筏板基础设计要点及计算示例.pdf

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筏筏板基础板基础摘要：

摘要：

本文总结了筏板基础的适用条件，本文总结了筏板基础的适用条件，剪力墙剪力墙面面荷载荷载按按162/kNm时，最终传给地基的力，时，最终传给地基的力，平、筏板板厚的取值、梁筏板不同厚度时，满足抗冲切的极限净反力、平筏板不同板厚和平、筏板板厚的取值、梁筏板不同厚度时，满足抗冲切的极限净反力、平筏板不同板厚和不同地基净反力时能抵抗的极限柱下轴力设计值、不同地基净反力时能抵抗的极限柱下轴力设计值、地梁的高度，宽度确定方法及经验值地梁的高度，宽度确定方法及经验值、地梁的内力计算方法和经验配筋、筏板的内力和配筋计算方法、地梁的内力计算方法和经验配筋、筏板的内力和配筋计算方法、经验配筋经验配筋、pkpm进行筏板进行筏板基础设计基础设计的具体操作过程、的具体操作过程、介绍了梁元法和板元法的一些具体操作介绍了梁元法和板元法的一些具体操作。

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软件从入门到精通”、钢结构论坛、文献以及网上别人经验总结。

共共11。

2011-11-20-12-281.1.适用条件：

适用条件：

一般用于高层，且地基承载力必须很大；当多层房屋，比如框架，地基承载能力很低时，也可以用伐板基础；筏基，其整体性好，能很好的抵抗地基不均匀沉降。

2.2.荷载荷载：

剪力墙结构每层每平方162/kNm计算，假设一个30层的高层，地下1层，则传给地基4962/kNm，假设用伐板基础，伐板厚1100mm，则筏板自重的面荷载为：

25*1.1=27.52/kNm，则传给基础总的面荷载为：

496+27.5=5242/kNm，可以用这个大概估计下地基承载力大概要多大，并且地基资料给出地基承载力特征值已经包括了挖开土的重量。

按规范，天然地基的最小埋深取上部高度的1/15，所以一般高层的埋深为：

7m左右，经深度修正后的地基承载力做多也就增加一个30kpa的样子。

设计时，一般可以不修正，留作安全余量。

3.3.板厚板厚：

3.1.3.1.规范：

规范：

箱筏规范：

梁板式筏基板厚：

当12层时，h1/14L短且400mm；L短为最大双向板格的短边净跨，假设8m*8m的双向板，则最小厚度为570mm。

当12层时，h1/20L短且300mm；L短为最大双向板格的短边净跨，假设8m*8m的双向板，则最小厚度为400mm。

多层框架，有时候筏板厚可以做到250厚。

3.2.3.2.经验：

经验：

15层以下时，可以按每层50mm估算，超过15层以后，不能用此方法，因其估算的板厚会不经济。

柱网8m*8m，轴压比0.9混凝土强度等级荷载标准值2/kNm筏板厚mm10层C30142/kNm400C4040020层C30152/kNm750C4065030层C30162/kNm1100C40950注：

