1.3上部荷载
柱1 基本 1650 柱2 基本 2450 柱3 基本 2830 柱4 基本 2630 柱5 基本 2500 柱6 基本 1650 标准 1222 标准 1815 标准 2096 标准 1948 标准 1852 标准 1222 准永久 1100 准永久 1633 准永久 1887 准永久 1753 准永久 1667 准永久 1100 柱7 基本 2300 柱8 基本 2910 柱9 基本 3140 柱10 基本 3150 柱11 基本 2970 柱12 基本 2340 标准 1704 标准 2156 标准 2326 标准 2333 标准 2200 标准 1733 准永久 1533 准永久 1940 准永久 2093 准永久 2100 准永久 1980 准永久 1560
柱13 基本 1830 柱14 基本 2500 柱15 基本 2830 柱16 基本 2680 柱17 基本 2490 柱18 基本 1650 标准 1356 标准 1852 标准 2096 标准 1985 标准 1844 标准 1222 (单位:kN) 准永久 1220 准永久 1667 准永久 1887 准永久 1787 准永久 1660 准永久 1100 基本值总和 44500 标准值总和 32963 准永久值总29667 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
3.1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0.7m,则筏形基础的底板尺寸为32.9×15.8m
A=32.9×15.8=519.82m2
1.准永久荷载总组合:?P永久?29667kN
2.偏心校验(荷载效应为准永久值):
(1100?1533?1200?1100?1560?1100)?15.7?(1633?1940?1667?1667?1980?1660)?9.45?(1887?2093?1887?1753?2100?1787)?3.15ex?29667?0.0403m(1100?1633?1887?1753?1667?1100?ey?1220?1667?1887?1787?1660?1100)?7.229667??0.044m
W32.9?0.1??0.548A6W15.8ey?0.1??0.1??0.263A6 ex?0.1?故筏板尺寸满足偏心要求。 3.2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4.5m,室内外高差0.4m,故板厚确定为60×8=480mm,取板厚500mm,则基础埋深为4.5-0.4+0.5=4.6m,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fak进行计算:
已知持力层粘土的孔隙比e=0.98, IL=1.0查规范《建筑地基基础设计规范GB50007-2011》表5.2.4的得承载力修正系数:
?b?0,?d?1.0
1.基础底面以上土的加权平均重度γm
γm?17.3?2?8.7?2.64.6?12.439kN/m3
2.修正后的地基承载里特征值:
fa?fak??b?(b?3)??d?()md?0.5?120?1.0?12.439?(4.6?0.5)?170.99kPafa???修正后的地基承载力特征值;fak???地基承载力特征值;?b?d???基础宽度和埋深的地基承载力修正系数;????基础底面以下土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;b???基础底面宽度,m,当基础宽小于3m时按3m取值,大于6m时按6m取值;?m???基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度;d???基础埋置深度,m,当d?0.5m时按0.5m计。(一般自室外标高算起)3.筏形基础及其上覆土的自重:
Gk?[519.82?0.5?0.9?0.5?(32.9?3?15.8?2)]?25?0.3?4.5?(31.5?14.4)?2?25?(519.82?453.6)?(17.3?2?8.7?2.6)?14850.983kN
4.基地平均附加应力:
Pk?Gk??FkA?65.988kPa?fa??wh?14850.983?32963?10?2.6519.82
5.惯性矩:
11bh3??15.8?32.93?46888.197m4121211Iy?hb3??32.9?15.83?10813.989m41212 Ix?
6.竖向荷载对形心的力矩(标准组合)
Mx?105?15.75?73?9.45?252?3.15?1757.7kN?mMy??200?7.2??1440kN?m7.基地边缘压力最大值和最小值
PkmaxMxyMyx1757.7?7.91440?Pk???66.295??IxIy46888.19710813.989MxyMyx1757.7?7.91440?Pk???66.295??IxIy46888.19710813.989
?66.418kPa?1.2faPkmin?66.558kPa
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)
P0?GK??F永久A14850.983?29667??10?2.6?12.439?4.6?2.420kPa519.82
??wh??md2.求地基变形的计算深度
Zn?b(2.5?0.4?lnb)?15.8?(2.5?0.4?ln15.8)?22.058m
因粉质粘土以下为基岩,筏板底至基岩面的厚度为14.4<22.058m 故计算深度取至基岩面,即Zn=14.4m 表1
平均附加应力α -z 2.6 14.6 l/b z/b 0.3291 1.8481 2.082 0.2489 0.2015 压缩模量 ES(MPa) 5.6 7.2
3.求地基形变深度范围内的压缩模量的当量值
E??A1??A2P0(z1?1?z0?0)?P0(z2?2?z1?1)??A1?A2P0(z1?1?z0?0)P0(z2?2?z1?1)??E1E2E1E2ES?2.735?(2.6?0.2489)?2.735?(14.6?0.2015?2.6?0.2489)2.735?(2.6?0.2489)2.735?(14.6?0.2015?2.6?0.2489)?5.67.2?6.772MPa?7故查表可得(《建筑地基基础设计规范》沉降计算经验系数ψs)
?s?0.74.计算地基最终变形量
P0S?4?S?(zi?i?zi?1?i?1)i?1Esi4?0.7?2.42?(?2.943mmS???地基最终变形量(mm);2.6?0.248914.6?0.2015?2.6?0.2489?)5.67.2n?s???沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料确定,无地区经验可查表;n???地基变形计算深度范围内所划分的土层数;P0???对应于荷载效应永久组合时的基础底面的附加压力(kPa);Esi???基础底面下第i层土的压缩模量,应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算(kPa);Zi、Zi?1??基础底面至第i层、i?1层土底面的距离(m);?i、?i?1??基础底面计算点至第i、i-1层土底面范围内平均附加应力系数,可查表;S?[S]?200
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5.3.4