北京交通大學(xué)房屋箱型基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)報(bào)告計(jì)算書

1、-. z. . .可修編. .房屋根底課程設(shè)計(jì)計(jì)算書：戴治*：13274026班級(jí)：土木1304指導(dǎo)教師：呂勤目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc452143428一、總則 PAGEREF _Toc452143428 h 3HYPERLINK l _Toc4521434291 設(shè)計(jì)任務(wù) PAGEREF _Toc452143429 h 3HYPERLINK l _Toc4521434302 設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc452143430 h 3HYPERLINK l _Toc4521434313 計(jì)算書內(nèi)容要求 PAGEREF _Toc452143431

2、h 3HYPERLINK l _Toc4521434324 設(shè)計(jì)資料 PAGEREF _Toc452143432 h 3HYPERLINK l _Toc452143433二、箱形根底外形尺寸 PAGEREF _Toc452143433 h 3HYPERLINK l _Toc4521434341 箱基高度 PAGEREF _Toc452143434 h 3HYPERLINK l _Toc4521434352 底、頂板及墻的厚度 PAGEREF _Toc452143435 h 3HYPERLINK l _Toc4521434363 采用材料 PAGEREF _Toc452143436 h 3HYP

3、ERLINK l _Toc452143437三、按地基承載力確定基底尺寸 PAGEREF _Toc452143437 h 3HYPERLINK l _Toc4521434381 荷載計(jì)算 PAGEREF _Toc452143438 h 3HYPERLINK l _Toc4521434392 確定地基承載力特征值 PAGEREF _Toc452143439 h 3HYPERLINK l _Toc4521434403 確定基底尺寸 PAGEREF _Toc452143440 h 3HYPERLINK l _Toc452143441四、基底反力計(jì)算 PAGEREF _Toc452143441 h 3

4、HYPERLINK l _Toc452143442五、地基沉降計(jì)算 PAGEREF _Toc452143442 h 3HYPERLINK l _Toc452143443六、箱基縱向整體彎曲計(jì)算 PAGEREF _Toc452143443 h 3HYPERLINK l _Toc4521434441 計(jì)算整體彎矩的基底反力 PAGEREF _Toc452143444 h 3HYPERLINK l _Toc4521434452 作出計(jì)算簡(jiǎn)圖 PAGEREF _Toc452143445 h 3HYPERLINK l _Toc4521434463 求出任意截面彎矩，畫出彎矩圖 PAGEREF _Toc4

5、52143446 h 3HYPERLINK l _Toc4521434474 計(jì)算箱基剛度 PAGEREF _Toc452143447 h 3HYPERLINK l _Toc4521434485 計(jì)算上部構(gòu)造剛度 PAGEREF _Toc452143448 h 3HYPERLINK l _Toc452143449七、底板局部彎曲計(jì)算 PAGEREF _Toc452143449 h 3HYPERLINK l _Toc4521434501 底板局部彎曲的基反力 PAGEREF _Toc452143450 h 3HYPERLINK l _Toc4521434512 整體彎矩最大的中跨間 PAGERE

6、F _Toc452143451 h 3HYPERLINK l _Toc4521434523 基反力最大的跨間 PAGEREF _Toc452143452 h 3HYPERLINK l _Toc452143453八、頂板局部彎曲計(jì)算 PAGEREF _Toc452143453 h 3HYPERLINK l _Toc452143454九、底頂板配筋設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc452143454 h 3HYPERLINK l _Toc4521434551 底板縱向配筋 PAGEREF _Toc452143455 h 3HYPERLINK l _Toc4521434562 底板橫向配筋按基反力最大的

7、邊跨間控制配筋 PAGEREF _Toc452143456 h 3HYPERLINK l _Toc4521434573 頂板配筋按中跨間計(jì)算，由邊區(qū)格控制，不考慮整體彎曲 PAGEREF _Toc452143457 h 3HYPERLINK l _Toc452143458十、底板斜截面抗剪強(qiáng)度及沖切驗(yàn)算 PAGEREF _Toc452143458 h 3HYPERLINK l _Toc4521434591 底板斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc452143459 h 3HYPERLINK l _Toc4521434602 底板沖切驗(yàn)算 PAGEREF _Toc452143460 h

8、3HYPERLINK l _Toc452143461十一箱基墻體配筋設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc452143461 h 3HYPERLINK l _Toc4521434621 內(nèi)墻配筋設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc452143462 h 3HYPERLINK l _Toc4521434632 外墻配筋設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc452143463 h 3HYPERLINK l _Toc4521434643 墻身抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算 PAGEREF _Toc452143464 h 3HYPERLINK l _Toc4521434654 墻上開洞設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc452143465 h 3

