17号独立基础计算.docx

1、17号独立基础计算DJ1基础计算一、设计依据 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)二、示意图三、计算信息 构件编号:DJ1 计算类型: 验算截面尺寸 1. 几何参数 台阶数 n=1 矩形柱宽 bc=450mm 矩形柱高 hc=500mm 基础高度 h1=700mm 一阶长度 b1=1575mm b2=1575mm 一阶宽度 a1=1550mm a2=1550mm 2. 材料信息 基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14

2、.3N/mm2 钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 3. 计算信息 结构重要性系数: o=1.00 基础埋深: dh=1.500m 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 基础及其上覆土的平均容重: =19.000kN/m3 最小配筋率: min=0.150% Fgk=1910.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=200.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=80.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN 永久荷载分项系数rg=1.35 可变荷载

3、分项系数rq=1.00 Fk=Fgk+Fqk=1910.000+(0.000)=1910.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2 =200.000+1910.000*(1.800-1.800)/2+(0.000)+0.000*(1.800-1.800)/2 =200.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2 =0.000+1910.000*(1.800-1.800)/2+(0.000)+0.000*(1.800-1.800)/2 =0.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=8

4、0.000+(0.000)=80.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.35*(1910.000)+1.00*(0.000)=2578.500kN Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2) =1.35*(200.000+1910.000*(1.800-1.800)/2)+1.00*(0.000+0.000*(1.800-1.800)/2) =270.000kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B

5、2-B1)/2) =1.35*(0.000+1910.000*(1.800-1.800)/2)+1.00*(0.000+0.000*(1.800-1.800)/2) =0.000kN*m Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.35*(80.000)+1.00*(0.000)=108.000kN Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.35*(0.000)+1.00*(0.000)=0.000kN F2=1.35*Fk=1.35*1910.000=2578.500kN Mx2=1.35*Mxk=1.35*200.000=270.000kN*m My2=1.35*Myk=1.35*(0.

6、000)=0.000kN*m Vx2=1.35*Vxk=1.35*80.000=108.000kN Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN F=max(|F1|,|F2|)=max(|2578.500|,|2578.500|)=2578.500kN Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|270.000|,|270.000|)=270.000kN*m My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|108.000|,|108.000|)=108.000k

7、N Vy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN 5. 修正后的地基承载力特征值fa=fak+b*(b-3)+d*m*(d-0.5)=180.00+1.40*19.00*(1.500-0.5)=209.840kPa a、计算信息上层土压缩模量 Es1=7.500 Mpa下层土压缩模量 Es2=2.000 Mpa竖向力标准组合值 Fk=1910.000 kN基础及其上覆土的平均容重 =19.000 kN/m3地基承载力特征值 fak=60.000 kPa地面以下土层参数:土层名称土层厚度(m)重度(kN/mm3)杂填土0.50018.000粉质

8、粘土1.00018.500粉土3.50019.500 1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值 faz 地面至软弱下卧层顶面总深度d=5.000 m faz=fak+d*m*(d-0.5)=60.000+1.4*19.150*(5.000-0.5)=180.645 kPa 2.计算基础底面处的平均压力值pk pk=Fk/(b*l)+*dh=1910.000/(3.600*3.600)+19.000*1.500=175.877 kPa 3.计算基础底面处土的自重压力值 pc=i*ti=27.500 kPa 4.计算地基压力扩散角 上层土压缩模量 Es1=7.500 Mpa 下层土压缩模量

9、 Es2=2.000 Mpa Es1/Es2=7.500/2.000=3.750 z/b=3.500/3.600=0.972 查基础规范 表5.2.7,地基压力扩散角=24 5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值 pz 矩形基础：pz=l*b*(pk-pc)/(b+2*z*tan)*(l+2*z*tan) =3.600*3.600*(175.877-27.500)/(3.600+2*3.500*0.440)*(3.600+2*3.500*0.440) =43.093 kPa 6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值 pcz： pcz =i*ti=95.750 kPa 7.当

10、地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算： pz+pcz=43.093+95.750=138.843faz=180.645 kPa 【5.2.7-1】 软弱下卧层承载力满足要求四、计算参数 1. 基础总长 Bx=b1+b2+bc=1.575+1.575+0.450=3.600m 2. 基础总宽 By=a1+a2+hc=1.550+1.550+0.500=3.600mA1=a1+hc/2=1.550+0.500/2=1.800m A2=a2+hc/2=1.550+0.500/2=1.800mB1=b1+bc/2=1.575+0.450/2=1.800m B2=b2+bc/2=1.575+0.

