游泳馆设计计算书

游泳馆设计 游泳馆设计计算书一、设计工程名称： 三层单跨封闭式游泳馆设计二、设计资料1. 工程地点：海南省海口市，设计使用年限:50年2. 工程规模：三层单跨封闭式游泳馆，采用正放四角锥网架，网架横向跨度150m，纵向跨度67.5m；厚度2.7m;网架铰支于钢筋混凝土柱上；采用焊接球节点；场馆分为跳水馆、游泳馆两部分，跳水馆柱距为7.5m，游泳馆柱距为7.5m，两馆之间柱距22.5m；屋面离地面高度约为15.7m。3. 自然条件：查建筑结构荷载规范GB-5009 2012可知，海南省海口市基本风压为0.75kN/m2，基本雪压为0kN/m2。查建筑抗震设计规范GB-50011 2010可知，海南省海口市抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.30g，地面粗糙度为B类，场地类别为类。4. 材料选用 网架钢材采用碳素结构钢GB/T700-2006规定的Q345B钢。 焊条采用碳钢焊条GB/51117-1999中规定的E50型焊条。 螺栓采用性能等级为8.8级高强螺栓。焊接空心球节点采用Q345B钢。 网架支托及其连接杆件均采用Q390钢。 钢管型号选用热轧型钢GB/T 706-2008中的焊接钢管或无缝钢管。 混凝土等级为C40。5. 结构及各组成构建形式 网架形式：正放四角锥网架。 屋面板：选用型号为HWB2.5-1的双向预应力CRC网架板，其具体参数如下：标志尺寸：25002500mm2，网架板尺寸：24802480120mm3，自重：0.8kN/m2 允许均布荷载代表值：2.00kN/m2，承载能力设计值：2.54kN/m2,长期允许挠度：L/200，裂缝控制等级：三级，最大裂缝宽度0.2。本屋面板为重屋面板。三、屋架形式的选定和结构平面布置1.屋架形式和几何尺寸 网架起拱由于网架的刚度较大，对于大跨度网架结构（跨度等于或大于60m）,起拱高度取不大于短向跨度的1/300，本设计采用正放四角锥网架网架，忽略起拱高度。 允许挠度用作屋盖时，网架结构的允许不应超过L2/250,其中L2为网架短向跨度，本设计取0.27m。 网架自重网架自重gok可按下式估算：gok=qwL2/200其中，qw=除网架自重以外的屋面荷载标准值，kN/m2L2=网架的短向跨度，m=系数，对于型钢网架，取1.2四、内力计算1.基本荷载计算网架自重恒荷载： gok=qwL2200=1.20.12+0.567.52000.4kN/m2 （本设计依据3D3S软件自行计算网架自重为准）吊挂荷载： 根据经验取0.3kN/m2（下弦）屋面板恒荷载： HWB2.5-1的双向预应力CRC网架板，板厚120mm，有效宽度2500mm，则屋面板与檩条的自重为0.9kN/m2。雪荷载： 基本雪压为0kN/m2风荷载： 由于本设计是轻屋面，故需考虑风吸力的影响。由资料可得基本风压为0.75kN/m2，查建筑结构荷载规范GB-5009 2012，风振系数z=1.2。对于远海海面和海岛的15.7m游泳馆，风压高度变化系数可按B 类粗糙度类别，由等差法计算的风压高度变化系数z=1.54；由下图可知风荷载体型系数s取-0.6。 图1 封闭式双坡屋面风荷载体形系数计算图考虑荷载组合：1.0恒载+1.4风荷载（风吸力）温度荷载： 全年温度差值为20，无负温度增量活荷载： 从资料可知，不上人屋面活荷载为0.50kN/m2。地震荷载： 抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.30g，场地类别为类，利用3D3S软件自行进行计算。则除去网架自重外的永久荷载标准值为0.9kN/m2（上弦），吊挂荷载取0.3kN/m2（下弦），活载标准值为0.5kN/m2。2.荷载组合1. 基本组合：工况1：1.0恒载+1.0活荷载 2. 由可变荷载效应控制的组合： 工况2：1.2恒载+ 1.4活荷载 工况3：1.2恒载+ 1.4风荷载 工况4：1.2恒载+ 1.4温度荷载 工况5：1.2恒载+1.4活荷载+1.40.6风荷载 工况6：1.2恒载+1.40.7活荷载+1.4风荷载 工况7：1.0恒载+1.4风荷载 工况8：1.2恒载+1.4风荷载+1.40.6温度荷载 工况9:1.2恒载+1.40.6风荷载+1.4温度荷载 工况10：1.2恒载+1.40.7活荷载+1.4风荷载+1.00.6温度荷载 工况11：1.2恒载+1.4活荷载+1.40.6风荷载+1.00.6温度荷载 工况12:1.2恒载+1.40.7活荷载+1.40.6风荷载+1.0温度荷载 工况13：1.2恒载+1.20.5活荷载+1.3水平地震荷载 工况14：1.2恒载+1.40.7活荷载+1.0温度荷载 3. 由永久荷载效应控制的组合 工况15：1.35恒载+ 1.40.7活荷载 工况16：1.35恒载+1.40.7活荷载+1.40.6风荷载 工况17：1.35恒载+1.40.7活荷载+1.00.6温度荷载 工况18：1.35恒载+1.40.7活荷载+1.40.6风荷载+1.00.6温度荷载 五、设计验算网架结构为高次超静定结构，采用3D3S软件进行内力分析。网架杆件均为轴心受力杆件，因此按照钢结构设计规范GB50017-2003中规定的计算方法进行计算。1上弦杆件强度和稳定性计算（1）最大受拉杆件强度计算取上弦最大内力组合下受拉应力最大杆件进行计算，经3D3S软件内力分析可得，上弦最大拉应力产生于结构左侧跨中部分，最大受力杆件D4-3的内力为1317.16kN.钢材强度f=350N/mm2。查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，网架结构体系受拉杆件的容许长细比=300。杆件几何长度l=2500mm, 查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，对于网架结构体系焊接空心球连接的弦杆及支座腹杆，计算长度l0=0.9l=0.92500=2250mm。