地下室外墙计算(绝对经典)
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一. 计算条件地下室层高L = 4.5室内外高差b =0.9 地下室外墙厚h =300 堆载p =20土容重γ18 地下水位为室外地坪下a =1.1 混凝土强度标号C30f c =14.3N/mm 2土层内摩擦角φ=10 钢筋抗拉强度设计值360 水容重γ水=10二. 荷载计算(取每延米板宽,按单向板计算)(一)土压力K 0=1-sin φ=0.826352 q1=K 0(γa+(γ-10)(L-b-a))=32.8888kN/m(二)水压力q2=γ水(L-b-a)=25kN/m(三)堆载q3=K0*p =16.52704kN/m 土压力 水压力堆载压力三. 内力计算(一)土压力引起的内力β=(L-b)/L=0.8底部负弯矩Mb =-(q1*(L-b)2*(4-3β+3β2/5))/24=-35.2357kN·m顶板支座处反力Ra=q1*(L-b)3*(1-β/5)/(8*L 2)=7.956459kN跨中最大弯矩Mmax=Ra(b+2*(L-b)*(2Ra/(q1*(L-b)))0.5/3)=14.16134kN·m(二)水压力引起的内力h1=a+b=-0.2m h2=L-h1=4.7mβ=h2/L=1.044444底部负弯矩Mb =-(q2*h22*(4-3β+3β2/5))/24=-35.0031kN·m 顶板支座处反力Ra=q2*h23*(1-β/5)/(8*L 2)=12.67524kN跨中最大弯矩Mmax =Ra*(h1+2*h2*(2Ra/(q2*h2))0.5/3)=15.91242kN·m(三)堆载引起的内力β=(L-b)/L=0.8底部负弯矩Mb=-(q3*(L-b)2*(2-β))/8=-38.5543kN·m顶板支座处反力Ra=q3*(L-b)3*(4-β)/(8*L2)=15.23132kN跨中最大弯矩Mmax=Ra(b+Ra/(q3*2))=20.72678kN·m(一)基本组合(以永久荷载效应控制γG=1.35)底部负弯矩S=γG S Gk+γQiψci S Qik=-132.606kN·m跨中最大弯矩S=γG S Gk+γQiψci S Qik=60.91182kN·mAs1=1682.868mm2As2=773.0181mm2As min=600mm2底部负弯矩实配钢筋面积753.9822mm2跨中最大弯矩实配钢筋面积753.9822mm2(一)标准组合底部负弯矩S=S Gk+S Qik=-108.793kN·m钢筋直径12mm间距150mmω1s,max=1.594693mm跨中最大弯矩S=S Gk+S Qik=50.80054kN·m钢筋直径12mm间距150mmω2s,max=0.438167mm。
地下室外墙计算(DXWQ-1)(墙厚250mm)----------------------------------------------------------------------- 1 基本资料1.1 几何信息2 计算内容(1)荷载计算(2)内力计算(3)配筋计算(4)裂缝验算3 计算过程及结果 单位说明:弯矩:kN.m/m ,竖向力:kN/m ,钢筋面积:mm 2/m ,裂缝宽度:mm 荷载说明:永久荷载:土压力荷载,竖向荷载可变荷载:地下水压力,地面荷载,竖向荷载 3.1 荷载计算 3.1.1 竖向荷载竖向荷载基本组合:N=1.40×5.00+1.20×5.00=13.00kN/m 竖向荷载标准组合:N k =5.00+5.00=10.00kN/m 3.1.2 侧压力荷载 (1)土压力:o=p K a γ h(2)地面荷载导算侧压力:p k = 0.588×20.00 = 11.76kN/m 223.2 内力计算3.2.1 竖向压力计算竖向压力基本组合:13.00kN/m 竖向压力标准组合:10.00kN/m 3.2.2 弯矩计算(1)弯矩正负号规定内侧受拉为正,外侧受拉为负 (2)计算类型按双向板(Lx = 3.100m ,Ly = 3.500m)计算3.3 配筋计算3.3.1 计算配筋面积竖向按压弯构件计算,水平向按纯弯构件计算3.3.2 裂缝控制配筋不进行裂缝控制配筋计算(1)弯矩及配筋计算以每米板宽为计算单元;(2)计算As=-1时表示计算超筋。
3.4 裂缝计算(参见配筋及裂缝计算表)裂缝计算根据《混凝土规范》8.1.2 公式计算最大裂缝宽度0.04mm ≤0.30mm,符合要求-----------------------------------------------------------------------。
