八、基础设计
根据工程地质勘察结果，选用柱下肋梁式筏板基础，其具有减小基底压力和调整不均匀沉降的能力，埋置深度取2.2m，筏板厚度取500mm，纵、横向肋梁均取hb=1200mm，bb=800mm。fak=150kN/m，取ηb=0.3，ηd=1.6深宽修正后，fa=150+0.3×19×3+1.6×19×2=227.9kN/m2。混凝土强度等级为C30（fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2），底板钢筋
’2’
选用HRB335级钢筋（fy=fy=300 N/mm），基础梁钢筋选用HRB400级钢筋（fy=fy=360
2’2
N/mm），箍筋HPB235级钢筋（fy=fy=210 N/mm）。
1基础底面积的确定 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）建议基底平面形心宜与结构的竖向永久荷载重心重合，该建筑横向对称，纵向在一侧端部加大跨度，所以竖向荷载的重心在纵向上有偏心。取结构B轴线为x轴，①轴线为y轴，每榀框架柱底由竖向永久荷载引起的轴力近似取④轴线处框架柱底轴力，则结构重心距离y轴的距离
（1553.15?1867.76）?2?[6.6?（1?2?3?4?5?6）?6.6?6?9.9]dy??21.95m（1553.15?1867.76）?2?72
可知重心偏向结构加大跨度的一端为21.95-42.9/2=0.5m，取基础长边为21.95×
2+0.6×2=45.1m，短边为17.7+1.5×2=20.7m，即横向肋梁两端伸出轴线1.5m，纵向肋梁在偏心方向伸出轴线1.6m，另一方向伸出轴线0.6m。
每榀框架的柱底轴力近似取④轴线处框架柱底轴力
N=（NGk+NQk）×2=1553.15+1865.76+593.28+707.63=4719.82kN
P=（4719.82×7+8541.95）/（45.1×20.7）+20×2.2=81.15kN/m2<227.9kN/m2
在水平地震作用下，基底反力分布见图2.13
eBNAMA地震作用VANBMBVBNCMCVCeDNDMDVDpminpmax图2.13 地震作用下基底反力分布∑Ni=（1336.84+1115.12+3313.61+2355.83）×7=56847.21kN ∑Mi=（655.13+679.97+812.41+830.74）×7=20833.89 kN·m
∑Niei=[（2355.83-1336.84）×8.55+（3313.61-1115.12）×1.35]×7=71373.24 kN·m ∑Vihi=（152.81+210.11+219.45+165.43）×1.2×7=6281.52 kN W=45.1×20.72/6=4099.22m3
pmax=81.15+（20833.89+71373.24+6281.52）/4099.22=105.18 kN/m2 pmin=81.15-（20833.89+71373.24+6281.52）/4099.22=57.12 kN/m2
pmax<1.3×227.9=296.27 kN/m，故地基承载力满足要求。
2.基础梁板内力分析
非地震作用组合时，取1.2SGk+1.4SQk进行计算 ∑Ni=（2694.37+3229.59）×2×7=83487.62kN pn=83487.62/（45.1×20.7）=70.27 kN/m （1）础底板计算
底板区格划分如图2.14。
2
7200270072001a516600dh2b626600eo2b626600eo2eb626600o2fb6p266003c439900图2.14 竖向荷载作用下基础底板区格划分
对4、5、6区格按单向板计算，单位板宽内分布荷载qn=70.27×1=70.27 kN/m。支座弯矩
my’=-qnly/12=-70.27×2.72/12=-42.69 kN·m/m 跨中最大正弯矩
my=qnly/24=70.27×2.72/24=21.34 kN·m/m
对1、2、3区格按双向板计算，计算过程见表2.38。对4、5、6区格的计算也一并列入表中。
表2.38 基底反力作用下各板块内力计算 板 支 φx φy φx' 块 承 跨中M×1.2 φy ' mx my mx’ （u） my’ mx my（u） mx my 1 ┛ 0.0279 0.0225 -0.0746 -0.0708 85.41 68.86 -228.25 -216.65 99.17 85.93 119.04 103.17 2 ┗┛ 0.0264 0.0159 -0.0663 -0.0561 80.78 48.65 -202.88 -171.67 90.51 64.81 108.61 72.77 3 ┗ 0.0153 0.0457 -0.0775 -0.1035 46.82 139.8 -237.15 -316.71 74.78 149.16 89.74 178.99 4 单 5 向 —— —— —— —— —— 21.34 —— -42.69 —— —— —— 25.61 6 板 注：表中m的单位为kN·m/m。
支座负弯矩取相邻板块的最大值，同时乘以0.8的调整系数 ma’=-216.65×0.8=172.92 kN·m/m mb’=-171.67×0.8=-137.34 kN·m/m mc’=-316.71×0.8=-253.37 kN·m/m md’=-228.28×0.8=-182.62 kN·m/m me’=-202.88×0.8=-162.31 kN·m/m mf’=-237.15×0.8=-189.72 kN·m/m mh’= mo’= mp’=0
基础板从轴线出挑，按悬臂板计算，传给纵向肋梁的固端弯矩为
M固1=70.27×1.12×/2=42.51 kN·m/m
M固2=70.27×0.22×/2=1.4054 kN·m/m M固3=70.27×1.22×/2=50.59 kN·m/m
（2）.基础梁计算 基础梁为边横梁、内横梁、边纵梁和内纵梁，现以内横梁为例说明计算方法。梁上作用荷载如图2.15所示，基础板和肋梁伸出轴线的部分视为悬臂构件。基础板的固端弯矩传递给纵向肋梁，所以横向肋梁上可认为无均布荷载，其配筋方案见下文配筋计算。.