需截面积ANf=3764mm2杆件D4-3选用杆件截面为15912的热轧无缝钢管与电焊钢管，其截面积为A=5541mm2,回转半径i=52.1mm,显然满足强度要求。=l0i=.1=44=300可见刚度亦满足要求，且截面选取偏大。（2）最大受压杆件强度计算取上弦最大内力组合下受压应力最大杆件进行计算，经3D3S软件内力分析可得，上弦最大压应力产生于结构中部跨中部分，最大受力杆件D3-10的内力为-440.19kN.钢材强度f=350N/mm2。查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，网架结构体系受压杆件的容许长细比=180。杆件几何长度l=2500mm, 查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，对于网架结构体系焊接空心球连接的弦杆及支座腹杆，计算长度l0=0.9l=0.92500=2250mm。查钢结构设计规范GB50017-2003 可知，圆钢管属于a类截面，=l0i=.1=48.8，fy235=48.=59.6,使用等差法查询并计算出稳定性系数=0.884。需截面积ANf=.884350=1423mm2杆件D3-10选用杆件截面为14010的热轧无缝钢管与电焊钢管，其截面积为A=4084mm2,回转半径i=46.1mm,显然满足强度要求。=44=180,可见刚度亦满足要求，且截面选取偏大。2.腹杆杆件强度和稳定性计算（1）最大受拉杆件强度计算取腹杆最大内力组合下受拉应力最大杆件进行计算，经3D3S软件内力分析可得，腹杆最大拉应力产生于网架与支座连接处部分，最大受力杆件D3-15的内力为539.92kN.钢材强度f=350N/mm2。查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，网架结构体系受拉杆件的容许长细比=300。杆件几何长度l=3227mm, 查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，对于网架结构体系焊接空心球连接的弦杆及支座腹杆，计算长度l0=0.9l=0.93227=2904.3mm。需截面积ANf=1543mm2杆件D4-3选用杆件截面为14010的热轧无缝钢管与电焊钢管，其截面积为A=4084mm2,回转半径i=46.1mm,显然满足强度要求。=l0i=2904.346.1=63=300,可见刚度亦满足要求，且截面选取偏大。（2）最大受压杆件强度计算取上弦最大内力组合下受压应力最大杆件进行计算，经3D3S软件内力分析可得，上弦最大压应力产生于结构中部跨中部分，最大受力杆件D2-26的内力为-87.44kN.钢材强度f=350N/mm2。查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，网架结构体系受压杆件的容许长细比=180。杆件几何长度l=3227mm, 查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，对于网架结构体系焊接空心球连接的弦杆及支座腹杆，计算长度l0=0.9l=0.93227=2904.3mm。查钢结构设计规范GB50017-2003 可知，圆钢管属于a类截面，=l0i=2904.329.9=97.1，fy235=97.=118.5,使用等差法查询并计算出稳定性系数=0.443。需截面积ANf=.443350=564mm2杆件D2-26选用杆件截面为88.54的热轧无缝钢管与电焊钢管，其截面积为A=1062mm2,回转半径i=29.9mm,显然满足强度要求。=97.1=180,可见刚度亦满足要求，且截面选取偏大。3.下弦杆件强度和稳定性计算（1）最大受拉杆件强度计算取下弦最大内力组合下受拉应力最大杆件进行计算，经3D3S软件内力分析可得，下弦最大拉应力产生于结构中部跨中部分，最大受力杆件D4-1的内力为1360.61kN.钢材强度f=350N/mm2。查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，网架结构体系受拉杆件的容许长细比=300。杆件几何长度l=2500mm, 查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，对于网架结构体系焊接空心球连接的弦杆及支座腹杆，计算长度l0=0.9l=0.92500=2250mm。需截面积ANf=3888mm2杆件D4-3选用杆件截面为15912的热轧无缝钢管与电焊钢管，其截面积为A=5541mm2,回转半径i=52.1mm,显然满足强度要求。=l0i=.1=44=300,可见刚度亦满足要求，且截面选取偏大。（2）最大受压杆件强度计算取下弦最大内力组合下受压应力最大杆件进行计算，经3D3S软件内力分析可得，下弦最大压应力产生于结构中部跨中部分，最大受力杆件D3-4的内力为-428.6kN.钢材强度f=350N/mm2。查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，网架结构体系受压杆件的容许长细比=180。杆件几何长度l=2500mm, 查空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）可知，对于网架结构体系焊接空心球连接的弦杆及支座腹杆，计算长度l0=0.9l=0.92500=2250mm。查钢结构设计规范GB50017-2003 可知，圆钢管属于a类截面，=l0i=.1=48.8，fy235=48.=59.6,使用等差法查询并计算出稳定性系数=0.884。需截面积ANf=.884350=1386mm2杆件D3-4选用杆件截面为14010的热轧无缝钢管与电焊钢管，其截面积为A=4084mm2,回转半径i=46.1mm,显然满足强度要求。=44500mm 时，0=0.9。