1.30层，C50，筏板厚850mm。

2.不管是按规范还是经验，必须满足筏板抵抗冲切的最小板厚；由于是双向板，一般不用抗剪切控制，否则板厚很增加很多。

4.4.梁式筏板梁式筏板底板承受最大地基净反力底板承受最大地基净反力8*8m的双向板，底板保护层厚度按55mm计算截面大小混凝土强度等级底板承受最大地基净反力250mmC30105kpa300mm135kpa400mm200kpa500mm270kpa600mm340kpa700mm420kpa800mm510kpa900mm610kpa1000mm710kpa6*6m的双向板，底板保护层厚度按55mm计算截面大小混凝土强度等级底板承受最大地基净反力250mmC30145kpa300mm185kpa400mm280kpa500mm380kpa600mm490kpa700mm620kpa5.5.平筏板满足冲切时最大柱轴力设计值平筏板满足冲切时最大柱轴力设计值由于公式比较复杂，暂且举出一些例子（平筏板抗冲切不同于梁筏板和柱帽，它是要求产生的剪应力板能抵抗的剪应力，单位为2/kNm，并且一般是柱子向下轴力远远大于冲切破坏椎体内的地基净反力设计值时才会产生冲切破坏，也就是一般假设柱子轴力小，根本不会发生什么冲切破坏；计算外力产生的剪应力的公式中lF=柱下轴力设计值-（柱长+2筏板oh）*（柱宽+2筏板oh）*地基净反力；而筏板能抵抗的最大剪应力只与混凝土强度等级有很大的关系，C35的筏板能抵抗的最大剪应力为10912/kNm）C30.平筏板厚柱子截面地基净反力最大轴力设计值地基净反力最大轴力设计值250mm250*250mm0kpa280KN100kpa320KN300*300mm330KN350KN500*500mm490KN560KN注：

地基净反力越大，由于与柱子的轴力相反，则对抗冲切越有利；柱子截截面越大，柱子满足抗冲切承受的最大轴力设计值也越大，混凝土强度等级越高，抗冲切也越有利。

C30平筏板厚柱子截面地基净反力最大轴力设计值300mm250*250mm0kpa420KN300*300mm475KN500*500mm650KNC35平筏板厚柱截面地基净反力maxN地基净反力maxN地基净反力maxN400mm500*500mm0kpa1200KN100kpa1350KN200kpa1500KN600*600mm1370KN1500KN1700KNC40平筏板厚柱子截面地基净反力最大轴力设计值地基净反力最大轴力设计值800mm500*500mm0kpa4300KN300kpa5500KN600*600mm4700KN6000KNC40，平筏板厚柱子截面地基净反力最大轴力设计值地基净反力最大轴力设计值1000mm500*500mm0kpa6300KN500kpa9100KN600*600mm6800KN9800KN5.1.5.1.平筏板基础抗冲切不满足，平筏板基础抗冲切不满足，可以局部加厚，也可以加柱帽，也可以配冲切箍筋；局部加厚：

相当于把平板加厚，满足冲切厚，再按45度角，把角度以为的多家的板去掉。

5.2.5.2.普通楼盖加柱帽：

普通楼盖加柱帽：

一般都是按45度加柱帽，假设柱网8m*8m，柱子500*500mm，荷载设计值取152/kNm，C25，则中柱增加的轴力大概960KN,产生的冲切力为936KN,最小板厚350厚（保护层按25算）；假设6m*6m的柱网，荷载设计值取122/kNm，则中柱增加的轴力大概432KN,产生的冲切力为423KN,最小板厚210厚，并且柱子尺寸越大，对抗冲切越有利。

6.6.筏板基础分类：

筏板基础分类：

柔性基础，刚性基础/hL板厚跨度3.5%时，基础为柔性基础，假设跨度为8m，则要280mm厚，跨度为6m时，则要210mm。

3.5%/hL板厚跨度9%时，基础为刚性基础，假设跨度为8m，则板厚在280mm-720mm之间，跨度为6m时，则板厚在210mm-540mm之间。

h=9%L跨度时为基础的临界厚度，超过临界厚度后，增加板厚对减小差异沉降作用很小了。

基础悬挑长度增加，有利于改善基础内力，但太长时，基地边跨中部附近反力，基地边缘反力，出现不容易忽视的边缘集中土反力，建议取1/6-1/4，假设8m的跨度，取1500mm-2000mm。

7.7.地梁地梁：

7.17.1高度：

高度：

抗剪控制，一般来讲，取计算跨度的（1/8-1/4），估计时，可以取1/6;但如果抗剪切能够通过，高度可以取小一点，尤其是那些多层框架的筏板基础。

7.2.7.2.宽度宽度：

取柱子高度的1/2左右，一般取柱宽+100mm作为梁宽，地梁能包住柱子，使地梁吃掉冲切力；当然也可以让梁宽柱宽，但要局部加腋，柱角与八字角之间的净距应50mm；一般来将，柱墙的边缘要比基础梁的边缘50mm。