9、-. z.一、總則1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)*十層主廠房的根底。根據(jù)上部構(gòu)造及場(chǎng)地地質(zhì)情況，確定采用箱形根底。2 設(shè)計(jì)依據(jù)高層建筑箱形與筏形根底技術(shù)規(guī)程(JGJ6-99)建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)*(GB50007-2002)3 計(jì)算書內(nèi)容要求3.1 總則3.2 確定箱形根底外形尺寸3.3 按地基承載力確定基底尺寸3.4 基底反力計(jì)算3.5 基底沉降計(jì)算3.6 箱基縱向整體彎曲計(jì)算考慮上下部構(gòu)造共同工作3.7 底、頂板局部彎曲計(jì)算3.8 頂板配筋設(shè)計(jì)3.9 底板斜截面抗剪及抗沖切計(jì)算3.10 箱基墻體配筋設(shè)計(jì)3.11 箱基墻體開門窗洞加固設(shè)計(jì)3.12 繪制施工圖：底、頂板配筋平面分布圖箱基橫截面配筋大樣墻體、開

10、門窗洞加固大樣圖墻體、轉(zhuǎn)角構(gòu)造大樣施工說(shuō)明4 設(shè)計(jì)資料4.1 上部構(gòu)造資料地面以上采用現(xiàn)澆柱、預(yù)制梁板的半裝配式框架構(gòu)造，共十層，層高4.5米，采用C30混凝土，各桿件截面尺寸如下：柱 5050cm2橫梁 3060cm2縱梁 3050cm2樓板厚 15cm4.2 平面柱網(wǎng)布局如下列圖：上部荷載：框架柱傳給根底的軸力作用在0.00處標(biāo)在柱網(wǎng)分布圖上，單位為kN。底層地面的活載為14kN/m2地下室用作雜品堆料倉(cāng)庫(kù)，按活載10kN/m2計(jì)。樓梯和電梯間荷載按均布荷載20kN/m2考慮。箱基墻體與柱網(wǎng)關(guān)系圖4.3 地質(zhì)資料如圖示二、箱形根底外形尺寸1 箱基高度據(jù)規(guī)程，一般取建筑物高度的1/81/12

11、，不宜小于根底長(zhǎng)度的1/18。建筑高度為，要取，則箱基高度為。滿足要求。箱基頂面標(biāo)高，室外標(biāo)高，則箱基底面標(biāo)高。2 底、頂板及墻的厚度據(jù)規(guī)程，外墻厚不小于25 cm，內(nèi)墻厚不小于20 cm，頂板不小于15 cm，底板不小于20 cm。對(duì)20層以內(nèi)的民用房屋或高度50米以內(nèi)的多層廠房，底板一般取4060 cm厚，頂板2540 cm厚，外墻3050 cm厚，內(nèi)墻2540 cm厚。故取頂板，底板，內(nèi)墻，外墻，取底板外伸寬度為。則頂板下底到底板頂部的距離。3 采用材料箱基材料采用混凝土，墊層厚，采用混凝土。三、按地基承載力確定基底尺寸1 荷載計(jì)算根據(jù)荷載規(guī)*，活載應(yīng)乘1.4的系數(shù)，恒載應(yīng)乘1.2的系數(shù)

12、，對(duì)驗(yàn)算有利的可不乘系數(shù)。據(jù)提供的資料，荷載沿縱向?qū)ΨQ，但由于樓梯間橫向不對(duì)稱，存在偏心，經(jīng)計(jì)算偏心很小，所以可按中心荷載計(jì)算根底的底面積縱墻水平橫截面積：橫墻水平橫截面積：頂板面積：底板面積：上部框架傳來(lái)的總荷載樓梯間及電梯井荷載基底板面雜品堆料活載基頂板面活載地下水對(duì)箱基浮力頂板自重：底板自重：墻體自重：墊層自重：則箱基自重所以基底總荷載2 確定地基承載力特征值按照規(guī)*采用公式其中，故取查規(guī)*可得到，故3 確定基底尺寸基底面積，滿足要求！四、基底反力計(jì)算將箱基分成大小相等的個(gè)區(qū)格。然后乘以每個(gè)區(qū)格的地基反力系數(shù)，就可以算出每個(gè)區(qū)格的基底根本反力，結(jié)果如下表：87.63 93.43 78.7

13、3 71.38 71.38 78.73 93.43 87.63 108.71 115.77 97.59 88.40 88.40 97.59 115.77 108.71 119.45 127.09 107.26 97.30 97.30 107.26 127.09 119.45 108.71 115.77 97.59 88.40 88.40 97.59 115.77 108.71 87.63 93.43 78.73 71.38 71.38 78.73 93.43 87.63 五、地基沉降計(jì)算按照規(guī)*法，計(jì)算公式為其中，按規(guī)*推薦的取1.1將粉質(zhì)粘土層分為三層，將粘土層以下按每層分13層。計(jì)算過(guò)程如