11、450/2=1.800m 3. 基础总高 H=h1=0.700=0.700m 4. 底板配筋计算高度 ho=h1-as=0.700-0.040=0.660m 5. 基础底面积 A=Bx*By=3.600*3.600=12.960m2 6. Gk=*Bx*By*dh=19.000*3.600*3.600*1.500=369.360kN G=1.35*Gk=1.35*369.360=498.636kN五、计算作用在基础底部弯矩值 Mdxk=Mxk-Vyk*H=200.000-0.000*0.700=144.000kN*m Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+80.000*0.700=0.00

12、0kN*m Mdx=Mx-Vy*H=270.000-0.000*0.700=194.400kN*m Mdy=My+Vx*H=0.000+108.000*0.700=0.000kN*m六、验算地基承载力 1. 验算轴心荷载作用下地基承载力 pk=(Fk+Gk)/A=(1910.000+369.360)/12.960=175.877kPa 【5.2.1-2】 因o*pk=1.00*175.877=175.877kPafa=206.600kPa 轴心荷载作用下地基承载力满足要求 2. 验算偏心荷载作用下的地基承载力 因 Mdyk=0 Pkmax_x=Pkmin_x=(Fk+Gk)/A=(1910.0

13、00+369.360)/12.960=175.877kPa eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=144.000/(1910.000+369.360)=0.063m 因 |eyk| By/6=0.600m y方向小偏心 Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx) =(1910.000+369.360)/12.960+6*|144.000|/(3.6002*3.600) =194.395kPa Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx) =(1910.000+369.360)/12.960-6*|144.000|/(3.6002*3.600)

14、=157.358kPa 3. 确定基础底面反力设计值 Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk =(175.877-175.877)+(194.395-175.877)+175.877 =194.395kPa o*Pkmax=1.00*194.395=194.395kPa1.2*fa=1.2*206.600=247.920kPa 偏心荷载作用下地基承载力满足要求七、基础冲切验算 1. 计算基础底面反力设计值 1.1 计算x方向基础底面反力设计值 ex=Mdy/(F+G)=75.600/(2578.500+498.636)=0.025m 因 ex Bx/6.0=0.6

15、00m x方向小偏心 Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By) =(2578.500+498.636)/12.960+6*|75.600|/(3.6002*3.600) =247.156kPa Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By) =(2578.500+498.636)/12.960-6*|75.600|/(3.6002*3.600) =227.711kPa 1.2 计算y方向基础底面反力设计值 ey=Mdx/(F+G)=270.000/(2578.500+498.636)=0.088m 因 ey By/6=0.600 y方向小偏心 Pmax_y

16、=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx) =(2578.500+498.636)/12.960+6*|270.000|/(3.6002*3.600) =272.156kPa Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx) =(2578.500+498.636)/12.960-6*|270.000|/(3.6002*3.600) =202.711kPa 1.3 因 Mdx0 Mdy0 Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A =247.156+272.156-(2578.500+498.636)/12.960 =281.878kPa 1.4 计算地基净反力极

17、值 Pjmax=Pmax-G/A=281.878-498.636/12.960=243.403kPa Pjmax_x=Pmax_x-G/A=237.433-498.636/12.960=198.958kPa Pjmax_y=Pmax_y-G/A=262.433-498.636/12.960=223.958kPa 2. 验算柱边冲切 YH=h1=0.700m, YB=bc=0.450m, YL=hc=0.500m YB1=B1=1.800m, YB2=B2=1.800m, YL1=A1=1.800m, YL2=A2=1.800m YHo=YH-as=0.660m 2.1 因 (YH800) hp

18、=1.0 2.2 x方向柱对基础的冲切验算 x冲切位置斜截面上边长 bt=YB=0.450m x冲切位置斜截面下边长 bb=YB+2*YHo=1.770m x冲切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(0.450+1.770)/2=1.110m x冲切面积 Alx=max(YL1-YL/2-YHo)*(YB+2*YHo)+(YL1-YL/2-YHo)2,(YL2-YL/2-YHo)*(YB+2*YHo)+(YL2-YL/2-YHo)2 =max(1.800-0.500/2-0.660)*(0.450+2*0.660)+(1.800-0.500/2-0.660)2,(1.800-0.500/2-0

19、.660)*(0.450+2*0.660)+(1.800-0.500/2-0.660)2) =max(2.367,2.367) =2.367m2 x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=2.367*243.403=576.232kN o*Flx=1.00*576.232=576.23kN o*Flx0.7*hp*ft_b*bm*YHo (6.5.5-1) =0.7*1.000*1.43*1110*660 =733.33kN x方向柱对基础的冲切满足规范要求 2.3 y方向柱对基础的冲切验算 y冲切位置斜截面上边长 at=YL=0.500m y冲切位置斜截面下边长 ab=YL

