锥形基础计算书

结构构件计算书第1页，共1页PAGE锥形基础计算项目名称_____________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 《简明高层钢筋混凝土结构设计手册》李国胜二、示意图三、计算信息 构件编号:DJ-1 计算类型:自动计算截面尺寸 1.几何参数 矩形柱宽 bc=500mm 矩形柱高 hc=500mm 基础端部高度 h1(自动计算)=200mm 基础根部高度 h2(自动计算)=100mm 基础长宽比 1.000 基础长度 B1(自动计算)=1200mm B2(自动计算)=1200mm 基础宽度 A1(自动计算)=1200mm A2(自动计算)=1200mm 2.材料信息 基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/m fc_b=14.3N/m 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/m fc_c=14.3N/m 钢筋级别: HRB400 fy=360N/m 3.计算信息 结构重要性系数: γo=1.0 基础埋深: dh=0.800m 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/ 最小配筋率: ρmin=0.150% 4.作用在基础顶部荷载标准组合值 F=500.000kN Mx=50.000kN*m My=50.000kN*m Vx=50.000kN Vy=50.000kN ks=1.00 Fk=F/ks=500.000/1.00=500.000kN Mxk=Mx/ks=50.000/1.00=50.000kN*m Myk=My/ks=50.000/1.00=50.000kN*m Vxk=Vx/ks=50.000/1.00=50.000kN Vyk=Vy/ks=50.000/1.00=50.000kN 5.修正后的地基承载力特征值 fa=130.000kPa四、计算参数 1.基础总长Bx=B1+B2=1.200+1.200=2.400m 2.基础总宽By=A1+A2=1.200+1.200=2.400m 3.基础总高H=h1+h2=0.200+0.100=0.300m 4.底板配筋计算高度ho=h1+h2-as=0.200+0.100-0.040=0.260m 5.基础底面积A=Bx*By=2.400*2.400=5.760 6.Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*2.400*2.400*0.800=92.160kN G=1.35*Gk=1.35*92.160=124.416kN五、计算作用在基础底部弯矩值 Mdxk=Mxk-Vyk*H=50.000-50.000*0.300=35.000kN*m Mdyk=Myk+Vxk*H=50.000+50.000*0.300=65.000kN*m Mdx=Mx-Vy*H=50.000-50.000*0.300=35.000kN*m Mdy=My+Vx*H=50.000+50.000*0.300=65.000kN*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=(500.000+92.160)/5.760=102.806kPa 【①5.2.2-2】 因γo*pk=1.0*102.806=102.806kPa≤fa=130.000kPa 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)=65.000/(500.000+92.160)=0.110m 因|exk|≤Bx/6=0.400m 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|/(B*By) =(500.000+92.160)/5.760+6*|65.000|/(2.40*2.400) =131.017kPa Pkmin_x=(Fk+Gk)/A-6*|Mdyk|/(B*By) =(500.000+92.160)/5.760-6*|65.000|/(2.40*2.400) =74.594kPa eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=35.000/(500.000+92.160)=0.059m 因|eyk|≤By/6=0.400m y方向小偏心 Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(B*Bx) =(500.000+92.160)/5.760+6*|35.000|/(2.40*2.400) =117.997kPa Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(B*Bx) =(500.000+92.160)/5.760-6*|35.000|/(2.40*2.400) =87.615kPa 3.确定基础底面反力设计值 Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk =(131.017-102.806)+(117.997-102.806)+102.806 =146.208kPa γo*Pkmax=1.0*146.208=146.208kPa≤1.2*fa=1.2*130.000=156.000kPa 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)=65.000/(500.000+124.416)=0.104m 因ex≤Bx/6.0=0.400m x方向小偏心 Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(B*By) =(500.000+124.416)/5.760+6*|65.000|/(2.40*2.400) =136.617kPa Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(B*By) =(500.000+124.416)/5.760-6*|65.000|/(2.40*2.400) =80.194kPa 