计算一、墙身配筋计算(一)已知条件:墙身混凝土等级30钢筋设计强度N/mm2360混凝土容重γc=25KN/mm3墙背填土容重γ土=20KN/mm3水容重γ水=10KN/mm3裂缝限值0.2mm覆土面距离墙底H1=3.5m水位距离墙底H2=0m墙高H=3.6m地面堆积荷载q0=10KN/m2墙厚h(mm)=250mm保护层(mm)=35mm横载分项系数1.2(二)土压力计算:Ka=0.50q土=(γ土×H1-γ水×H2)×Ka=35.00KN/m2qo=5q水=γ水H2=0KN/m2q2=q土+q水+qo=40.00KN/m2q22=1.2×q2=48KN/m2(三)内力计算(基本组合下):β=b/c=0.972222222b=3.5mM1=q22*b2*(4-3β+3β2/5)/24=-40.44KN·MRA=q22*b3*(1-β/5)/8C2=17.40M2=RA*(a+2*b/3*(2*RA/q22b)^0.5)=20.21826KN·M(四)配筋计算混凝土抗压强度fcd=14.3N/mm2ho=205mm钢筋设计强度fy=360N/mm2计算宽度b=1000mmM1 =f cd bx(h0-x/2)40436342.00 =14300x(205-x/2)x =14.292 m≤ξb h0 =0.53×205.00 =解得A s = M支座/(ho-x/2)/f y =575mm2M2 =f cd bx(h0-x/2)20000000.00 =14300x(205-x/2)x = 6.940 mm≤ξb h0 =0.53×205.00 =解得跨中A s = M2/(ho-x/2)/f y =283mm2(五)裂缝计算(仅计算支座处裂缝)钢筋直径d=12mm钢筋间距150mm每延米实配钢筋A s=753.98mm2标准组合下M1=q2*b2*(4-3β+3β2/5)/24=-33.70KN·Mσsk=Mk支座/(0.87hoAs)=250.5858N/mm2αcr=2.1ρte=0.006031858ftk=2.01ψ=0.235625553< 1 且>0.2所以ψ取0.235625553Es=200000c=35deq=12裂缝宽度W fk=0.139898459mm裂缝满足要求108.7mm 108.7mm。
DWQl计算:(1)基本信息:地下室侧壁计算类型:全埋式地下室混凝土等级=C30,Ec=30000MPa z fc=14.3MPa,ft=1.43MPa钢筋采用HRB400z fy=360MPa室内外高差zl=0.000m f地下水埋深z2=0.150m填土重度γ=18.0kN∕m3z地下水重度γw=10.0kN∕m3土浮重度γ'=11.0kN∕m3土压力系数Ka=0.500地面附加恒载g=0.0kN∕m3z地面活载q=10.0kN∕m3地下室层数n=l,总埋深dp=4.850m最底层约束条件=刚接地下室(1)层:层高h=4.850m,墙厚t=300mm z层顶约束:钱接(2)荷载计算(设计值):地下室⑴层:顶部荷载pl=7.0kN∕m,底部荷载p2=96.0kN∕m(3)弯矩计算计算配筋,采用弯矩计算的设计值组合:地下室(1)层:顶部Ml=O.OkNm,底部M2=160.2kNm,正弯矩M3=∙73.0kNm计算裂缝,采用弯矩计算的标准值组合:地下室(1)层:顶部Ml=O.OkNm,底部M2=131.1kNm,正弯矩M3=∙59.4kNm⑷配筋计算地下室⑴层弯矩配筋计算:外侧弯矩M=I60kNm,ho=275mm,X=44mm,ξ=0.161,配筋系数=1.00,配筋As=1760mm2,ps=0.64%,配筋d20@75(As=4187mm2)内侧弯矩M=73kNm,ho=275mm,X=19mm,ξ=0.070,配筋系数=1.00,配筋As=764mm2,ps=0.28%,配筋d20@150(As=2093mm2)⑸裂缝验算地下室⑴层裂缝验算:外侧弯矩Mk=131.1kNm,deq=20mm,pte=0.028应力OSk=I31MPa,不均匀系数中=0.845,裂缝宽度wma×=0.172mm内侧弯矩Mk=59.4kNm,deq=20mm,pte=0.014应力OSk=Il9MPa,不均匀系数I=O.539,裂缝宽度wma×=0.137mmDWQ2计算:(1)基本信息:地下室侧壁计算类型:全埋式地下室混凝土等级=C30,Ec=30000MPa z fc=14.3MPa,ft=1.43MPa钢筋采用HRB400z fy=360MPa室内外高差zl=0.450m,地下水埋深z2=0.150m填土重度γ=18.0kN∕m3z地下水重度γw=10.0kN∕m3土浮重度γ'=11.0kN∕m3土压力系数Ka=0.500地面附加恒载g=0.0kN∕m3z地面活载q=10.0kN∕m3地下室层数n=l,总埋深dp=4.400m最底层约束条件=刚接地下室(1)层:层高h=4.400m z墙厚t=300mm z层顶约束:较接(2)荷载计算(设计值):地下室⑴层:顶部荷载pl=14.2kN∕m,底部荷载p2=96.0kN/m(3)弯矩计算计算配筋,采用弯矩计算的设计值组合:地下室(1)层:顶部Ml=O.OkNm,底部M2=140.0kNm,正弯矩M3=∙65.7kNm计算裂缝,采用弯矩计算的标准值组合:地下室(1)层:顶部Ml=O.OkNm,底部M2=114.6kNm,正弯矩M3=∙53.6kNm⑷配筋计算地下室⑴层弯矩配筋计算:外侧弯矩M=140kNm,ho=275mm,x=38mm