10基础设计 10.1基础选形 本设计由于层数不高,柱底内力较大,地基承载力不高,所以选择柱下条 型基础。选择与上部结构相对应的③轴框架柱下的条形基础为例计算。依据《建 筑结构抗震规范》第42.1条,本基础不进行抗震验算。 10.2基础的埋深 根据任务书中相关地质条件,及基础梁高度宜为柱距的14~1/8,本设计 取1.5m,及综合考虑基础顶面到地平标髙的距离,取基础的埋深为2m 10.3地基土承载力验算 10.31基础长度确定 由于本设计中的框架其结构为左右非对称结构,荷载的合力与基底型心不 重合,考虑利用基础两端出挑距离调整基础长度,使荷载合力与基底型心重合 做法如下 由于力主要集中于AB跨一侧,所以在计算时,DC跨外挑取0.25倍的DC 跨长度即16m,计算各柱竖向力距离D轴线的距离 1963.78×14.2+2328.30×8.8+222948×6.4 =747m 1963.78+2328.30+222948+186298 使荷载的合力通过基地型心,则基础必须伸出D轴之外 l=2×(+1.6)-(54+24+64+16)=2.34m 所以基础的长度为 L=2.34+54+24+64+16=18.14m 故可得计算简图如图10.3.1
10 基础设计 10.1 基础选形 本设计由于层数不高，柱底内力较大，地基承载力不高，所以选择柱下条 型基础。选择与上部结构相对应的○3 轴框架柱下的条形基础为例计算。依据《建 筑结构抗震规范》第 4.2.1 条，本基础不进行抗震验算。 10.2 基础的埋深 根据任务书中相关地质条件，及基础梁高度宜为柱距的 1/4～1/8，本设计 取 1.5m，及综合考虑基础顶面到地平标高的距离，取基础的埋深为 2m。 10.3 地基土承载力验算 10.3.1 基础长度确定 由于本设计中的框架其结构为左右非对称结构，荷载的合力与基底型心不 重合，考虑利用基础两端出挑距离调整基础长度，使荷载合力与基底型心重合。 做法如下 由于力主要集中于 AB 跨一侧，所以在计算时，DC 跨外挑取 0.25 倍的 DC 跨长度即 1.6m，计算各柱竖向力距离 D 轴线的距离 1963.78 14.2 2328.30 8.8 2229.48 6.4 7.47m 1963.78+2328.30+2229.48+1862.98 l + + = = 使荷载的合力通过基地型心，则基础必须伸出 D 轴之外 0 l l = + − + + + = 2 ( 1.6) (5.4 2.4 6.4 1.6) 2.34m 所以基础的长度为 L = + + + + = 2.34 5.4 2.4 6.4 1.6 18.14m 故可得计算简图如图 10.3.1
5400 2400 6400 1600 图10.31地基承载力计算简图 10.32基础宽度确定 根据 b 初始估算基础宽度。∑F取一层柱底标准组合时柱轴力,根据表831~834 得∑F=650267N。则 ∑F 650267 -yd)L(170-20×2)×1814276m 考虑实际计算中还要考虑其上土重、基础自重及墙重,所以适当放大,故取 b2=285m 10.33地基土承载力验算 取基底全反力验算地基土承载力(由于非抗震情况下柱底的弯矩及剪力均 远小于轴力,所以计算中不于考虑) ∑F+G+G PK b 650267+206796+14792 2.85×18.14 =16864kNm2<fn=170kN/m 地基承载力满足要求。 104基础配筋计算(计算简图、内力图) 由于上部结构的整体刚度较好;且基础梁髙度大于1/6的平均柱距;地基
图 10.3.1 地基承载力计算简图 10.3.2 基础宽度确定 根据 f a ( ) Fi b f d L − 初始估算基础宽度。 Fi 取一层柱底标准组合时柱轴力，根据表 8.3.1～8.3.4 得 Fi = 6502.67kN。则 a 6502.67 2.76m ( ) (170 20 2) 18.14 Fi f d L = = − − 考虑实际计算中还要考虑其上土重、基础自重及墙重，所以适当放大，故取 f b = 2.85m。 10.3.3 地基土承载力验算 取基底全反力验算地基土承载力（由于非抗震情况下柱底的弯矩及剪力均 远小于轴力，所以计算中不于考虑） KKK k f 2 2 a 6502.67 2067.96 147.92 2.85 18.14 168.64kN/m 170kN/m F G G p b L f + + = + + = = = 地基承载力满足要求。 10.4 基础配筋计算（计算简图、内力图） 由于上部结构的整体刚度较好；且基础梁高度大于 1/6 的平均柱距；地基
