基础结构计算书.docx

基础结构计算书.docx

《基础结构计算书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基础结构计算书.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基础结构计算书

生产车间基础计算书

1

概述

1.1工程概况

北京合纵科技股份有限公司生产办公楼等三项位于北京市密云县工业开发区三期开发区内西环岛北侧，北京合纵科技股份有限公司院内。

拟建建筑物为一栋生产办公楼，3层；一栋生产车间，2层，局部有一层地下室。

1.2计算目的和要求

按照《密云工业开发区三期高校创业园厂房（西环岛北侧）岩土工程勘察报告》所提供地质情况，在厂房场地西北角素填土层较厚，建议采用桩基础，本计算根据厂房整体结构基础成果，通过复核桩基础的竖向承载力及桩身配筋，为桩基础的设计和布置提供依据。

其他采用普通扩展基础。

并复核沉降值。

1.3计算成果汇总

见图纸及附表。

2计算依据的标准和规范

1.《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ11-501-2009

2.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

3.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2006年版）

4.《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

3基本资料

3.1基础场地等级

根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）之相关规定及《密云工业开发区三期高校创业园厂房（西环岛北侧）岩土工程勘察报告》，可判定

拟建场区的建筑场地类型为Ⅱ类场地。

3.2设计基本资料

1.《北京合纵科技股份有限公司生产办公楼等三项岩土工程勘察报告》;见附图1~4

2.钢柱平面布置图，详见附图5；

3.基础荷载：

各钢柱底部产生的弯矩、轴力和剪力，详见附件（此次结果与最终结果基本一致）；

4.材料强度等级：

混凝土：

基础C25；

钢筋：

HRB335级钢筋

4计算原则及基本假定

1.根据地勘报告，该工业厂房场地基础总共包含素填土层和卵石层两层，考虑到素填土层的沉降较大，在计算过程中不考虑素填土层的侧向阻力值。

2.在计算过程中不考虑承台效应，此部分实际作用力可作安全储备。

3.由于PKPM提供厂房基础反力计算结果只有一个方向的弯矩和水平力，而实际情况在基础平面顶部X,Y轴方向都存在弯矩和水平力，偏于安全考虑，在计算过程中按两个方向弯矩和水平力相同来考虑。

4.根据地勘报告描述情况，该区域地质情况以粉砂为主，含大量卵石，碎石，故此处灌注桩宜采用反循环钻成孔灌注桩，或旋挖成孔灌注桩，或冲击成孔灌注桩，所以此处岩土参数采用水下钻孔桩相对应的值。

5计算理论和方法

参考《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》，根据土的物理指标与承载力之间的经验关系，验算承载力及桩身配筋计算，确定各桩基础的桩数量和布置.

6

计算

6.1普通扩展基础计算

6.1.1地基承载力计算

6.1.1.1基础埋深确定

根据地质勘察报告，上覆素填土厚1.00m~11.30m，地下水埋深较大，对于独立基础，其埋深初步定为3m。

6.1.1.2.地基承载力计算

——地基承载力设计值；

——地基承载力标准值，根据地勘报告取500kpa；

，——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，卵石层取；

b——基础底面宽度，当小于3m时按3m考虑，大于6m时按6m计算；

d——基础埋深，根据地质和构造取d=2.9m；

，——分别为基础底面以下和以上的重度，以上为人工回填土，取。

计算得kpa，计算简图见附图6。

6.1.1.3.基础承载力计算

截面大小计算取标准荷载组合，计算参数：

，——基础上短柱的长短边；

M，N，V——短柱顶的弯矩、轴力、剪力；

—基础及基础台阶上回填土的平均重度，取；

L——短柱顶到基底的距离，根据埋深L=2.65m；

a，b，A——基础底面长，短边，面积；

，——基础底面的弯矩，轴力；

；

；

——梁以上围护结构自重；

——对截面中心的偏心距；

——基底总压力偏心距；

对于有吊车梁厂房，

基底应力

偏心受压基础的基底压应力应满足（判别条件）

；

；

由以上计算基础承载力。

结果见附表3。

6.1.2基础结构计算

6.1.2.1.独立基础计算

基础顶面同时受弯矩、轴力和剪力，按偏心受压计算，根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》，基础高度验算取标准荷载组合，基础配筋计算采用基本荷载组合，计算简图见附图6。

（1）抗冲切高度验算：

；

；

；

；

（不计基础及其上土重）；

——冲剪荷载的设计值；

——基础有效高度；

——受冲切承载力截面高度影响系数，当h≤800mm时，=1.0；

——计算冲切荷载所取的基础底面积；

——冲切水平投影面积。

计算结果见附表3。

（2）抗剪切高度验算：

；

；

；

——计算剪切荷载所取的基础底面积；

——剪切验算时所取的抗剪切截面面积，取验算截面处的垂直截面面积。

——受剪切承载力截面高度影响系数，当h0≤800mm时，取h0=800mm；当h0≥2000mm时，取h0=2000mm；

——作用在Av上的的地基上静反力的设计值；

计算结果见附表3。

（3）基础配筋计算

基础1-1截面和2-2截面的最大设计弯矩：

；

；

；

基础1-1截面和2-2截面上的配筋面积

，

，——1-1截面和2-2截面钢筋到基础上缘的高度；

——钢筋抗拉强度，取300Mpa。

6.1.2.2独立基础上短柱计算

柱顶同时受弯矩、轴力和剪力，短柱按正截面偏心受压计算，计算荷载取基本荷载组合。

柱的偏心判断：

大偏心受压；

小偏心受压；

；

——相对界限受压高度，钢筋等级为Ⅱ级，d<25mm时，取0.544；

——混凝土的抗压强度，C25取13.5N/mm2；

按对称配筋，大偏心受压柱一侧纵向钢筋面积

；

若，则；

其中；

；

——其值取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大者。

；

——受压截面有效高度；

——受压区钢筋合力点到边缘距离；

——纵向钢筋抗压强度设计值，300N/mm2。

短柱计算结果见表2-1，表中，皆为大偏心，故小偏心公式略。

独立基础计算结果详见附表4及图纸。

6.2桩基础计算

6.2.1竖向承载力计算

单桩承载力计算

根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ11-501-2009（9.2.2），单桩竖向承载力，可按下式计算：