取不加肋焊接空心球节点5，节点位置如下图节点5选用WS2206型号的焊接球，直径d=220mm，壁厚t=6mm，空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）规定，网架和双层网壳空心球的外径与壁厚之比宜取2545，空心球外径与主钢管外径之比宜取2.43.0。dt=2206=37, d=22088.5=2.49，满足构造要求。焊接球节点承载力NR=00.29+0.54dDtdf=1.00.29+0.5488.5220220310 =108.68kN节点内力分析图如下：（a） 1号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算1号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为8kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=47.62N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（b） 2号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算2号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为6.8kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=40.48N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（c） 3号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算3号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为1.5kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=8.93N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（d） 4号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算4号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为8.2kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=48.81N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（e） 5号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算5号杆件截面为88.54热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为-16.8kN-108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=88.5mm,E50焊条焊缝抗压强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=4mm 焊缝抗压强度=Nlwtw=.54=47.46N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（f） 6号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算6号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为17.1kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=101.79N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（g） 7号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算7号杆件截面为88.54热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为-6.7kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=88.5mm,E50焊条焊缝抗压强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=4mm 焊缝抗压强度=Nlwtw=.54=18.93N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（h） 8号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算8号杆件截面为88.54热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为10.5kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=88.5mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=4mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=.54=29.66N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（2） 加肋焊接空心球节点验算对加肋的空心球，当仅承受轴力或轴力与弯矩共同作用但以轴力为（ m0.8）且轴力方向和加肋方向一致时，其承载力可乘以加肋空心球承载力提高系数d，受压球取d=1.4，受拉球取d=1.1。