罩棚基础计算书

--罩棚基础计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)① 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)②二、示意图三、计算信息 构件编号:JC-1 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=1000mm 矩形柱高 hc=1000mm 基础高度 h1=500mm 一阶长度b1=1000mm b2=1000mm 一阶宽度a1=1000mm a2=1000mm 2.材料信息 基础混凝土等级: C25 ft_b=1.27N/mm2 fc_b=11.9N/mm2 柱混凝土等级: C25 ft_c=1.27N/mm2 fc_c=11.9N/mm2 钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 3.计算信息 结构重要性系数: γo=1.00 基础埋深: dh=2.000m 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 基础及其上覆土的平均容重: γ=20.000kN/m3 最小配筋率: ρmin=0.150% 4.作用在基础顶部荷载标准组合值 F=200.000kN Mx=51.000kN*m My=51.000kN*m Vx=24.000kN Vy=24.000kN ks=1.20 Fk=F/ks=200.000/1.20=166.667kN Mxk=Mx/ks=51.000/1.20=42.500kN*m Myk=My/ks=51.000/1.20=42.500kN*m Vxk=Vx/ks=24.000/1.20=20.000kN Vyk=Vy/ks=24.000/1.20=20.000kN 5.修正后的地基承载力特征值 fa=150.000kPa四、计算参数 1.基础总长Bx=b1+b2+bc=1.000+1.000+1.000=3.000m 2.基础总宽By=a1+a2+hc=1.000+1.000+1.000=3.000mA1=a1+hc/2=1.000+1.000/2=1.500mA2=a2+hc/2=1.000+1.000/2=1.500mB1=b1+bc/2=1.000+1.000/2=1.500mB2=b2+bc/2=1.000+1.000/2=1.500m 3.基础总高H=h1=0.500=0.500m 4.底板配筋计算高度ho=h1-as=0.500-0.040=0.460m 5.基础底面积A=Bx*By=3.000*3.000=9.000m2 6.Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*3.000*3.000*2.000=360.000kN G=1.35*Gk=1.35*360.000=486.000kN五、计算作用在基础底部弯矩值 Mdxk=Mxk-Vyk*H=42.500-20.000*0.500=32.500kN*m Mdyk=Myk+Vxk*H=42.500+20.000*0.500=52.500kN*m Mdx=Mx-Vy*H=51.000-24.000*0.500=39.000kN*m Mdy=My+Vx*H=51.000+24.000*0.500=63.000kN*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=(166.667+360.000)/9.000=58.519kPa 【①5.2.1-2】 因γo*pk=1.00*58.519=58.519kPa≤fa=150.000kPa 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 exk=Mdyk/(Fk+Gk)=52.500/(166.667+360.000)=0.100m 因|exk|≤Bx/6=0.500m x方向小偏心, 由公式【①5.2.2-2】和【①5.2.2-3】推导 Pkmax_x=(Fk+Gk)/A+6*|Mdyk|/(Bx2*By) =(166.667+360.000)/9.000+6*|52.500|/(3.0002*3.000) =70.185kPa Pkmin_x=(Fk+Gk)/A-6*|Mdyk|/(Bx2*By) =(166.667+360.000)/9.000-6*|52.500|/(3.0002*3.000) =46.852kPa eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=32.500/(166.667+360.000)=0.062m 因|eyk|≤By/6=0.500m y方向小偏心 Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx) =(166.667+360.000)/9.000+6*|32.500|/(3.0002*3.000) =65.741kPa Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx) =(166.667+360.000)/9.000-6*|32.500|/(3.0002*3.000) =51.296kPa 3.确定基础底面反力设计值 Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk =(70.185-58.519)+(65.741-58.519)+58.519 =77.407kPa γo*Pkmax=1.00*77.407=77.407kPa≤1.2*fa=1.2*150.000=180.000kPa 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)=63.000/(200.000+486.000)=0.092m 因ex≤Bx/6.0=0.500m x方向小偏心 Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By) =(200.000+486.000)/9.000+6*|63.000|/(3.0002*3.000) =90.222kPa Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By) =(200.000+486.000)/9.000-6*|63.000|/(3.0002*3.000) =62.222kPa 