Rv＝up*∑qsi*li+qp*Ap　

其中：

Rv--------单桩竖向极限承载力标准值（kN）；

up----------桩身截面周长（m）；

qsi----------桩穿越第i层土的侧阻力标准值（Kpa）；　

Li------------桩穿越第i层土的厚度（m）；

qp------------桩端阻力标准值（KPa）；　

Ap------------桩端面积（m）；　

取基础E1进行承载力计算，根据地勘报告，基础E1处：

素填土层厚11.3m，其侧阻力标准值为11kpa，桩深入卵石层0.5米，侧阻力标准值为70kpa，桩端阻力标准值为1500kpa（见附5）。

拟定采用直径600mm混凝土灌注桩。

代入上式得：

Rv＝up*∑qsi*li+qp*Ap

＝0.6*3.14*0.5*70＋（0.3）2*3.14*1500＝490KN

桩顶实际作用力计算

根据工业厂房整体计算结果，得出在标准组合工况下，E1点的基础受力

如下：

基础反力单位：

轴力N、剪力V:

kN;弯矩M:

kN.m

作用力方向（对基础）:

轴力N压为正（↓）;

弯矩M顺时针为正（-↓）;

剪力V顺时针为正（→）。

Mmax对应组合号:

23Mmax=137.38N=152.14V=41.30

Mmin对应组合号:

24Mmin=-159.89N=239.92V=-53.11

Nmax对应组合号:

25M=-159.34Nmax=268.90V=-52.70

Nmin对应组合号:

26M=136.83Nmin=123.16V=40.90

Vmax对应组合号:

23M=137.38N=152.14Vmax=41.30

Vmin对应组合号:

24M=-159.89N=239.92Vmin=-53.11

取其中最不利组合，Nmax对应组合号:

25，M=-159.34Nmax=268.90，V=-52.70进行复核验算。

根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ11-501-2009（9.4.4-2）

Nik＝（Fk+Gk）/n±Mxkyi/∑yj2±Mykxi/∑xj2

其中：

Fk--------相应于荷载效应标准组合时，作用于承台顶面的竖向力；

Gk--------桩基础承台自重与承台上的土重之和；

Nik-------相应于荷载效应标准组合时，作用于第i根桩桩顶的竖向力；

Mxk,Myk-------相应于荷载效应标准组合时，作用于承台底面通过桩群重心的x,y轴的力矩；

xi,xj,yi,yj-------第i，j根桩至通过桩群重心的y，x轴线的距离；

n-------桩数；

根据承台构造要求，桩中心的距离为3d，桩距承台边缘的距离为d，承台尺寸拟定如下图：

则Fk＝268.9KN

Gk＝V承台*25KN/m3＋V土*15KN/m3＝210.9KN

Mxk＝Myk＝159.34+52.70*（0.3+0.2+1）＝238.39KN·m

初步考虑设置2根600m的混凝土灌注桩，布置如下：

代入上式，轴心竖向力作用下，Nk＝（Fk+Gk）/n=（268.9+210.9）/2=239.9KN

在偏心竖向力作用下，Nik＝（Fk+Gk）/n±Mxkyi/∑yj2±Mykxi/∑xj2

＝（268.9+210.9）/2+238.39*0.9/（0.92*2）

＝377.2KN<1.2Rv

满足要求

其余基础计算方法如上，计算过程见附表1-2。

6.2.2桩身配筋计算

根据竖向承载力计算结果，得出最大竖向力为533.40KN（3轴2/B点），根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》DBJ11-501-2009（9.4.9-1）

N≤

其中N-------桩的轴向力设计值，KN；

-------基桩施工工艺系数，这里取为0.7；

-------混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土采用C25，则＝25N/mm2；

-------桩的横截面面积，mm2；

-------钢筋抗压强度设计值，则＝310N/mm2；

-------桩的全部纵向钢筋截面面积，按桩的纵向受力主筋计算，mm2；

由于N＝533400≤＝0.7×11.9×3002×3.14＝2354000N，所以此处桩身配筋采用构造配筋即可。

根据《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》9.4.2，主筋最小配筋率不小于0.4％，即≥3002×3.14×0.4％＝1130.4mm2

采用8Ф14（二级钢筋）As=1231mm2的主筋，通长配置。

根据计算结果，部分桩基采用4根（ZJ-1），部分桩基采有2根（ZJ-2），形式见下图，各桩基具体布置见附图。

桩身配筋采用8Ф14（二级钢筋）的主筋，

通长配置，箍筋采用Ф8（一级钢筋）的螺旋筋，在距桩顶1500mm范围内间距为100mm，其余部分间距为200mm，并每2000mm处设置一根Ф12（二级钢筋）的环向加劲箍，与主筋焊牢。

6.2.3承台计算

6.2.3.1ZJ-1承台受弯计算

根据规范《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）5.9.7对于柱下两桩承台，宜按深受弯构件（lo/h<5.0，lo＝1.15ln，ln为两桩净距）计算受弯、受剪承载力，不需要进行受冲切承载力计算。

桩基础承台最大弯矩M=353.1KN*m（2轴第5基础）N=855.80KN，对