7.3.7.3.经验：

假设柱网经验：

假设柱网8m*8m8m*8m，轴压比，轴压比0.90.9混凝土强度等级地梁截面10层C30600*1600mm20层C30800*1800C40700*180030层C30900*2400C40800*24008.8.荷载荷载和配筋：

和配筋：

8.1.8.1.筏板底板：

筏板底板：

应该用净反力（扣除基础自重）。

板的手算计算方法：

单向板，2端简支时：

2j=/8MPL中，按塑性内力重分布，弯矩调幅方法，当两端固定或连续时：

2j=/16MMPL固中。

一端固定或连续，一端简支时，2j=/14MMPL固中。

悬挑板：

2j=/2MPL固。

8.1.1.8.1.1.经验：

经验：

C35C35，三级钢，保护层厚度三级钢，保护层厚度55mm55mm筏板厚度地基净反力跨中配筋支座配筋8*8m1000mm450kap152040006*6m1000mm400kpa8502000注：

20200=15712mm,22200=19012mm，28150=41002mm,28200=30782mm,25200=24542mm，16200=10052mm，22200=19012mm。

总结：

8m*8m尺寸，厚度1000，地基净反力400kpa，C35，钢筋三级钢，保护层厚度55mm跨中配筋20200=1571，支座28150=4100；6m*6m尺寸：

跨中16200=1005，支座22200=1901。

88.1.2.1.2.最小配筋率配筋：

最小配筋率配筋：

0.15%*（1000-55）*1000=14172mm,配20200=15712mm8.1.3.8.1.3.经验：

经验：

C35C35，三级钢，保护层厚度，三级钢，保护层厚度55mm55mm筏板厚度地基净反力跨中配筋支座配筋8*8m500mm250kap210050006*6m500mm200kpa12002900注：

20150=20942mm，28150=41002mm，18200=12722mm。

总结：

8m*8m尺寸，厚度500，地基净反力250kpa，C35，钢筋三级钢，保护层厚度55mm跨中配筋20150=2091，支座28150=4100；6m*6m尺寸：

跨中18200=1200，支座28200=41008.1.4.8.1.4.最小配筋率配筋最小配筋率配筋：

0.15%*（500-55）*1000=6672mm,配14200=7702mm。

8.1.5.8.1.5.对卧置于地基上的基础筏板，板厚大于2M,除应沿板的上、下表面布置纵横方向的钢筋外，需沿板厚度向不超过1M设置与板面平行的构造钢筋网片，其直径不小于12mm,纵横方向的间距不大于200mm。

从计算弯矩和计算配筋的面积公式可以知道：

跨度对弯矩影响比较大，板的厚度对配筋影响大，板厚越厚，配筋越少。

假设层数不多，地基反力不大，板厚也不厚，比如250厚，则配筋应优先满足最小配筋率，每层每个方向都要满足：

比如250厚的板，0.15%*（250-55）*1000=293，则一般每层每向最小配10200=3932mm。

一般要在伐板基础的角部加5根辐射钢筋，以防开裂，钢筋直径不宜小于通长筋，对于筏板基础，应放在上筋的下面，下筋的上面。

8.1.6.8.1.6.筏板底板筏板底板配筋原则：

配筋原则：

多不退少补，一般间距为150-200mm，补的钢筋可以和统一配的钢筋间隔100mm左右配置；统一配的钢筋是双层双向通常，上部筋一般以最大值通常配，下部筋一般以18,20，或22先通长配，再在端部补配，补配的钢筋级别不要超过2个级别，因级差相差太大，与混凝土工作没那么好。