14、下表：層數(shù)000.0032.790.250012.520.1532.790.24913.2425.040.3032.790.24713.0337.550.4432.790.24212.29410.050.5933.180.2349.71512.550.7433.180.2258.74615.050.8933.180.2126.79717.551.0333.180.2016.24820.051.1833.180.1894.85922.551.3333.180.1763.321025.051.4733.180.1673.971127.551.6233.180.1551.611230.051.773

15、3.180.1462.171332.551.9133.180.1371.331435.052.0633.180.1291.151537.552.2133.180.1210.411640.052.3633.180.1140.41最終沉降量計(jì)算為小于規(guī)*要求的地基沉降量的容許值，滿足要求！六、箱基縱向整體彎曲計(jì)算1 計(jì)算整體彎矩的基底反力箱基整體彎矩的基底反力=根本反力-箱基自重+水壓箱基自重水壓力故只需要在根本反力上減去即可，結(jié)果如下表85.05 90.85 76.15 68.80 68.80 76.15 90.85 85.05 106.13 113.19 95.01 85.82 85.82 9

16、5.01 113.19 106.13 116.87 124.51 104.68 94.72 94.72 104.68 124.51 116.87 106.13 113.19 95.01 85.82 85.82 95.01 113.19 106.13 85.05 90.85 76.15 68.80 68.80 76.15 90.85 85.05 2 作出計(jì)算簡(jiǎn)圖橫向區(qū)格長(zhǎng)縱向每單位長(zhǎng)度所受的基反力如下：第一段：第二段：第三段：第四段：而箱基頂板所受的線荷載：于是可得到計(jì)算簡(jiǎn)圖如下：3 求出任意截面彎矩，畫出彎矩圖有了計(jì)算簡(jiǎn)圖，可以直接用截面法求出各個(gè)截面的彎矩。各個(gè)點(diǎn)彎矩值整理如下：彎矩圖如下：

17、4 計(jì)算箱基剛度按工字形截面進(jìn)展折算，截面尺寸如下列圖：箱基的混凝土等級(jí)為，故經(jīng)軟件計(jì)算得出故5 計(jì)算上部構(gòu)造剛度按照公式進(jìn)展計(jì)算第i層縱梁的截面慣性矩：第i層上下柱的線剛度：第i層梁的線剛度：上部構(gòu)造混凝土等級(jí)為，故，故可以計(jì)算出：所以箱基分得的整體彎矩如下：七、底板局部彎曲計(jì)算可按倒置的連續(xù)樓蓋考慮，將基反力視為荷載計(jì)算。為簡(jiǎn)化，一般把各區(qū)格作為四邊固定的雙向板或單向板。本設(shè)計(jì)中應(yīng)計(jì)算整體彎矩最大的中跨間和基反力最大，產(chǎn)生最大局部反力的邊跨間。邊跨間存在受荷較大的樓梯間區(qū)格，為簡(jiǎn)化此處局部增設(shè)附加鋼筋，可不必進(jìn)展計(jì)算。1 底板局部彎曲的基反力底板局部彎曲的基反力=基底根本反力-箱基底板自重

18、+水壓箱基底板自重：水壓力：計(jì)算出基反力如下列圖：2 整體彎矩最大的中跨間邊區(qū)格AB的均布荷載為：利用軟件計(jì)算，結(jié)果如下：5.56彎矩系數(shù)0.02460.0210-0.0575-0.0537彎矩值中區(qū)格：利用軟件計(jì)算，結(jié)果如下：45.5彎矩系數(shù)0.03310.0183-0.0716-0.0567彎矩值3 基反力最大的跨間邊區(qū)格AB的均布荷載為：利用軟件計(jì)算，結(jié)果如下：5.56彎矩系數(shù)0.02460.0210-0.0575-0.0537彎矩值中區(qū)格BC的均布荷載為：利用軟件計(jì)算，結(jié)果如下：45.5彎矩系數(shù)0.03310.0183-0.0716-0.0567彎矩值八、頂板局部彎曲計(jì)算樓面各區(qū)格的荷