取不加肋焊接空心球节点10，节点位置如下图节点10选用WSR3510型号的焊接球，直径d=350mm，壁厚t=10mm，空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）规定，网架和双层网壳空心球的外径与壁厚之比宜取2545，空心球外径与主钢管外径之比宜取2.43.0。dt=35010=35, d=35088.5=2.49，满足构造要求。焊接球节点受拉承载力NRt=d00.29+0.54dDtdf =1.11.00.29+0.5488.5220220310 =119.55kN焊接球节点受压承载力NRn=d00.29+0.54dDtdf =1.41.00.29+0.5488.5220220310 =152.15kN节点内力分析图如下：（a） 1号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算1号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为9.9kN119.55kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=58.93N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（b） 2号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算2号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为4.8kN119.55kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=28.57N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（c） 3号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算3号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为15kN119.55kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=89.29N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（d） 4号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算4号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为6.5kN119.55kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=38.69N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（e） 5号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算5号杆件截面为88.54热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为-21.15kN-152.15kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=88.5mm,E50焊条焊缝抗压强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=4mm 焊缝抗压强度=Nlwtw=.54=59.75N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（f） 6号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算6号杆件截面为483.5热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为21.03kN119.55kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=48mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=3.5mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=3.5=123.18N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（g） 7号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算7号杆件截面为88.54热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为-7.7kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=88.5mm,E50焊条焊缝抗压强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=4mm 焊缝抗压强度=Nlwtw=.54=21.75N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。（h） 8号杆件强度验算(i) 焊接球强度验算8号杆件截面为88.54热轧无缝钢管与电焊钢管，杆件内力为12.29kN108.68kN，符合强度要求。