内横梁按“倒梁法”计算，即以地基净反力作用为荷载，以柱作为基础梁的铰支座，按多跨连续梁分析其内力qn= pn×70.27×6.6=463.78 kN·m，用结构力学求解器求得内力如图2.16所示。
66006600330060033002700330060033001500图2.15 内横梁上作用的荷载463.78kN/m1085.00V 单位：kN463.78kN/m723.75-723.75kN·mM单位：-1546.62-1085.00-1546.621300.49图2.16 基础梁计算简图及内力图（非地震）
地震作用效应组合时
∑Ni=（1242.41+2302.40+982.51+3269.03）/0.8×7=68240.551kN ∑Mi=（881.05+854.58+1077.85+1058.23）/0.8×7=27091.61 kN·m
∑Niei=[（2032.40-1242.41）×8.55+（3269.03-982.51）×1.35]×7=85047.73 kN·m ∑Vihi=（169.40+182.26+242.09+232.57）/0.85×1.2×7=6941.09 kN W=45.1×20.72/6=4099.22m3
pmax=68240.55/（45.1×20.7）+（27091.61+85047.73+6941.09）/4099.22=87.92 kN/m2 pmax=68240.55/（45.1×20.7）+（27091.61+85047.73+6941.09）/4099.22=29.82 kN/m地基反力分布及基础梁计算简图和内力图如图2.17所示。
qAB=54.28× 6.6=358.25 kN/m qBC=87.92× 6.6=580.27 kN/m 基础梁在地震作用下计算简图和内力图如图1.18所示。
2
54.2828.8262.4687.92图2.17 基底反力分布图358.25kN/m889.29V 单位：kN580.27kN/m893.55-613.19-1369.52kN·mM单位：-1324.31-1895.51993.941713.49图2.18 基础梁计算简图及内力图（左地震）
2. 配筋计算 （1）底板配筋
各板块配筋结果见表2.39。悬臂板支座截面
As?50.59?106300?0.9?460?407.32mm2
表2.39 底板配筋计算结果
位置 区格1区格2区格3区格4-6跨间 跨间 跨间 874 722 跨间 —— —— 206 a b c d e f 1520 Asx 958 2/（mm/m） 应配钢筋 /（mm2/m） Asy 831 /（mm2/m） —— —— —— —— —— —— 1426 1106 2004 1470 1307 626 1441 —— —— —— —— 应配钢筋 —— —— /（mm2/m） 按照规范构造要求，在实际配筋中做适当调整，件图6基础配筋图。
（2）基础梁配筋
① 正截面受弯承载力
对于AB跨和CD跨的内横梁，跨中按T形截面设计，bf’=7.2/3=2.4m=2400mm， γREM =0.75×1895.51=1421.63 kN·m<1546.62 kN·m,故取M=1546.62 kN·m。 由fcbf’ hf’（ h0-hf’/2）=14.3×2400×500×（1130-500/2）=11325.6 kN·m，可知属于第一类T形截面。
?s?M'2?1fcbfh0?1546.62?10621.0?14.3?2400?1130?0.0353
??1?1?2?s?0.0359
?s?1?0.5??0.982
As?1546.62?106360?0.982?1130?3571
选用6?28（3695 mm2）。
BC跨为下部受拉，故上部按构造配筋，取3?28（1847mm2），
??1874800?11300.21%
支座下部截面配筋按双筋矩形截面计算
γREM =0.75×1713.49=1285.12 kN·m<1300.49 kN·m,故取M=1300.49 kN·m。
1300.49?10?360?1874?（1130?40）?s??0.049421.0?14.3?800?1130??1?6
1?2?s?0.0507?2as/h0?2?40/1130?0.0708故近似取As??3314mm360?（1130?40）1300.49?1062
取6?28（3695mm2），按构造要求，需要由布置通长钢筋，可取3?28。对于伸出轴线的肋梁，在实际受力中，悬臂板上荷载有一部分传递至肋梁，并且使AB跨和
CD跨的跨间弯矩减小，故出挑部分的肋梁按BC跨配筋偏于安全。
②斜截面受剪承载力计算 对于A，D支座，
γREV =0.85×893.55=759.52 kN·m>723.75 kN,故取M=759.52 kN。
0.7ftbh0=0.7×1.43×800×1130=904.7 kN>759.52 kN，故按构造取4?10@300
?sv?314800?3000.131%,非加密区取4?@400。
对于B，C支座
γREV =0.85×1369.52=1164.09kN·m>1085.00 kN,故取M=1164.09 kN。
s?1.25?210?1130?3141164.09?10?0.7?1.43?800?11303?359mm，取4?10@300（全跨）。
谢 辞
初入大学校园的情景历历在目，转眼间却即将毕业离校。回首大学五年，突然发觉自己成熟了许多，也在不知不觉中喜欢上了自己的专业，不像刚入校时的彷徨迷茫。
如今毕业设计终告一段落，从选题直至最终定稿，都在 老师的悉心指导下完成的。 老师严谨求实的治学方法和诲人不倦的教学态度给我留下了深刻的印象，我学到的不仅是结构设计，更多的是为人处事。在此向何老师致以深深的敬意和诚挚的感谢！
在整个设计过程中，还得到了同组 同学协助，为将来工作中的团队合作打下基础，在此表示感谢！
还要感谢我的父亲和母亲，没有他们这么多年的含辛茹苦和关怀教育，就不会有我今天的一点成绩。
四年的学习与生活不过是弹指一挥间，但这四年又是人生关键的四年。这段时间的所见所闻，所思所想，所学所用，将对我今后的求学和工作生涯产生深远的影响。