8.2.8.2.地梁：

地梁：

8.2.1.8.2.1.公式：

公式：

地梁一般不考虑地震作用，用净反力按塑性内力重分布调幅方法设计；弯矩手算方法：

2端简支时：

2j=/8MPL中，当两端固定或连续时：

2j=/16MMPL固中，一端固定或连续，一端简支时，2j=/11MMPL固中或12，悬挑梁：

2j=/2MPL固。

算出弯矩后，再yo/（0.875fh）SAM关于地梁的支座：

假设一个3跨地梁，共4个支座，4个支座全部是柱或剪力墙，一般是把2个端支座设为铰接，里面的支座设为固接；原因：

梁主筋可以通过中间支座自行在梁内锚固，而在端支座，直径很大的主筋进入柱子或者墙内锚固很困难，固接锚固长度要满足40d，铰接要满足15d，所以设为铰接，配的钢筋少了，锚固也能满足要求；有时候有意识的加长端部地梁长度，让地梁主筋在梁内自行锚固。

8.2.2.8.2.2.荷载荷载：

假设双向板8m*8m，假设净反力500kpa，则最终梁受到的向上线荷载为1000KN/m；地梁的高度主要主要是满足抗剪：

0.25coVfbh；/2jVqL线荷载为1000KN/m，梁跨度为8m，C30梁宽600mm时，产生的剪力为：

4000KN,0.25cofbh=0.25*14.3*1000*0.6*oh=2145*oh，则oh=1865mm。

跨度为6m时，产生的剪力为：

300KN,0.25cofbh=0.25*14.3*1000*0.6*oh=2145*oh，则oh=1400mm；地梁截面还有很大潜力：

因为，地基反力主要集中在柱底部，反梁跨中部位反力底，反应的弯矩比计算小，高大的基础梁起着反拱的作用，中和轴下还存在大量混凝土受拉，地基和基础底面间巨大的摩擦力起着反弯作用；8.2.3.8.2.3.经验配筋：

经验配筋：

荷载标准值混凝土等级地梁截面纵筋箍筋筏板厚10层142/kNmC30600*1600上下各14根HRB335的25四肢HRB335的12200400mm20层152/kNmC30800*1800上下各27根HRB335的256肢HRB335的14200750mm30层162/kNmC40800*2400上下各25根HRB335的286肢HRB335的16225950mm8.2.4.8.2.4.经济配筋率经济配筋率1.0%1.0%考虑：

考虑：

地梁假设800*1600，则sA=1%*800*（1600-50）=124002mm=20根28=123152mm。

钢筋与钢筋之间的距离一般为3025mm；梁的最小钢筋净距上部纵筋：

上排钢筋净距25mm，第二排30mm。

下部纵筋：

上排钢筋净距30mm，底排25mm。

9.9.程序操作：

程序操作：

1.1.JCCADJCCAD基础人机交互输入选择基础模型数据地质资料（平移对位与旋转对位可调整地质资料网格的位置，旋转对位角度不累加）2.2.参数输入参数输入地基承载力计算参数，本例工程选取，国家标准GB50007-2002综合法（地基承载力特征值fak，应据地质报告填入-地基承载力宽度修正系数，初始值为0，应据地规第5.2.4条确定地基承载力深度修正系数，初始值为1，应据地规第5.2.4条确定基底以下土的重度（或浮重度），初始值为20，应据地质报告填入基底以上土的加权平均重度，初始值为20承载力修正用基础埋置深度，应据地规第5.2.4条确定，一般从室外，比如带地下室的箱或伐基，独立基础与条形基础，从室内算起自动计算覆土重：

应勾选）3.3.基础设计参数基础设计参数（室外自然地坪标高：

初始值为-0.3，应由建筑提供基础归并系数：

初始值为0.2混凝土强度等级：

和上部结构统一或降底一个等级拉梁承担弯矩比例：

初始值为0。

一般取0.1结构重要性系数：

初始值为1。

和上部结构统层上部结构荷载作用点标高：

初始值为-0.9，指上部结构底部标高柱插筋连接方式：

初始选择为闪光对接焊接，可选用4.4.绘图参数绘图参数,一般可不改网格节点，用于修改读出的基础平面网格节点荷载输入（荷载参数，可不改，用于输入基础荷载组合系数，应和上部结构统无基础柱，用光标点取构造柱，用于构造柱的无基础处理读取荷载，选择荷载类型，筏板基础程序推荐选用satwe荷载），5.5.荷载编辑，荷载编辑，用于人工干预读取的基础荷载当前组合，选择荷载组合类型，用于读取荷载组合选择目标荷载（最大，最小轴力，最大偏心矩，最大弯矩），用于查询范规定的荷载效应中的标准组合、基本组合和准永久组合。

