变电站主变基础计算书Word格式文档下载.docx
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1
A
1000
2200
柱子荷载信息（单位：
kN，kN.m）：
N
Mx
My
Vx
Vy
N_K
Mx_K
My_K
Vx_K
Vy_K
491.40
0.00
364.00
混凝土强度等级：
C30,fc=14.30N/mm2,ft=1.43N/mm2
钢筋级别：
HRB400,fy=360N/mm2
配筋计算方法:
简化法
基础纵筋混凝土保护层厚度：
40mm
基础与覆土的平均容重：
20.00kN/m3
修正后的地基承载力特征值：
120kPa
基础埋深：
1.60m
作用力位置标高：
0.650m
1.2计算要求：
（1）地基承载力验算
（2）基础抗弯计算
（3）基础抗剪验算
（4）基础抗冲切验算
（5）基础局压验算
单位说明：
力：
kN,力矩：
kN.m,应力：
kPa
2计算过程和计算结果
2.1基底反力计算：
2.1.1统计到基底的荷载
标准值:
Nk=728.00kN,Mkx=0.00kN.m,Mky=0.00kN.m
设计值:
N=982.80kN,Mx=0.00kN.m,My=-0.00kN.m
2.1.2承载力验算时,底板总反力标准值（kPa）:
[相应于荷载效应标准组合]
pkmax=（Nk+Gk）/A+|Mxk|/Wx+|Myk|/Wy
=（728.00+677.38）/21.17+0.00+0.00
=66.39kPa
pkmin=（Nk+Gk）/A-|Mxk|/Wx-|Myk|/Wy
=（728.00+677.38）/21.17-0.00-0.00
pk=（Nk+Gk）/A=66.39kPa
各角点反力p1=66.39kPa,p2=66.39kPa,p3=66.39kPa,p4=66.39kPa
2.1.3强度计算时,底板净反力设计值（kPa）:
[相应于荷载效应基本组合]
pmax=N/A+|Mx|/Wx+|My|/Wy
=982.80/21.17+0.00+0.00
=46.43kPa
pmin=N/A-|Mx|/Wx-|My|/Wy
=982.80/21.17-0.00-0.00
p=N/A=46.43kPa
各角点反力p1=46.43kPa,p2=46.43kPa,p3=46.43kPa,p4=46.43kPa
2.2地基承载力验算:
pk=66.39≤fa=120.00kPa,满足。
pkmax=66.39≤1.2*fa=144.00kPa,满足。
2.3底板内力计算:
2.3.1垂直于x轴的弯矩计算截面（按距底板左侧距离从小到大排序）:
注：
弯矩My以底板下部受拉为正，单位kN.m；
剪力Q以截面右侧部分受力向下为正，单位kN。
截面号
位置
弯矩My
剪力Q
X1
位于柱1（轴线1A）的左侧，距底板左侧1000.00mm
97.50
-195.00
X2
位于柱1（轴线1A）的右侧，距底板左侧2000.00mm
144.30
101.40
X3
位于柱2（轴线2A）的左侧，距底板左侧3040.00mm
-101.40
X4
位于柱2（轴线2A）的右侧，距底板左侧4040.00mm
195.00
2.3.2垂直于y轴的弯矩计算截面（按距底板下侧距离从小到大排序）:
弯矩Mx以底板下部受拉为正，单位kN.m；
剪力Q以截面上侧部分受力向下为正，单位kN。
弯矩Mx
Y1
位于柱1（轴线1A）的下侧，距底板下侧1000.00mm
117.00
-234.00
Y2
位于柱1（轴线1A）的上侧，距底板下侧3200.00mm
234.00
2.3.3垂直于x轴的负弯矩截面（按距底板左侧距离从小到大排序）:
垂直于x轴的截面未出现负弯矩。
2.3.4垂直于y轴的负弯矩截面（按距底板下侧距离从小到大排序）:
垂直于y轴的截面未出现负弯矩。
2.3.5最大正、负弯矩和绝对值最大的剪力统计:
1）垂直于x轴的截面:
项目
最大值所在的截面号
最大值
最大正弯矩My（kN.m）
X2、X3
最大剪力Q（kN）
X1、X4
195.00（绝对值）
最大负弯矩My（kN.m）
无
2）垂直于y轴的截面:
最大正弯矩Mx（kN.m）
Y1、Y2
234.00（绝对值）
最大负弯矩Mx（kN.m）
2.4抗弯配筋:
配筋计算公式As=M/（0.9*fy*h0*b）
最小配筋率要求：
0.15%
根据《地基规范》第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15%
下表数据单位M:
kN.m;
h0:
mm;
As:
mm2/m;
ρ:
%
M
h0
计算As
实配
实配As
配筋率ρ
是否构造
是否超筋
底板下部x向
955
111
E14@100
1539
0.154
是
否
底板下部y向
75
底板上部x向
底板上部y向
2.5基础抗剪验算:
抗剪验算公式Vs≤0.7*βhs*ft*A0[《地基规范》第8.2.9条]
下表数据单位Vs:
kN;
ft:
N/mm2;
A0:
mm2
最大剪力截面
剪力V
βh
ft
Ac