压缩性、荷载分布都比较均匀。故采用倒梁法计算基础梁的内力。假定基底压 力为直线分布,以柱作为不动铰支座,基本组合下基底净反力作为荷载,将条 形基础视为一倒置的连续梁,计算简图如104.1所示。 N M N 口十「 2340 5400 2400 6400 1600 图1041倒梁法计算简图 其中 q=bD=2=8384548654Nm 18.14 使用清华大学编制的结构力学求解器软件进行地基内力求解。结果如图 1042~1045所示 113.48 图1042未调整剪力图
压缩性、荷载分布都比较均匀。故采用倒梁法计算基础梁的内力。假定基底压 力为直线分布，以柱作为不动铰支座，基本组合下基底净反力作为荷载，将条 形基础视为一倒置的连续梁，计算简图如 10.4.1 所示。 图 10.4.1 倒梁法计算简图 其中 f 8384.55 486.54kN/m 18.14 F q b p L = = = = 使用清华大学编制的结构力学求解器软件进行地基内力求解。结果如图 10.4.2~10.4.5 所示。 图 10.4.2 未调整剪力图 y x 1 2 3 4 5 6 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 1 1 3 8 .5 0 -1 4 4 3 .8 4 1 1 8 3 .4 8 -1 8 1 .3 8 9 8 6 .3 1 -1 7 0 8 .8 4 1 4 0 5 .0 2 -7 7 8 .4 6
622.772277 332093305 1594.99594.99 图1043未调整弯矩图 1491.73 368.40 图1044调整后剪力图 324 521,82521.82 图104.5调整后弯矩图 104l基础梁正截面受弯承载力计算 (1)肋梁上部受拉钢筋计算 根据图10.45可知肋梁上部最大弯矩在CD跨处,为1281.24kN,因为是边
图 10.4.3 未调整弯矩图 y x 1 2 3 4 5 6 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 1 4 9 1 .7 3 -1 3 9 2 .3 9 -7 8 8 .3 3 8 7 .4 4 1 6 3 4 .2 4 -4 4 .2 7 4 6 .7 3 4 3 5 .9 6 6 9 4 .9 0 -1 3 6 8 .4 0 -6 7 7 .9 0 3 6 0 .0 5 1 2 2 9 .7 5 -6 5 2 .2 7 图 10.4.4 调整后剪力图 y x 1 2 3 4 5 6 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 1 7 4 5 .3 21 7 4 5 .3 2 -2 1 7 .3 3 -8 4 8 .1 2 7 0 1 .3 97 0 1 .3 9 7 0 2 .3 7 6 9 2 .7 8 8 9 5 .4 5 1 3 4 7 .7 91 3 4 7 .7 9 -8 3 4 .9 3 -1 1 7 3 .9 7 -1 2 8 1 .2 4 5 2 1 .8 25 2 1 .8 2 图 10.4.5 调整后弯矩图 10.4.1 基础梁正截面受弯承载力计算 （1）肋梁上部受拉钢筋计算 根据图 10.4.5 可知肋梁上部最大弯矩在 CD 跨处，为 1281.24kN,因为是边 y x 1 2 3 4 5 6 ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 4 ) ( 5 ) 1 3 3 2 .0 51 3 3 2 .0 5 6 2 9 .0 8 -7 9 2 .2 4 6 2 9 .0 8 1 5 9 4 .9 9 5 9 8 .0 6 1 5 9 4 .9 9 6 2 2 .7 7 -1 3 7 9 .7 8 6 2 2 .7 7
跨跨中弯矩,所以夸大1.2倍,取1537.70kN 将基础截面示为单筋T型截面计算,采用HRB400级钢筋,保护层厚度取 30mm,采用与梁下部受拉钢筋计算相同的方法计算。计算过程如下 M2=abh(④1- =1×14.3×2850×250×(1460 1360198kN.m>1537.70kNm 属于第一类T型截面。 1537.70×10 0.0177 ab121×14.3×2850×1460 5=1 2a.=0.0179 、5aJbh_00179×1×14.3×2850×146=2951.98m 360 实配钢筋6C25(A=2954m2)。验算配筋率宜满足要求。 (2)肋梁下部受拉钢筋计算 同样采用与梁上部受拉钢筋计算相同的方法,按双筋矩形截面进行计算, 由图1044可知,下部弯矩最大处在A轴处,由于A轴为第一内支座,所以也 将其扩大12倍,值为209438kN。计算过程如下 M-fA(h-as) a,bho 209438×10°-360×2954×(1460-40) 1×14.3×600×1460 0.0325<-=0.0548 所以