上部构件（：

框架柱筋、圈梁；框架柱筋：

每边4根16，箍筋用矩形箍，3级，10200；填充墙6.6.筏筏板板围区生成，屏幕显示筏板定义对话框，用于定义筏板在构件选择里可以新建布置伐板，平面还显示挑出长度，比如1200，一般是为了满足e0.1W/A；用围区生成的方法，完成筏板布置修改板边，屏幕显示筏板平面简图，点取要修改的板边进行修改筏板荷载，用于布置筏板荷载，筏板荷载不含筏板自重地基梁地梁布置板带，用于布置板带结束退出，屏幕显示承载力验算对话框，选取显示接着屏幕显示翼宽处对话框，选取确认。

注：

注：

1.对带肋板式基础按实际情况填写肋宽、梁高两个参数，其他参数可不填写。

程序在进行梁元法计算时的梁翼缘根高和边高由板厚确定。

梁的翼缘宽度取值方法是将房间面积除以周长，得出的值作为周边梁的一侧翼缘宽，最后将两侧的翼缘宽相加就得到梁底总宽度。

2.一般而言，弹性地基梁基础，墙下都要布梁，如果没有布梁，也应该点一下“墙下布梁”菜单，这样程序将自动生成一个与墙同宽、梁高等于板厚的砼梁。

如果不布置梁，也应该布置板带7.7.筏形基础的计算筏形基础的计算基础梁板弹性地基梁计算（此方法比板元法计算的配筋要小，一般板厚与地梁高度之比小于0.5，优先采用梁元法，否则用板元法8.8.基础沉降计算基础沉降计算屏幕提示请检查地质资料位置是否正确，按任意键确认沉降计算参数输入（沉降计算地基模型系数（0.1-0.4）：

初始值为0.2，取1为文克尔模型，取0为弹性半无限体模型降计算经验系数（0：

自动，自定0）：

初始值为0。

也可修改，依据为地规GB50007-2002第5.3.5条及其表格确定地基土承载力标准值（kPa）：

初始值为0，值只有当选择“国家标准”时才会被激活。

其值应根据持力层的地质报告确定基底至天然地面的平均土容重（地下水取浮容重kN/m3）：

初始值为18。

应取加权平均值地下水深度（距室外天然地坪m）：

初始值为0。

应据地质报告确定沉降计算压缩层深度（包括埋深m）：

初始值为JCCAD自动计算结果。

计算依据为地规GB50007-2002第5.3.7条。

可选用初始值回弹再压缩模量/压缩模量（加权平均）：

初始值为0。

依据地规GB50007-2002第5.3.9条确定回弹再压缩沉降计算经验系数：

初始值为1.0。

规范依据地规GB50007-2002第5.3.9条确定梁式基础、条基、独基沉降计算压缩层深度自动确定：

应选择该项，用“”表示选择广义文克尔模型假定进行地梁内力计算，一般都应选择；按照广义文克尔假定计算，基础边角部分K值大，中部小，且必须要有地质资料，基础要有一定的长度和宽度，每一个方向不少于三跨，并以刚性楼板假定进行沉降计算；不选择该项，按一般文克尔假定计算，K值为常量，不考虑地基土的相互影响9.9.弹性地基梁结构计算弹性地基梁结构计算弹性地基梁参数：

弹性地基基床反力系数，一般平均值为20000；（在伐板布置和板元法的参数设置中，都是板的基床系数）K值应该取与基础接触处的土参考值，土越硬，取值越大，埋深越深，取值越大；如果基床反力系数为负值，表示采用广义文克尔假定计算分析地梁和刚性假定计算沉降，基床反力系数的合理性就是看沉降结果，要不断的调整基床系数，使得与经验值或者规范分层总和法手算（或者最初试算结果）地基中心点处的沉降值相近；算出的沉降值合理后，从而确定了K,再以当前基床反力系数为刚度而得到的弹性位移，再算出内力。

