地下室抗浮计算(含锚杆)知识分享.xls

地下室抗浮设计一、工程概况：0.000的相当于绝对高程:0 m地下室抗水板面结构标高:-5.6 m,相当于绝对高程:-5.6抗浮设计水位:-0.4 m,抗水底板板厚：0.4 m,水头H:5.6 m。说明：一般抗浮计算：（局部抗浮）1.05F浮力-0.9G自重0 即可（整体抗浮）1.2F浮力-0.9G自重0 即可如果抗浮计算不满足的话，地下室底板外挑比较经济，一般增大底板自重及底板外挑比抗拔桩要经济很多如果抗浮计算不满足的话，地下室底板外挑比较经济，一般增大底板自重及底板外挑比抗拔桩要经济很多二、底板计算及局部抗浮1、底板厚H：400 mm底板双层配筋：X方向:D16 200 每米板钢筋面积As:1005.31 mm2Y方向:D16 200 每米板钢筋面积As:1005.31 mm2混凝土强度等级C30受力钢筋强度设计值fy(N/mm2)360混凝土轴心抗压设计值fc(N/mm2)14.3混凝土抗拉标准值ftk(N/mm2)2.01系数11.00混凝土抗压强度设计值ft(N/mm2)：1.43受拉钢筋合力作用点到边缘的距离s(mm):60梁截面有效高度h0=h-s(mm)340X方向板跨中或支座实际承载力弯矩值MUx(kNm)：110.744911每米板带MU=0.9ho*fy*AsY方向板跨中或支座实际承载力弯矩值MUy(kNm)：110.744911每米板带MU=0.9ho*fy*As2、无梁楼盖经验系数法计算能承受的最大荷载q：由于无梁双向板的弯矩计算最大系数r0:0.5作用在柱上板带边跨内支座处。柱由帽在计算弯矩方向的有效宽度:Cx=1 mCy=1 m两个方向的柱距:Lx=7.2 mLy=7.2 m每个区格两个方向的总弯矩设计值:M=r0*1/8*q*(L-2/3*C)2板单位面积上可以承受的最大可变荷载设计值:qx=Mux/(r0*1/8*(Lx-2/3*Cx)2)=41.51204492 kN/m2qy=Muy/(r0*1/8*(Ly-2/3*Cy)2)=41.51204492 kN/m23、返推以上配筋可以承受的最大抗浮水头为：4.151204492 m(此值供局部抗浮中板承抗部分水浮力的计算使用)4、水压力：50 kN/m2底板自重：18 kN/m2局部抗浮单位面积荷载(水浮力-0.9x底板自重):33.8 kN/m2三、整体抗浮计算：(纯地下室情况)(1).自重计算1.顶板梁、板、柱折算：7.2 mX7.2 m跨(X*Y向)柱网范围混凝土体积折算成厚度计算.X方向：框架梁(宽X高)：0 X700(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X700(单位：mm)0 根次梁Y方向：框架梁(宽X高)：0 X700(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X700(单位：mm)0 根次梁X,Y方向:顶板板厚h1：200 mm框架柱（宽X高）500 X500(单位：mm)柱高：4 m柱网内构件混凝土体积:V=0.95梁，柱折算厚度：h2=V/(X*Y)=0.018326 m加板后的折算厚度h:h=h1+h2=0.218326 m2.顶板有覆土:顶板标高为：-1.5 m覆土厚度:1 m覆土容重:18 KN/m33.底板,顶板层梁，板柱及覆土自重汇总：底板板厚:400 mm总重:G=33.45814 kN/m2（荷载规范2001版规定对漂浮验算荷载分项系数为0.9）折减后总重:0.9G=30.11233 kN/m24.整体抗浮取的水浮力值为:F=56 kN/m25.比较整体抗浮是否满足要求：不不满满足足!整体抗浮需要采用锚杆抵抗的单位面积水浮力：25.88767 kN/m2注明：如果是多于一层的地下室，请再增加相应地下层梁板柱的自重计算:4.负一层梁、板、柱折算：8.4 mX8.4 m跨(X*Y向)柱网范围混凝土体积折算成厚度计算.X方向：框架梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)2 根次梁Y方向：框架梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)2 根次梁X,Y方向:顶板板厚h1：0 mm框架柱（宽X高）0 X0(单位：mm)柱高：5.4 m柱网内构件混凝土体积:V=0梁，柱折算厚度：h2=V/(X*Y)=0 m加板后的折算厚度h:h=h1+h2=0 m四、整体抗浮计算：(有塔楼的情况)(1).