20、+2*YHo=1.820m y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=0.000*243.403=0.000kN o*Fly=1.00*0.000=0.00kN o*Fly0.7*hp*ft_b*am*YHo (6.5.5-1) =0.7*1.000*1.43*1160*660 =766.37kN y方向柱对基础的冲切满足规范要求八、基础受剪承载力验算 1. 计算剪力 Az=a1+a2+hc =1550+1550+500 =3600mm Bz=b1+b2+bc =1575+1575+450 =3600mm A=Az*max(b1,b2) =3600.0*max(1575.0,

21、1575.0) =5.67m2 Vs=A*p=5.7*199.0=1128.1kN 基础底面短边尺寸大于柱宽加两倍基础有效高度，不需验算受剪承载力！九、柱下基础的局部受压验算 因为基础的混凝土强度等级大于等于柱的混凝土强度等级，所以不用验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力。十、基础受弯计算 因Mdx=0 Mdy0 并且 exBx/6=0.600m x方向单向受压且小偏心 a=(Bx-bc)/2=(3.600-0.450)/2=1.575m P=(Bx-a)*(Pmax-Pmin)/Bx+Pmin =(3.600-1.575)*(262.433-212.433)/3.600+212.433 =2

22、40.558kPa MI_1=1/12*a2*(2*By+hc)*(Pmax+P-2*G/A)+(Pmax-P)*By) =1/12*1.5752*(2*3.600+0.500)*(262.433+240.558-2*498.636/12.960)+(262.433-240.558)*3.600) =694.42kN*m MII_1=1/48*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*(Pmax+Pmin-2*G/A) =1/48*(3.600-0.500)2*(2*3.600+0.450)*(262.433+212.433-2*498.636/12.960) =609.45kN*m十一、计算配筋

23、 10.1 计算Asx Asx_1=o*MI_1/(0.9*(H-as)*fy) =1.00*694.42*106/(0.9*(700.000-40.000)*360) =3247.4mm2 Asx1=Asx_1=3247.4mm2 Asx=Asx1/By=3247.4/3.600=902mm2/m Asx=max(Asx, min*H*1000) =max(902, 0.150%*700*1000) =1050mm2/m 选择钢筋 16190, 实配面积为1058mm2/m。 10.2 计算Asy Asy_1=o*MII_1/(0.9*(H-as)*fy) =1.00*609.45*106/

24、(0.9*(700.000-40.000)*360) =2850.0mm2 Asy1=Asy_1=2850.0mm2 Asy=Asy1/Bx=2850.0/3.600=792mm2/m Asy=max(Asy, min*H*1000) =max(792, 0.150%*700*1000) =1050mm2/m 选择钢筋 16180, 实配面积为1117mm2/m。DJ2基础计算一、设计依据 建筑地基基础设计规范 (GB50007-2011) 混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)二、示意图三、计算信息 构件编号: DJ2 计算类型: 验算截面尺寸 1. 几何参数 台阶数 n=1 矩形

25、柱宽 bc=450mm 矩形柱高 hc=500mm 基础高度 h1=700mm 一阶长度 b1=1275mm b2=1275mm 一阶宽度 a1=1250mm a2=1250mm 2. 材料信息 基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2 钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 3. 计算信息 结构重要性系数: o=1.00 基础埋深: dh=1.500m 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 基础及其上覆土的平均容重: =19.000kN/m3 最小配筋率

26、: min=0.150% Fgk=1510.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=140.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=60.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN 永久荷载分项系数rg=1.35 可变荷载分项系数rq=1.00 Fk=Fgk+Fqk=1510.000+(0.000)=1510.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2 =140.000+1510.000*(1.500-1.500)/

27、2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2 =140.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2 =0.000+1510.000*(1.500-1.500)/2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2 =0.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=60.000+(0.000)=60.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.35*(1510.000)+1.00*(0.000)=2038.500kN Mx1=rg*(M

28、gxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2) =1.35*(140.000+1510.000*(1.500-1.500)/2)+1.00*(0.000+0.000*(1.500-1.500)/2) =189.000kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2) =1.35*(0.000+1510.000*(1.500-1.500)/2)+1.00*(0.000+0.000*(1.500-1.500)/2) =0.000kN*m Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.35*(60.00

29、0)+1.00*(0.000)=81.000kN Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.35*(0.000)+1.00*(0.000)=0.000kN F2=1.35*Fk=1.35*1510.000=2038.500kN Mx2=1.35*Mxk=1.35*140.000=189.000kN*m My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m Vx2=1.35*Vxk=1.35*60.000=81.000kN Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN F=max(|F1|,|F2|)=max(|2038.500|,|2038.500|)=2038.500kN Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|189.000|,|189.000|)=189.000kN*m My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|81.000|,|81.000|)=81.000kN Vy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(