(ii) 焊缝强度验算杆件与焊接球链接强度应按轴心受力的对接焊缝计算:焊缝计算长度lw=88.5mm,E50焊条焊缝抗拉强度设计值ftw=310N/mm2钢管厚度tw=4mm 焊缝抗拉强度=Nlwtw=.54=34.72N/mm2ftw=310N/mm2，显然满足强度要求。5.支座节点设计验算以支座类型号为1且受轴向压力最大的支座节点为例进行计算，设计要求按照空间网格结构技术规程（JGJ 7-2010）所规定的要求设计，计算按照钢结构设计规范GB50017-2003所规定的计算方法进行计算。（1） 已知条件支座类型号： 1，采用十字加劲板支托支座，每块儿分割区域设置一道M48锚栓。底板宽度：ab340.0mm支座设计高度：H=350mm支座球半径大小：r0=250mm底板设计厚度：t18mm立板及筋板厚度：t026mm底板螺栓孔径：D53mm支座受轴向最大压力：Rn608.717kN支座水平方向剪力：Vn231.695kNQ345钢厚度在1635mm之间，钢材抗压强度设计值：f295N/mm2加肋板与立板对接焊缝高度：hf1=31mm支座底板与节点板和垂直加劲肋的水平连接角焊缝，焊角尺寸hf2=8mmC40混凝土计算柱的轴心抗压强度设计值：fc=19.1N/mm2加劲板宽度：e (a-t0)/2= (340-26)/2=157mm立板与筋板计算高度：h0H-r0-t-t0=350mm底板螺栓孔的面积：A04(D/2)2=8826mm2（2） 支座底板厚度及立板、筋板厚度验算：底板净面积：Apb=ab-A0=340340-8826=mm2Rnfc=.1=31870mm2混凝土柱的分布反力：c=RnApb=5.7N/mm2fc=19.1N/mm2故底板尺寸符合要求。底板两相邻支撑板的对角线长度：a1(a-t0)/2)2+(b-t0)/222=222mmb1为支座底板中心到a1的垂直距离；b1(a-t0)2(b-t0)2a1=111mma1b1=0.5故弯矩系数：=0.06底板弯矩：Mmaxca1216863Nmm底板厚度：tpb3Mmaxf=3=13.1mm故底板厚度符合要求。支座节点板厚度 t 0.7tpb=9.2mm立板厚度符合要求。（3） 支座节点板间焊缝计算： 一般取支座底板的0.7倍计算。 双面焊缝计算：根据碳钢焊条GB/51117-1999规定，对于焊缝宽度在1635mm，E50焊条对接焊缝，抗压强度设计值fcw=295 N/mm2，抗剪强度设计值fvw=170 N/mm2。垂直加劲肋与支座立板的垂直角焊缝的计算长度：lw=h0-20=80mm每条焊缝承受偏心弯矩：M(Rn1000)4e2=.71Nmm 每条焊缝承受剪力：V(Rn1000)4=.25kN在偏心矩M作用下垂直于焊缝的正应力：M6M20.7hf1lw2=6.7120.731802=258.05N/mm2fcw=295 N/mm2在剪力V作用下平行于焊缝的剪应力：vV20.7hf1lw=.2520.73180=43.83N/mm2Vn=231.695kN锚栓抗剪承载力符合要求。5. 格构柱强度与稳定验算6. 阶梯型独立杯口基础设计1.几何参数柱截面信息：采用：宽bc(mm)长hc(mm): 500 350 基础宽Bx(mm)长度By(mm)： 2400 1600 第1阶几何参数(mm):阶梯高度 h1：300 mm 1阶上距离 A1u: 400mm 1阶下距离 A1d: 400mm 1阶左距离 B1l: 600mm 1阶右距离 B1r: 600mm第2阶几何参数(mm):阶梯高度 h2：350 mm 2阶上距离 A2u: 400mm 2阶下距离 A2d: 400mm 2阶左距离 B2l: 600mm 2阶右距离 B2r: 600mm2.材料参数基础混凝土等级：C40 抗拉强度ft_b=1.71N/mm2 抗压强度fc_b=19.10N/mm2柱子混凝土等级：C40 抗拉强度ft_c=1.71N/mm2 抗压强度fc_c=19.10N/mm2钢筋等级：HPB335fy=300.00N/mm23.计算信息结构重要性系数: o=1.0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: =18.000kN/m3最小配筋率: min=0.150%基础底面积: A=Bx*By=2.4001.600=3.840m2底板配筋计算高度: ho=h1+h2+h3-as=0.650-0.040=0.610m上部土体重度: Gk=*Bx*By*dh=18.0002.4001.6001.500=103.680kN G=1.35*Gk=1.35103.680=139.97kN二、验算结果一览 验算项 数值 限值 结果 轴心荷载作用下地基承载力 0.829 最大1.00 满足 偏心荷载作用下地基承载力 1.195 最大291.12 满足 x1方向柱对基础的剪切验算1 无需验算 满足 x2方向柱对基础的剪切验算2 无需验算 满足 y1方向柱对基础的剪切验算1 无需验算 满足 y2方向柱对基础的剪切验算2 无需验算 满足 h2变阶处x方向冲切验算 0.436 最大1.00 满足 h2变阶处y方向冲切验算 0.093 最大1.00 满足 局部承压验算 无需验算 满足 X方向配筋验算 750.000 最大904.78 满足 Y方向配筋验算 750.000 最大904.78 满足 三、工况组合内力 组合 N Mx My Vx Vy Mdx Mdy基本组合1 824.61 23.51 2.87 1.59 -125.66 105.19 3.90基本组合2 413.26 9.99 1.05 0.58 -51.07 43.19 1.43基本组合3 548.96 -14.00 10.55 -1.35 -247.52 146.89 9.67基本组合4 670.47 18.44 2.19 1.21 -97.71 81.95 2.98基本组合5 521.38 13.54 1.53 0.85 -70.67 59.48 2.08基本组合6 751.89 4.05 7.89 0.05 -215.58 144.18 7.92基本组合7 657.08 -10.45 