J2锥型柱基计算书

J2锥型柱基计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图 基础类型：锥型柱基 计算形式：验算截面尺寸 平面: 剖面:二、基本参数 1．依据规范 《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2011） 《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010） 《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》 2．几何参数： 已知尺寸： B1=1500mm, A1=1500mm H1=200mm, H2=250mm B=450mm, A=450mm 无偏心： B2=1500mm, A2=1500mm 基础埋深d=1.25m 钢筋合力重心到板底距离as=40mm 3．荷载值： (1)作用在基础顶部的基本组合荷载 F=1128.00kN Mx=112.00kN·m My=16.00kN·m Vx=0.00kN Vy=0.00kN 折减系数Ks=1.00 (2)作用在基础底部的弯矩设计值 绕X轴弯矩:M0x=Mx－Vy·(H1＋H2)=112.00－0.00×0.45=112.00kN·m 绕Y轴弯矩:M0y=My＋Vx·(H1＋H2)=16.00＋0.00×0.45=16.00kN·m (3)作用在基础底部的弯矩标准值 绕X轴弯矩:M0xk=M0x/Ks=112.00/1.00=112.00kN·m 绕Y轴弯矩:M0yk=M0y/Ks=16.00/1.00=16.00kN·m 4．材料信息： 混凝土：C30 钢筋：HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi) 5．基础几何特性： 底面积：S=(A1＋A2)(B1＋B2)=3.00×3.00=9.00m2 绕X轴抵抗矩：Wx=(1/6)(B1+B2)(A1+A2)2=(1/6)×3.00×3.002=4.50m3 绕Y轴抵抗矩：Wy=(1/6)(A1+A2)(B1+B2)2=(1/6)×3.00×3.002=4.50m3三、计算过程 1．修正地基承载力 计算公式： 按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算： fa=fak＋ηb·γ·(b－3)＋ηd·γm·(d－0.5)(式5.2.4) 式中：fak=180.00kPa ηb=0.30，ηd=1.60 γ=18.00kN/m3 γm=18.00kN/m3 b=3.00m，d=1.25m 如果b＜3m，按b=3m,如果b>6m，按b=6m 如果d＜0.5m，按d=0.5m fa=fak＋ηb·γ·(b－3)＋ηd·γm·(d－0.5) =180.00＋0.30×18.00×(3.00－3.00)＋1.60×18.00×(1.25－0.50) =201.60kPa 修正后的地基承载力特征值fa=201.60kPa 2．轴心荷载作用下地基承载力验算 计算公式： 按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算： pk=(Fk＋Gk)/A (5.2.2－1) Fk=F/Ks=1128.00/1.00=1128.00kN Gk=20S·d=20×9.00×1.25=225.00kN pk=(Fk＋Gk)/S=(1128.00＋225.00)/9.00=150.33kPa≤fa，满足要求。 3．偏心荷载作用下地基承载力验算 计算公式： 按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算： 当e≤b/6时，pkmax=(Fk＋Gk)/A＋Mk/W (5.2.2－2) pkmin=(Fk＋Gk)/A－Mk/W (5.2.2－3) 当e＞b/6时，pkmax=2(Fk＋Gk)/3la (5.2.2－4) X、Y方向同时受弯。 偏心距exk=M0yk/(Fk＋Gk)=16.00/(1128.00＋225.00)=0.01m e=exk=0.01m≤(B1＋B2)/6=3.00/6=0.50m pkmaxX=(Fk＋Gk)/S＋M0yk/Wy =(1128.00＋225.00)/9.00＋16.00/4.50=153.89kPa 偏心距eyk=M0xk/(Fk＋Gk)=112.00/(1128.00＋225.00)=0.08m e=eyk=0.08m≤(A1＋A2)/6=3.00/6=0.50m pkmaxY=(Fk＋Gk)/S＋M0xk/Wx =(1128.00＋225.00)/9.00＋112.00/4.50=175.22kPa pkmax=pkmaxX＋pkmaxY－(Fk＋Gk)/S=153.89＋175.22－150.33=178.78kPa ≤1.2×fa=1.2×201.60=241.92kPa，满足要求。 4．