跨跨中弯矩，所以夸大 1.2 倍，取 1537.70kN。 将基础截面示为单筋 T 型截面计算，采用 HRB400 级钢筋，保护层厚度取 30mm，采用与梁下部受拉钢筋计算相同的方法计算。计算过程如下 f 0 1 c f f 0 ( ) 2 250 1 14.3 2850 250 (1460 ) 2 13601.98 kN m>1537.70kN m h M f b h h = − = − = 属于第一类 T 型截面。 6 s 2 2 1 c f 0 1537.70 10 0.0177 1 14.3 2850 1460 M f b h = = = s = − − = 1 1 2 0.0179 1 c f 0 2 s y 0.0179 1 14.3 2850 1460 2951.98mm 360 f b h A f = = = 实配钢筋 6C25( s A = 2954 mm2 )。验算配筋率宜满足要求。 （2）肋梁下部受拉钢筋计算 同样采用与梁上部受拉钢筋计算相同的方法，按双筋矩形截面进行计算， 由图 10.4.4 可知，下部弯矩最大处在 A 轴处，由于 A 轴为第一内支座，所以也 将其扩大 1.2 倍，值为 2094.38kN。计算过程如下： y s 0 s 2 1 c 0 6 2 s 0 ( ) 2094.38 10 360 2954 (1460 40) 1 14.3 600 1460 2 0.0325 0.0548 M f A h s f bh a h − − = − − = = = 所以
2094.38×10° A 4097mm ∫(h-a3)360×(1460-40) 实配钢筋7C28(A=4310mm) 上下部钢筋均通长布置。 10.4.2基础梁斜截面受剪承载力计算 基础梁斜截面受剪承载力计算过程同框架梁斜截面受剪承载力计算方式相 似。采用HPB235级钢筋,由图1044得最大剪力发生在B轴处,为163424kN, 由此计算配筋,计算过程如下 0.2BJbh=0.2×1×14.3×600×1460=250536kN>163424kN 截面尺寸满足要求。 取4A12@100验算是否满足要求 0.7Mh+1.25/h 0.7×1.57×600×1460+1.25×210× 100~×1460 2696.54kN>1634.26kN 满足承载力要求 10.4.3翼板配筋计算 取lm板跨为计算单元,由于翼板的最大弯矩和剪力均在肋梁边缘,所以 采用倒置的悬臂板模型计算翼板 由于取1m板跨为计算单元,所以 q=Rb2=45654kN/m 则肋梁边缘的最大弯矩为 =30789kN 其中1为翼板悬挑长度,1=285-06)=11m 307.89×10 A =152044m 0.9/,0.9×585×36 实配Cl4@10(A=1539mm)
6 s y 0 s 2094.38 10 4097mm 360 (1460 40) ( ) M A f h a = = = − − 实配钢筋 7C28( s A = 4310 mm2 )。 上下部钢筋均通长布置。 10.4.2 基础梁斜截面受剪承载力计算 基础梁斜截面受剪承载力计算过程同框架梁斜截面受剪承载力计算方式相 似。采用 HPB235 级钢筋，由图 10.4.4 得最大剪力发生在 B 轴处，为 1634.24kN， 由此计算配筋，计算过程如下 c c 0 0.2 0.2 1 14.3 600 1460 2505.36kN 1634.24kN f bh = = 截面尺寸满足要求。 取 4A12@100 验算是否满足要求 sv t 0 yv 0 0.7 1.25 s 452.4 0.7 1.57 600 1460 1.25 210 1460 100 2696.54kN>1634.26kN A f bh f h + = + = 满足承载力要求。 10.4.3 翼板配筋计算 取 1m 板跨为计算单元，由于翼板的最大弯矩和剪力均在肋梁边缘，所以 采用倒置的悬臂板模型计算翼板。 由于取 1m 板跨为计算单元，所以 k f q P b = = 456.54kN/m 则肋梁边缘的最大弯矩为 2 307.89kN m 2 ql M = = 其中 l 为翼板悬挑长度， (2.85 0.6) 1.13m 2 l − = = 。 则 6 2 s 0 y 307.89 10 1520.44mm 0.9 0.9 585 360 M A h f = = = 实配 C14@100( s A =1539 mm2 )