11.03 -1.09 -267.12 163.18 10.32基本组合8 340.54 -9.47 6.07 -0.96 -140.99 82.17 5.45基本组合9 394.82 -19.07 9.87 -1.73 -219.57 123.65 8.75基本组合10 597.76 -1.02 7.21 -0.33 -187.63 120.94 7.00基本组合11 448.66 -5.92 6.55 -0.69 -160.59 98.46 6.10基本组合12 502.94 -15.51 10.35 -1.47 -239.17 139.95 9.39基本组合13 742.27 135.56 2.12 11.06 -97.46 198.91 9.31基本组合14 730.42 -94.34 2.84 -8.31 -121.84 -15.14 -2.56基本组合15 745.22 22.60 -7.52 1.60 51.54 -10.90 -6.48基本组合16 727.48 18.62 12.48 1.15 -270.84 194.67 13.23基本组合17 301.57 6.92 0.69 0.38 -34.79 29.53 0.94基本组合18 862.04 24.29 2.94 1.63 -129.46 108.44 4.00基本组合19 707.91 19.22 2.26 1.25 -101.51 85.20 3.07基本组合20 810.10 10.39 6.52 0.53 -193.69 136.29 6.86基本组合21 655.96 5.32 5.84 0.15 -165.74 113.05 5.94 组合 N Mx My Vx Vy Mdxk Mdyk标准组合1 668.79 18.99 2.31 1.28 -101.38 84.89 3.14标准组合2 374.97 9.33 1.01 0.56 -48.10 40.59 1.37标准组合3 471.89 -7.81 7.80 -0.82 -188.42 114.66 7.27标准组合4 558.69 15.37 1.82 1.01 -81.42 68.29 2.48标准组合5 452.19 11.87 1.35 0.75 -62.10 52.23 1.84标准组合6 616.85 5.09 5.90 0.18 -165.61 112.74 6.02标准组合7 549.12 -5.27 8.14 -0.63 -202.43 126.31 7.73标准组合8 323.03 -4.57 4.60 -0.54 -112.33 68.44 4.25标准组合9 361.80 -11.42 7.31 -1.09 -168.46 98.08 6.60标准组合10 506.75 1.47 5.41 -0.09 -145.65 96.14 5.35标准组合11 400.25 -2.03 4.94 -0.35 -126.33 80.08 4.71标准组合12 439.02 -8.89 7.65 -0.90 -182.46 109.71 7.07标准组合13 618.18 105.60 1.79 8.59 -82.00 158.90 7.37标准组合14 609.07 -71.25 2.35 -6.30 -100.75 -5.76 -1.75标准组合15 620.44 18.70 -5.62 1.32 32.62 -2.50 -4.76标准组合16 606.80 15.64 9.76 0.98 -215.37 155.63 10.40标准组合17 374.97 9.33 1.01 0.56 -48.10 40.59 1.37标准组合18 635.69 17.90 2.17 1.20 -95.38 79.90 2.95标准组合19 525.59 14.28 1.68 0.93 -75.41 63.30 2.28标准组合20 583.75 4.00 5.75 0.10 -159.61 107.75 5.82标准组合21 473.65 0.38 5.26 -0.17 -139.64 91.15 5.15修正后的地基承载力特征值:fa=242.60 kPa 四、验算地基承载力控制组合：标准组合11. 验算轴心荷载作用下地基承载力pk=(Fk+Gk)/A=(669+103.68)/3.84=201.16kPa因o*pk=1201.16=201.16kPafa=242.60kPa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=(668.79+103.68)/3.84)=201.16kPaeyk=Mdxk/(Fk+Gk)=84.89/(668.79+103.68)=0.11m因 |eyk| By/6=0.267m, y方向小偏心Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx)=(668.79+103.68)/3.84+6*|84.89|/(2.56*2.40)=284.062kPaPkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx)=(668.79+103.68)/3.84-6*|84.89|/(2.56*2.40)=118.267kPa3. 确定基础底面反力设计值Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk=(201.16-201.16)+(284.06-201.16)+201.16=284.062kPao*Pkmax=1.000284.062=284.062kPa1.2*fa=291.12kPa偏心荷载作用下地基承载力满足要求。五、基础冲切验算控制组合：基本组合11. 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因 Mdy=0 Pmax_x =Pm