自重计算1.顶板梁、板、柱折算：7.2 mX7.2 m跨(X*Y向)柱网范围混凝土体积折算成厚度计算.X方向：框架梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)0 根次梁Y方向：框架梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)0 根次梁X,Y方向:顶板板厚h1：160 mm框架柱（宽X高）500 X500(单位：mm)柱高：4 m柱网内构件混凝土体积:V=0.96梁，柱折算厚度：h2=V/(X*Y)=0.018519 m加板后的折算厚度h:h=h1+h2=0.178519 m2.标准层梁、板、柱折算:7.2 mX7.2 m跨(X*Y向)柱网范围混凝土体积折算成厚度计算.X方向：框架梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)0 根次梁Y方向：框架梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X500(单位：mm)0 根次梁X,Y方向:顶板板厚h1：160 mm框架柱（宽X高）500 X500(单位：mm)柱高：4 m柱网内构件混凝土体积:V=0.96梁，柱折算厚度：h2=V/(X*Y)=0.018519 m加板后的折算厚度h:h=h1+h2=0.178519 m3.屋层梁、板、柱折算:7.2 mX7.2 m跨(X*Y向)柱网范围混凝土体积折算成厚度计算.X方向：框架梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)1 根次梁Y方向：框架梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)1 根次梁X,Y方向:顶板板厚h1：0 mm框架柱（宽X高）0 X0(单位：mm)柱高：3.9 m柱网内构件混凝土体积:V=0梁，柱折算厚度：h2=V/(X*Y)=0 m加板后的折算厚度h:h=h1+h2=0 m3.底板,顶板及标准层和屋面层梁，板柱自重汇总：底板板厚:400 mm总重:G=18.92593 kN/m2（荷载规范2001版规定对漂浮验算荷载分项系数为0.9）折减后总重:0.9G=17.03333 kN/m24.整体抗浮取的水浮力值为:F=56 kN/m25.比较整体抗浮是否满足要求：不不满满足足!整体抗浮需要采用锚杆抵抗的单位面积水浮力：38.96667 kN/m2注明：如果是多于一层的地下室，请再增加相应地下层梁板柱的自重计算:4.负一层梁、板、柱折算：8.4 mX8.4 m跨(X*Y向)柱网范围混凝土体积折算成厚度计算.X方向：框架梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)2 根次梁Y方向：框架梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)次梁(宽X高)：0 X0(单位：mm)2 根次梁X,Y方向:顶板板厚h1：0 mm框架柱（宽X高）0 X0(单位：mm)柱高：5.4 m柱网内构件混凝土体积:V=0梁，柱折算厚度：h2=V/(X*Y)=0 m加板后的折算厚度h:h=h1+h2=0 m五、锚杆设计(由于抗浮不满足要求，因此增布锚杆)1.已知条件锚杆间距:2.1 m X2.1 m单根锚杆单位面积轴向拉应力标准值：33.8 kN/m2单根锚杆轴向拉力标准值Nak：149.058 kN说明：(水浮力-构件自重及覆土重)x锚杆间距单根锚杆轴向拉力设计值Na：193.7754 kN2.锚杆钢筋截面面积:依据（GB50330-2013）第8.2.2条锚杆杆体抗拉安全系数Kb:2锚筋抗拉强度设计值fy:360锚杆钢筋截面面积As:828 mm2选用锚筋根数：3根选用锚筋直径:22 mm实际锚筋面积As:1140.398133 mm2实际选用锚筋是否满足计算要求：满满足足!3.