòu)頂板與外墻連接處的截面，尚應符合下列條件：非抗震設計f0.125小山/1抗震設計、,f0.19山/RE/式中fc混凝土軸心受壓強設計值；bf沿水平力或地震力方向與外墻連接的箱基或

9、地下一層結(jié)構(gòu)頂板的寬度；tf箱基或地下一層結(jié)構(gòu)頂板的厚度；f上部結(jié)構(gòu)傳下來的計算截面處得水平剪力設計值;E.f地震效應組合時，上部結(jié)構(gòu)傳來的計算截面處得水平地震剪力設計值;RE承載力抗震調(diào)整系數(shù)，取。三、荷載計算某建筑物采用箱型基礎，上部結(jié)構(gòu)為12層框架結(jié)構(gòu)，底層頂層層高為，標準層層高為結(jié)構(gòu)平面如圖（a）所示，框架縱向梁截面為柱截面為。上部結(jié)構(gòu)作用在基礎上的荷載如圖（b）所示，每一豎向荷載為橫向4個柱荷載之和，橫荷載偏心距為。箱型基礎高4m,埋深，室內(nèi)外高差，箱基頂板厚，底板厚，底板挑出，內(nèi)墻厚，外墻厚。地基土層分布如圖所示，屬非地震區(qū)。箱基混凝土強度等級C20,采用n級鋼筋。結(jié)構(gòu)平面圖電配口

10、日血口中出口白皿自7日&*襠6自松且檢自居。啟?烏。白了由白17g0儂）口星繼偏軟粘土r-1BKW/m3rnk-14CikN/m2飛、夕守-6,00基底V"-Es-6000KN/m2粉質(zhì)粘土r=1S.fKNjAnSfak=1&DMM/n2Es=1ZOOOKN/m2粉土r=1B.7KN/m3fdk=2Q0kNl/rn2縱向e-0,1m8756Es-15000KN/m2En-eq橫向Eo-g圖工程地質(zhì)剖面1縱向：P(80750X9+9500X2+9800X2+6200X2)KN=KNM=(9500-8750)x12+(9800-8750)x16+(9800-8750)x2

11、0+(9500-8750)x24=64800kN/mq=(35+x15kN=kN(箱基底板、內(nèi)外墻等重/35kN/m3,底板重m3)橫向：取一個開間計算。P=8750kNM=*m=875kN*mq=(35+x4kN=190kN2地基承載力驗算地基承載力設計值：fa=fak+bb3d0d0.5P24公式=140+0+P30公式橫向縱向圖荷載計算結(jié)果基底平均反力1297502x500p=+(35+kN/m2=m<faP94公式57x15mac Pmin64800x6廠 kN/m2= ± 8)kN/m 2=n2 15x572Pmax<, P>0P30公式mac Pmin橫

12、向:mim64800x6廠 kN/m3=± 8)kN/m3=m315x57Pmim>0P30公式4.基礎沉降計算（不考慮回彈影響），按規(guī)范沉降計算公式:縱向:式中沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，取按標準荷載估算得基底平均反力p=175kN/m3,則基底附加壓力np0-siii1i1P33公式i1si(175185.5)KN/m276KN/m2基底沉降計算深度n b(2.5 0.4lnb) (2.5 0.4ln15) 21.25mn 22 m P35 公式基礎沉降計算見表。基礎沉降計算表L/B=i/m0512/22i/B0二4*=14*=4*=4*=二04.88iii1i1/kN*m26000

13、1200015000Si/m/§/m基礎最終沉降量sSi0.7*0.7*0.121m0.0847m4.基礎橫向傾斜計算計算簡圖如圖所示，計算a、b兩點的沉降差，然后技術(shù)基礎的橫向傾斜。圖基礎橫向傾斜計算簡圖由標準荷載估算的基地的附加壓力分布如圖所示，a、b兩點的沉降差分別按均布壓力和三角形分布應力疊加而得，建設過程從略，由a、b兩點的沉降差為：S0.7*0.0314m0.022m百度文庫6.箱基內(nèi)力計算15故橫向傾斜0.0220.00147而yi許橫向傾斜為100HB滿足要求。100H5.基底反力計算15150.0037810039.6根據(jù)實測基底反力系數(shù)法，將箱基底面劃分為40個區(qū)