0.7*βh*ft*Ac
是否满足
0.96
1.43
4011000
3841.12
满足
4813200
4609.35
2.6基础抗冲切验算:
2.6.1按破坏锥体单侧截面验算:
抗冲切验算公式Fl≤0.7*βhp*ft*Ac[《地基规范》第8.2.8条]
冲切力Fl根据最大净反力pmax计算，并减去底板顶面计算范围内的柱子的轴力：
Fl=pmax*Al－∑N
当柱子中心落在计算范围内时，减去其轴力；
当柱子中心落在计算范围边线上时，减去其轴力的一半。
1）柱1：
竖向轴线编号1，横向轴线编号A
（1）左侧截面：
没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。
没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。
冲切力Fl=pmax*Al－∑N=46.43*0.19-0.00=8.68kN
抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=2965.77kN
冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。
（2）右侧截面：
柱2中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。
冲切力Fl=pmax*Al－∑N=46.43*8.75-491.40=-84.92kN
（3）下侧截面：
冲切力Fl=pmax*Al－∑N=46.43*0.13-0.00=6.17kN
抗冲切力=0.7*βhp*ft*Ac=1837.74kN
（4）上侧截面：
2）柱2：
竖向轴线编号2，横向轴线编号A
柱1中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl应减去其轴力。
按冲切破坏锥体单侧截面验算结果统计：
下表数据单位Al:
m2;
∑N:
kN;
Fl:
Ac:
m2
Al
∑N
Fl
βhp
0.7*βhp*ft*Ac
柱1（1A）左
0.187
8.68
0.98
3.013
2965.77
柱1（1A）右
8.755
-84.92
柱1（1A）下
0.133
6.17
1.867
1837.74
柱1（1A）上
柱2（2A）左
柱2（2A）右
柱2（2A）下
柱2（2A）上
2.6.2按单柱破坏锥体整体验算:
此项验算规范未明确规定，是软件提供的辅助验算功能。
按单柱破坏锥体整体抗冲切验算公式：
N-p*Al≤0.7*βhp*ft*Ac
其中
N：
柱子竖向轴力设计值（kN）；
p：
冲切破坏锥体底面平均净反力（kPa）；
Al：
冲切破坏锥体底面面积（m2）；
βhp：
抗冲切截面高度影响系数，当h≤800mm时取1.0，当h≥2000mm时取0.9，其间按线性内插法取；
ft：
混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mm2）；
Ac：
抗冲切截面水平投影面积（m2）；
柱号
p
N-p*Al
柱1（1A）
11.960
46.43
-63.89
9.760
9607.03
柱2（2A）
2.7局压验算:
局压验算公式Fl<
=1.35*βc*βl*fc*Aln[《混凝土规范》第6.6.1条]
下表数据单位Fl:
fc:
N/mm2;
Aln:
mm2
轴线号
βc
βl
fc
Aln
1.35*βc*βl*fc*Aln
1A
1.00
2.39
14.30
2200000
101640.41
2A
3配筋简图
实际配筋直径20间距150，AS=2094m2满足配筋面积要求
-------------------------------------------------------------------
4基底反力简图
-----------------------------------------------------------------------
【理正结构设计工具箱软件7.0PB3】计算日期:
2017-09-2713:
32:
17
4.3工况二：
安装情况，偏心受压计算
根据公式
（11.3.2）
式中：
No—变压器安装工况时的自重标准值；
G—基础自重标准值；
G0—基础底板上部卵石或土的自重标准值；
e—基础重心至主变压器安装时设备着力点距离；
W—基础底面抵抗矩。
根据电气提资，变压器在安装时自重标准值N0=567.90kN
基础及基础上部卵石或土总重G+G0：
G+G0=5.04x4.2x1.6x20+（5.04x4.2-2x1x2.2）x0.5x18+2x1x2.2x0.5x25
=677.38+150.91+55=883.29kN
基础重心至主变压器安装时设备着力点距离e：
e=800+1240/2=1420mm
基础底面抵抗矩w=4.2x5.042/6=17.78m3
将以上数据带入公式11.3.2
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