1.2计算y方向基础底面反力设计值 ey=Mdx/(F+G)=39.000/(200.000+486.000)=0.057m 因ey≤By/6=0.500 y方向小偏心 Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx) =(200.000+486.000)/9.000+6*|39.000|/(3.0002*3.000) =84.889kPa Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx) =(200.000+486.000)/9.000-6*|39.000|/(3.0002*3.000) =67.556kPa 1.3因Mdx≠0Mdy≠0 Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A =90.222+84.889-(200.000+486.000)/9.000 =98.889kPa 1.4计算地基净反力极值 Pjmax=Pmax-G/A=98.889-486.000/9.000=44.889kPa Pjmax_x=Pmax_x-G/A=90.222-486.000/9.000=36.222kPa Pjmax_y=Pmax_y-G/A=84.889-486.000/9.000=30.889kPa 2.验算柱边冲切 YH=h1=0.500m,YB=bc=1.000m,YL=hc=1.000m YB1=B1=1.500m,YB2=B2=1.500m,YL1=A1=1.500m,YL2=A2=1.500m YHo=YH-as=0.460m 2.1因(YH≤800)βhp=1.0 2.2x方向柱对基础的冲切验算 x冲切位置斜截面上边长 bt=YB=1.000m x冲切位置斜截面下边长 bb=YB+2*YHo=1.920m x冲切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(1.000+1.920)/2=1.460m 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((1.500-1.000/2-0.460)*(1.000+2*0.460)+(1.500-1.000/2-0.460)2,(1.500-1.000/2-0.460)*(1.000+2*0.460)+(1.500-1.000/2-0.460)2) =max(1.328,1.328) =1.328m2 x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=1.328*44.889=59.630kN γo*Flx=1.00*59.630=59.63kN γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo(6.5.5-1) =0.7*1.000*1.27*1460*460 =597.05kN x方向柱对基础的冲切满足规范要求 2.3y方向柱对基础的冲切验算 y冲切位置斜截面上边长 at=YL=1.000m y冲切位置斜截面下边长 ab=YL+2*YHo=1.920m y冲切面积Aly=max((YB1-YB/2-YHo)*(YL+2*YHo)+(YB1-YB/2-YHo)2,(YB2-YB/2-YHo)*(YL+2*YHo)+(YB2-YB/2-YHo)2) =max((1.500-1.000/2-0.460)*(1.000+0.460)+(1.500-1.000/2-0.460)2,(1.500-1.000/2-0.460)*(1.000+0.460)+(1.500-1.000/2-0.460)2) =max(1.328,1.328) =1.328m2 y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=1.328*44.889=59.630kN γo*Fly=1.00*59.630=59.63kN γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo(6.5.5-1) =0.7*1.000*1.27*1460*460 =597.05kN 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 =1000+1000+1000 =3000mm Bz=b1+b2+bc =1000+1000+1000 =3000mm A'=Az*max(b1,b2) =3000.0*max(1000.0,1000.0) =3.00m2 Vs=A'*p=3.0*22.2=66.7kN 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 1.因Mdx>0,Mdy>0此基础为双向受弯 2.计算I-I截面弯矩 因ex≤Bx/6=0.500mx方向小偏心 a=(Bx-bc)/2=(3.000-1.000)/2=1.000m Pj1=((Bx-a)*(Pmax_x-Pmin_x)/Bx)+Pmin_x-G/A =((3.000-1.000)*(90.222-62.222)/3.000)+62.222-486.000/9.000 =26.889kPa 因ey≤By/6=0.500my方向小偏心 a=(By-hc)/2=(3.000-1.000)/2=1.000m Pj2=((By-a)*(Pmax_y-Pmin_y)/By)+Pmin_y-G/A =((3.000-1.000)*(84.889-67.556)/3.000)+67.556-486.000/9.000 =25.111kPa βx=1.064 βy=1.044 MI_1=1/48*βx*(Bx-bc)2*(2*By+hc)*(Pj1+Pjmax_x) =1/48*1.064*(3.000-1.000)2*(2*3.000+1.000)*(26.889+36.222) =39.17kN*m MII_1=1/48*βy*(By-hc)2*(2*