锚杆锚固体与土层的锚固长度La1:锚固直径D(m):0.2 m依据（GB50330-2013）第8.2.3条公式锚固体抗拔安全系数K：2.4地层与锚固体粘结强度标准值frbk:100 kPa锚杆锚固体与土层的锚固长度La1:5.693596202 m注明:frbk应通过试验确定，当无试验资料时可按（GB50330-2013）表8.2.3-1和表8.2.3-2取值4.锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度La2:依据（GB50330-2013）第8.2.4条公式 水泥浆或水泥砂浆强度等级:M30M25钢筋与锚固砂浆间的粘结强度设计值fb：2.4 MpaM30锚杆钢筋与锚固砂浆间的锚固长度La2:1.026983442M35（用三根钢筋点焊成束的作法时，粘结强度乘0.7）5.锚杆锚固段长度L取大值为:5.693596202 m提示:土层锚杆的锚固长度不应小于4m,且不宜大于10m；锚杆长度实际取值:6 m岩石锚杆的锚固长度不应小于3m，且不宜大于45D和6.5m或55D和8m(对预应力锚索)实际选用锚筋是否满足计算要求：满满足足!6.锚杆裂缝设计根据（GB50010-2002）第8.1.2条公式锚杆混凝土强度等级C30锚杆钢筋强度设计值fy(N/mm2)360混凝土轴心抗压设计值fc(N/mm2)14.3混凝土抗拉标准值ftk(N/mm2)2.01混凝土抗压强度设计值ft(N/mm2)：1.43锚筋弹性模量ES(N/mm2)2.0E+05构件受力特征系数cr 2.7sk=Nak/As(N/mm2)130.71（按荷载效应标准组合计算的钢筋砼构件纵向受拉钢筋的应力）te=AS/0.5bh0.0363te实际取值(te0.01)0.0363=1.1-0.65ftk/tesk0.825应变不均匀系数实际取值(0.21.0)0.825纵向受拉钢筋表面特征系数:1受拉区纵筋等效直径deq=d/(mm)22.0最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c(mm)40最大裂缝宽度max=crsk/ES(1.9c+0.08deq/te)(mm):0.18mm最大裂缝宽度限值lim(mm)0.20验算max lim满满足足!ya kbfNKA srb ka kfDNKL a.7.0.bakfdnNKLa)08.09.1(maxteeqsskcrdcEw)(),(1.,),(.2直径受拉区纵向钢筋的等效特征系数种纵向钢筋的相对粘结受拉区第种纵向钢筋的根数）（受拉区第种纵向钢筋的公称直径受拉区第eqiiiiiiiieqdiviniddvndnd受拉区底边的距离）】（最外层纵筋外边缘至时取时取【,6565,2020.cccc一一、原原始始数数据据梁截面宽度b(mm)1400混凝土强度等级梁截面高度h(mm)1100受力钢筋强度设计值fy(N/mm2)构件受力特征系数cr2.1箍筋强度设计值fyv(N/mm2)纵向受拉钢筋表面特征系数0.7钢筋弹性模量ES(N/mm2)二二、常常规规数数据据混凝土轴心抗压设计值fc(N/mm2)16.7混凝土抗拉标准值ftk(N/mm2)系数11.00梁有效高度h0=h-35(mm)三三、截截面面配配筋筋弯距M(KNm)1000.00剪力V(KN)截面抵抗矩系数S=M/1fcbh020.0377几肢箍S=(1+(1-2S)1/2)/20.9808箍筋直径d(mm)钢筋面积AS=M/Sfyh0(mm2)2659.42659.4箍筋间距s(mm)钢筋直径d(mm)22斜截面受剪承载力VCS(KN)钢筋数量8斜截面抗剪是否满足钢筋实际配筋面积AS(mm2)3041.1正截面抗弯是否满足四四、裂裂缝缝验验算算短期弯矩MS=M/1.25(KNm)800.00te=AS/0.5bhsk=MS/h0AS(N/mm2)283.92te实际取值(te0.01)=1.1-0.65ftk/tesk0.596应变不均匀系数实际取值(0.21.0)受拉区纵筋等效直径deq=d/(mm)31.4最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c(mm)最大裂缝宽度max=crsk/ES(1.9c+0.08deq/te)(mm)最大裂缝宽度限值lim(mm)0.30验算max limC353602102.0E+052.210651600.001600.002122002122.39满满足足满满足足0.00390.01000.596200.51不不满满足足