一般来说，按规范计算的平均沉降是可以采取的，但是有时候与经验值相差太大时，干脆以手算为准或者以经验值为准，反算处基床系数，总之，沉降以经验值或者规范算法，手算为准，再算出合理的k，再由K去算弹性位移，力之类的。

在平均沉降试算中，改变基床系数，平均沉降也改变了，人为的调整是调成任意值，这个菜单的目的是同时计算平均沉降，用户判断是否合适。

弹性地基梁参数修改中：

梁计算考虑抗扭刚度应顾及实际情况勾选，一般都勾选，不勾，则梁内力没有扭矩，抗扭矩筋会减小，但梁的受弯钢筋会增加弯矩，剪力配筋计算考虑柱子宽度而折减“”梁式基础梁肋向上“”纵筋方向底筋有1/2-1/3贯通全跨，且其配筋率不小于0.15%。

10.10.计算模式：

计算模式：

模式1：

地基梁计算，不考虑上部结构刚度的影响，最常用，推荐。

模式2：

地基梁计算，考虑等代上部结构刚度的影响，上部结构刚度影响的大小，以地基梁刚度的倍数表示。

模式3：

地基梁计算，考虑等代上部结构刚度的影响非常大，地基梁按局部弯矩配筋，类似于传统的倒楼盖法，适用于纯剪力墙结构的地梁计算模式4：

地基梁计算，上部结构刚度的影响，按SATWE或TAT的计算结果取值。

该方法最接近于实际情况，对于框架结构非常理想，对框剪结构优先采用satwe刚度模式5：

地基梁计算，采用传统的倒楼盖法，。

该方法软件不推荐采用。

用户一般可选计算模式1、按弹性地基梁计算。

当上部结构刚度较大，荷载又不均匀时，且采用计算模式1计算效果不好时，才考虑模式2、按考虑等代上部结构刚度影响的弹性地基梁计算。

当上部结构刚度更大，如框支剪力墙结构时，可考虑采用模式3、按上部结构为刚性的弹性地基梁计算。

模式4、按SAWE、TAT计算出的上部结构刚性影响的弹性地基梁计算的方法很好。

但条件是必须在计算SAWE或TAT时选择把刚度传给基础项，且对剪力墙结构容易出现刚度异常问题，特别是TAT刚度。

模式5、按普通梁单元刚度矩阵的倒楼盖方式计算除用户自己要求外一般不建议使用。

改基床值K荷载图，用于观察各种组合的荷载改梁名称归并结果梁板结果查询。

11.11.筏板有限元计算筏板有限元计算请选择，你可选择A或B，在原有基础或者重新划分网格计算模型、基础形式对话框；（板带，是柱下平板基础按弹性地基梁元法计算时必须运行的菜单）计算模型：

JCCAD提供四种计算方法，分别为：

1、弹性地基梁板模型（WINKLER模型）；2、倒楼盖模型（桩及土反力按刚性板假设求出）；3、单向压缩分层总和法弹性解：

Mindlin应力公式（明德林应力公式）；4、单向压缩分层总和法弹性解修正*0.5ln（D/Sa）。

对于上部结构刚度较小的结构，可采用1、3和4模型，反之，可采用第2种模型。

初始选择为第一种也可根据实际要求和规范选择不同的计算模型。

第一种适合于上部刚度较小，薄筏板基础，第二种适合于上部刚度较大及厚筏板基础的情况；基础形式及沉降计算规范：

JCCAD提供四种计算方法，分别为：

1、天然地基、常规桩基（外荷载完全由桩基承担）；2、复合地基（地基处理规范JGJ79-2002）；3、复合桩基（桩基规范JGJ94-94）；4、沉降控制复合桩基（上海地基规范-1999）。

可选用不同基础形式，选择不同的计算规范。

上部结构影响：

JCCAD提供四个选择，分别为1、不考虑；2、上下部共同作用（取TAT刚度TA