基础抗冲切验算 计算公式： 按《建筑地基基础设计规范》（GB50007－2002）下列公式验算： Fl≤0.7·βhp·ft·am·h0 (8.2.7－1) Fl=pj·Al (8.2.7－3) am=(at＋ab)/2 (8.2.7－2) pjmax,x=F/S＋M0y/Wy=1128.00/9.00＋16.00/4.50=128.89kPa pjmin,x=F/S－M0y/Wy=1128.00/9.00－16.00/4.50=121.78kPa pjmax,y=F/S＋M0x/Wx=1128.00/9.00＋112.00/4.50=150.22kPa pjmin,y=F/S－M0x/Wx=1128.00/9.00－112.00/4.50=100.44kPa pj=pjmax,x＋pjmax,y－F/S=128.89＋150.22－125.33=153.78kPa (1)柱对基础的冲切验算： H0=H1＋H2－as=0.20＋0.25－0.04=0.41m X方向： Alx=1/4·(A＋2H0＋A1＋A2)(B1＋B2－B－2H0) =(1/4)×(0.45＋2×0.41＋3.00)(3.00－0.45－2×0.41) =1.85m2 Flx=pj·Alx=153.78×1.85=283.99kN ab=min{A＋2H0,A1＋A2}=min{0.45＋2×0.41,3.00}=1.27m amx=(at＋ab)/2=(A＋ab)/2=(0.45＋1.27)/2=0.86m Flx≤0.7·βhp·ft·amx·H0=0.7×1.00×1430.00×0.860×0.410 =352.95kN，满足要求。 Y方向： Aly=1/4·(B＋2H0＋B1＋B2)(A1＋A2－A－2H0) =(1/4)×(0.45＋2×0.41＋3.00)(3.00－0.45－2×0.41) =1.85m2 Fly=pj·Aly=153.78×1.85=283.99kN ab=min{B＋2H0,B1＋B2}=min{0.45＋2×0.41,3.00}=1.27m amy=(at＋ab)/2=(B＋ab)/2=(0.45＋1.27)/2=0.86m Fly≤0.7·βhp·ft·amy·H0=0.7×1.00×1430.00×0.860×0.410 =352.95kN，满足要求。 5．基础受压验算 计算公式：《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002） Fl≤1.35·βc·βl·fc·Aln (7.8.1-1) 局部荷载设计值：Fl=1128.00kN 混凝土局部受压面积：Aln=Al=B×A=0.45×0.45=0.20m2 混凝土受压时计算底面积：Ab=min{B＋2A,B1＋B2}×min{3A,A1＋A2}=1.82m2 混凝土受压时强度提高系数：βl=sq.(Ab/Al)=sq.(1.82/0.20)=3.00 1.35βc·βl·fc·Aln =1.35×1.00×3.00×14300.00×0.20 =11727.79kN≥Fl=1128.00kN，满足要求。 6．基础受弯计算 计算公式： 按《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》中下列公式验算： MⅠ=β/48·(L－a)2(2B＋b)(pjmax＋pjnx) (11.4－7) MⅡ=β/48·(B－b)2(2L＋a)(pjmax＋pjny) (11.4－8) (1)柱根部受弯计算： G=1.35Gk=1.35×225.00=303.75kN Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值： pjnx=pjmin,x＋(pjmax,x－pjmin,x)(B1＋B2＋B)/2/(B1＋B2) =121.78＋(128.89－121.78)×(3.00＋0.45)/2/3.00 =125.87kPa MⅠ=β/48·(B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](pjmax,x＋pjnx) =1.0000/48×(3.00－0.45)2×(2×3.00＋0.45)×(128.89＋125.87) =222.60kN·m Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值： pjny=pjmin,y＋(pjmax,y－pjmin,y)(A1＋A2＋A)/2/(A1＋A2) =100.44＋(150.22－100.44)×(3.00＋0.45)/2/3.00 =129.07kPa MⅡ=β/48·(A1＋A2－A)2[2(B1＋B2)＋B](pjmax,y＋pjny) =1.0357/48×(3.00－0.45)2×(2×3.00＋0.45)×(150.22＋129.07) =252.75kN·m Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算： 相对受压区高度：ζ=0.031359 配筋率：ρ=0.001246 ρ<ρmin=0.001500 ρ=ρmin=0.001500 计算面积：675.00mm2/m Ⅱ-Ⅱ截面