14、格(橫向5個區(qū)格，縱向8個區(qū)格)，L/B57/15=,近試取L/B=4,查表可得區(qū)格的反力系數(shù)，為簡化進試，認為個橫向區(qū)格反力系數(shù)相等，故取其平均值，縱向各區(qū)格的平均反力系數(shù)為:1.14640.97200.94580.9360其余4區(qū)格反力系數(shù)與以上反力系數(shù)對稱。由于軸心荷載引起的基底反力故各區(qū)段的基底反力為:1200.41.146415kN/m3446kN/m'2200.40.972015kN/m3446kN/m'3200.40.945815kN/m3446kN/m'4200.40.936015kN/m3446kN/m其余4區(qū)格反力系數(shù)與以上基底反力對稱如圖(a)所示

15、。圖基地反力起基礎邊的maxMBW648001512155726kN/m119.7kN/m（b）所示，取每一區(qū)段的平均值與軸心Pi ,如圖（c）所示。 /如圖（d）所示。為簡化計算，縱向彎矩引起的反力按直線分布，如圖荷載作用下的基底反力疊加，得各區(qū)段的基底總反力基底凈反力為基地反力扣除箱基自重，即：1iq式中q為箱基自重，q=,最后得各區(qū)段的凈反力,本例上部結(jié)構(gòu)為框架體系，箱基內(nèi)力應同時考慮整體彎曲和局部彎曲反力，分別計算如下:a.整體彎曲計算1 .整體彎曲產(chǎn)生的彎曲M/計算簡圖如圖，在上部結(jié)構(gòu)和基底反力作用下，由靜力平衡條件得跨中最大彎矩：M=/a3mwill4n+n|flhI4n4hH11

16、圖整體彎曲計算簡圖2 .計算箱基剛度EgIg箱基橫向截面按工字型計算，如圖所示。百度文庫27箱型!基就埸截面噴性矩計算筒圖圖箱機橫截面慣性矩計算簡圖求中性軸的位置：Y=+=(4-035)+2+0522得y=1.75mIg二二12140.353140.35(41.750.35)2123.1533.15(3.150.5)21.7512150.53150.5(1.750.541m3計算上部結(jié)構(gòu)總折算剛度梁慣性矩EgIg41Eg,1八八八3Ibix0.250.45m0.001898m12梁的線剛度:0.00189833Kbim0.000476m4柱的線剛度KuiKli30.50.53m123.230.

17、001627m開間m=14,橫向4根框架,現(xiàn)現(xiàn)澆樓面梁剛度增大系數(shù)，總折算剛度為:nEbIbEbIbi(1i1KuiKli2Kbia2一m)EwIwKii4121.2Eb0.001898(10.0016270.00162720.00047460.0016270.0016272142)16.7Eb計算箱基承擔的整體彎矩MqgEgIg441EgMqMg-g3.1104g22000KNmgEgIgEbIb41Eg16.7IbP97公式以上計算中EgEbg局部彎曲計算以縱向跨中底板為例?；變舴戳鄢装遄灾?，即:Pj12975035186.8KN/m2j1557取基底平均反力系數(shù)1上(0.8951

18、.003)0.949P95表2故實際基底凈反力為：22Pj0.949186.8KN/m2177.2N/m2支承條件為外墻簡支、內(nèi)墻固定，故按三邊固定一邊簡支板計算內(nèi)力，計算簡圖如圖所示。VL=4r圖局部彎曲計算簡圖跨中彎矩：_2.Mx0.8x0.036x177.2x4kNm81.7kNm2My0.8x0.0082x177.2x42KkNm18.6kNm支座彎矩：0_2一Mx0.8x(0.0787)177.24kNm178.5kNm02M00.8x(0.057)177.242kNm129.3kNm以上計算中為局部彎曲內(nèi)力計算折減系數(shù)。底板配筋計算按整體彎矩計算的配筋:AsMg0.93103575152,/-2,mm/m1470mm/m取As與按局部彎曲計算的支座彎矩所需的鋼筋疊加，配置底板縱向通常鋼筋。按局部彎曲計算的配筋:取底板的有效高度h0=460mmAsxMx0.9fyh081.71062mm0.93104602637mmAsy0.9fyh018.61062mm0.93104602145mm支座A0xA0y0.9fyh0M；0.9fyh0178.51062mm0.9310460129.31