19、載一樣，所以只需計(jì)算的中跨間，各區(qū)格作為四邊固定的雙向板，對(duì)于樓梯間樓板及樓梯計(jì)算略。頂板上的荷載有活載10kPa和板自重。故荷載為：同上面一樣，通過(guò)軟件計(jì)算，結(jié)果如下：邊區(qū)格AB：5.56彎矩系數(shù)0.02460.0210-0.0575-0.0537彎矩值中區(qū)格BC45.5彎矩系數(shù)0.03310.0183-0.0716-0.0567彎矩值九、底頂板配筋設(shè)計(jì)箱基整體彎矩可簡(jiǎn)化為作用在底板上的軸向拉力和頂板上的軸向壓力，所以理論上應(yīng)按偏拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，計(jì)算甚繁。一般把整體彎曲和局部彎曲大作用分開考慮，分別配筋。對(duì)于底板，由整體彎矩產(chǎn)生的拉力及配筋按下式計(jì)算：分為兩半，分別作為底板的上下排通長(zhǎng)鋼筋。底板

20、局部彎曲所需鋼筋，同時(shí)考慮了整體與局部彎曲的影響，按規(guī)程，可適當(dāng)折減，此時(shí)局部彎曲的彎矩應(yīng)乘折減系數(shù)0.8，而底板的橫向配筋，只按局部彎曲確定，不需折減。對(duì)于頂板縱向，當(dāng)承受整體彎曲時(shí)，受軸心壓力，一般按構(gòu)造配筋即能滿足要求，抗彎只按局部彎曲配筋。橫向也只按局部彎曲配筋。底、頂板通長(zhǎng)鋼筋上下排不易小于。1 底板縱向配筋1.1 底板整體彎曲的配筋縱向1.1.1 中跨間，故鋼筋先取二級(jí)鋼筋，。則然后分為兩半，再除以底板的寬度，就能得到單位寬度的配筋面積：1.1.2 邊跨間，故鋼筋先取二級(jí)鋼筋，。則然后分為兩半，再除以底板的寬度，就能得到單位寬度的配筋面積：1.2 底板局部彎曲的配筋1.2.1 中跨

21、間由邊區(qū)格控制由于是兩排鋼筋，取，則。對(duì)于跨中配筋上部受拉，按以下步驟進(jìn)展計(jì)算：對(duì)于支座配筋下部受拉，按以下步驟進(jìn)展計(jì)算：1.2.2 邊跨間由邊區(qū)格和中區(qū)格中的最大值控制對(duì)于跨中配筋上部受拉，按以下步驟進(jìn)展計(jì)算：對(duì)于支座配筋下部受拉，按以下步驟進(jìn)展計(jì)算：至此，底板的縱向配筋設(shè)計(jì)全部完成，配筋表如下：跨間中跨間邊跨間跨中配筋支座配筋跨中配筋支座配筋選用鋼筋20140201101818016120實(shí)際配筋量1691+476=21671691+1136=2827565+770=1335565+1436=20012 底板橫向配筋按基反力最大的邊跨間控制配筋底板的橫向配筋，只按局部彎曲確定，不需要折減。

22、對(duì)于跨中配筋中區(qū)格控制，按以下步驟計(jì)算：由于已經(jīng)小于12200的鋼筋量，故應(yīng)該按構(gòu)造配筋，就取12200，實(shí)際配筋量為。對(duì)于支座配筋邊區(qū)格控制，按以下步驟進(jìn)展計(jì)算：應(yīng)選用18150，實(shí)際配筋量為3 頂板配筋按中跨間計(jì)算，由邊區(qū)格控制，不考慮整體彎曲3.1 縱向配筋對(duì)于跨中配筋邊區(qū)格控制，按以下步驟計(jì)算：由于已經(jīng)小于12200的鋼筋量，故應(yīng)該按構(gòu)造配筋，就取12200，實(shí)際配筋量為。對(duì)于支座配筋邊區(qū)格控制，按以下步驟計(jì)算：取12100，實(shí)際配筋量為。3.2 橫向配筋對(duì)于跨中配筋中區(qū)格控制，按以下步驟計(jì)算：由于已經(jīng)小于12200的鋼筋量，故應(yīng)該按構(gòu)造配筋，就取12200，實(shí)際配筋量為。對(duì)于支座配筋邊區(qū)格控制，按以下步驟計(jì)算：取12100，實(shí)際配筋量為。十、底板斜截面抗剪強(qiáng)度及沖切驗(yàn)算1 底板斜截面抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算根據(jù)高層建筑箱形與筏形根底技術(shù)規(guī)*JGJ 6-99第條的規(guī)定，箱形根底的底板應(yīng)滿足斜截面受剪承載力的要求。當(dāng)?shù)装灏甯駷榫匦坞p向板時(shí)，其斜截面受剪承載力可按下式計(jì)算：式中：距墻邊緣處，作用在圖中陰影局部面積上的扣除底板及其上填土自重后，相應(yīng)荷載效應(yīng)根