1.2计算y方向基础底面反力设计值 ey=Mdx/(F+G)=35.000/(500.000+124.416)=0.056m 因ey≤By/6=0.400 y方向小偏心 Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(B*Bx) =(500.000+124.416)/5.760+6*|35.000|/(2.40*2.400) =123.597kPa Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(B*Bx) =(500.000+124.416)/5.760-6*|35.000|/(2.40*2.400) =93.215kPa 1.3因Mdx≠0Mdy≠0 Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A =136.617+123.597-(500.000+124.416)/5.760 =151.808kPa 1.4计算地基净反力极值 Pjmax=Pmax-G/A=151.808-124.416/5.760=130.208kPa Pjmax_x=Pmax_x-G/A=136.617-124.416/5.760=115.017kPa Pjmax_y=Pmax_y-G/A=123.597-124.416/5.760=101.997kPa 2.柱对基础的冲切验算 2.1因(H≤800)βhp=1.0 2.2x方向柱对基础的冲切验算 x冲切面积Alx=max((A1-hc/2-ho)*(bc+2*ho)+(A1-hc/2-ho)*(A1-hc/2-ho),(A2-hc/2-ho)*(bc+2*ho)+(A2-hc/2-ho)*(B2-hc/2-ho) =max((1.200-0.500/2-0.260)*(0.500+2*0.260)+(1.200-0.500/2-0.260)*(1.200-0.500/2-0.260),(1.200-0.500/2-0.260)*(0.500+2*0.260)+(1.200-0.500/2-0.260)*(1.200-0.500/2-0.260)) =max(1.180,1.180) =1.180 x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=1.180*130.208=153.633kN γo*Flx=1.0*153.633=153.63kN 因γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*ho(6.5.5-1) =0.7*1.000*1.43*760*260 =197.80kN 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冲切面积Aly=max((B1-bc/2-ho)*(hc+2*ho)+(B1-bc/2-ho,(B2-bc/2-ho)*(hc+2*ho)+(B2-bc/2-ho) =max((1.200-0.500/2-0.260)*(0.500+2*0.260)+(1.200-0.500-0.260/2,(1.200-0.500/2-0.260)*(0.500+2*0.260)+(1.200-0.500-0.260/2) =max(1.180,1.180) =1.180 y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=1.180*130.208=153.633kN γo*Fly=1.0*153.633=153.63kN 因γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*ho(6.5.5-1) =0.7*1.000*1.43*760.000*260 =197.80kN 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 pk=(Fk+Gk)/A=(500.0+92.2)/5.8=102.8kPa A'=(A1+A2)*(max(B1,B2)-0.5*bc) =(1200+1200)*(max(1200,1200)-0.5*500) =2.28m2 Vs=A'*pk=2.28*102.8=234.4kN 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 双向受弯 因ex≤Bx/6=0.400mx方向小偏心 a=(Bx-bc)/2=(2.400-0.500)/2=0.950m Pj1=(Bx-a)*(Pmax_x-Pmin_x)/Bx+Pmin_x-G/A =(2.400-0.950)*(136.617-80.194)/2.400+80.194-124.416/5.760 =92.683kPa 因ey≤By/6=0.400my方向小偏心 a=(By-hc)/2=(2.400-0.500)/2=0.950m Pj2=(By-a)*(Pmax_y-Pmin_y)/By+Pmin_y-G/A =(2.400-0.950)*(123.597-93.215)/2.400+93.215-124.416/5.760 =89.970kPa βx=1.049 βy=1.029 MI=1/48*βx*(Bx-bc*(2*By+hc)*(Pj1+Pjmax_x) =1/48*1.049*(2.400-0.500*(2*2.400+0.500)*(92.683+115.017) =86.86kN*m MII=1/48*βy*(By-hc*(2*Bx+bc)*(Pj2+Pjmax_y) =1/48*1.029*(2.400-0.500*(2*2.400+0.500)*(89.970+101.997) =78.72kN*m十一、计算配筋 1.计算基础底板x方向钢筋 Asx=γo*MI/(0.9*ho*fy) =1.0*86.86*1/(0.9*260.000*360) =1031.1m Asx1=Asx/By=1031.1/2.400=430m/m Asx1=max(Asx1,ρmin*H*100