zξ=0.139,配筋系数=1.00,配筋As=1520mm2,ps=0.55%,配筋dl8@75(As=3391mm2)内侧弯矩M=66kNm z ho=275mm,x=17mm,ξ=0.063,酉己筋系数=1.00,配筋As=685mm2,ps=0.25%,酉己筋dl8@150(As=1696mm2)⑸裂缝验算地下室⑴层裂缝验算:外侧弯矩Mk=114.6kNm,deq=18mm,pte=0.023应力OSk=I41MPa,不均匀系数Ψ=0.809,裂缝宽度wma×=0.185mm内侧弯矩Mk=53.6kNm,deq=18mm,pte=0.011应力OSk=I32MPa,不均匀系数中=0.478,裂缝宽度wma×=0.143mm。
地下室外墙计算书(纯手算)地下室外墙计算书(纯手算)一:设计要求1.1 墙体高度:5米1.2 墙体长度:20米1.3 墙体厚度:0.5米1.4 墙体材料:砖混结构二:风载荷计算2.1 风压标准值:0.8kN/m²2.2 风压高度变化系数:0.852.3 风荷载计算公式:F = 0.5 × C × P × A其中,F为风荷载,C为风压高度变化系数,P为风压标准值,A为墙体面积三:水压力计算3.1 地下水位高度:2.5米3.2 地下水压力计算公式:P = γ × H × A其中,P为水压力,γ为水的密度,H为水位高度,A为墙体面积四:自重计算4.1 砖的单位体积重量:20kN/m³4.2 混凝土的单位体积重量:25kN/m³4.3 墙体自重计算公式:G = A × [(t1 × γ1) + (t2 × γ2)]其中,G为墙体自重,A为墙体面积,t1、t2分别为砖和混凝土的厚度,γ1、γ2分别为砖和混凝土的单位体积重量附录:计算表格、技术图纸法律名词及注释:1. 风载荷:指风力作用在建筑物表面的力量2. 风压标准值:根据地区气象条件和建筑物高度确定的一定值3. 风压高度变化系数:考虑建筑物风压分布随高度变化的系数4. 水压力:指地下水对建筑物墙体施加的力量5. 砖混结构:指由砖和混凝土组成的建筑结构体系6. 自重:指建筑物结构本身所产生的重力地下室外墙计算书(纯手算)一:设计要求1.1 墙体高度:4米1.2 墙体长度:15米1.3 墙体厚度:0.4米1.4 墙体材料:钢筋混凝土结构二:风载荷计算2.1 风压标准值:1.2kN/m²2.2 风压高度变化系数:0.92.3 风荷载计算公式:F = 0.5 × C × P × A其中,F为风荷载,C为风压高度变化系数,P为风压标准值,A为墙体面积三:水压力计算3.1 地下水位高度:3.5米3.2 地下水压力计算公式:P = γ × H × A其中,P为水压力,γ为水的密度,H为水位高度,A为墙体面积四:自重计算4.1 钢筋混凝土的单位体积重量:24kN/m³4.2 墙体自重计算公式:G = A × t × γ其中,G为墙体自重,A为墙体面积,t为墙体厚度,γ为钢筋混凝土的单位体积重量附录:计算表格、技术图纸法律名词及注释:1. 风载荷:指风力作用在建筑物表面的力量2. 风压标准值:根据地区气象条件和建筑物高度确定的一定值3. 风压高度变化系数:考虑建筑物风压分布随高度变化的系数4. 水压力:指地下水对建筑物墙体施加的力量5. 钢筋混凝土结构:指由钢筋和混凝土组成的建筑结构体系6. 自重:指建筑物结构本身所产生的重力。
地下室外墙计算(一)(取1m宽计算,按0.2mm裂缝控制)1.依据规范《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2010)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2011)地面超载取5.0kN/m 2时,按标准组合及裂缝控制计算配筋填土30.00-0.050-0.3005.00室外均布荷载q(kN/m 2)填土重度γ(kN/m 3)3.荷载计算地下室高度H(m)标高3.85地下水位标高(m)地下室顶板标高(m)室外地坪标高(m)水重度γw(kN/m3)-0.30018.0010.00填土有效内摩擦角φ'(º)h w =m h=m kN.m kN.m3.85-(-0.05+0.3)=0+(18-10)*3.6*0.5=4.内力计算地下室底板处回填土侧压力18*(3.6-3.6)*0.5=墙内侧 M 正=墙外侧 M 负=q 土2=q 土1+(γ-γw )h w K 0=经计算,混凝土墙弯矩标准值:0.502.500.0014.40(1)室外均布荷载kN/mkN/m q 堆=q.K 0=(2)静水压力(3)回填土侧压力q 水=γw h w =10*3.6=kN/m 3.85-(-0.05+0.3)=地下水位处回填土侧压力q 土1=γ(h-h w )K 0= 3.603.605*0.5=kN/m 36.00静止土压力系数K 0=1.0-Sinφ'= 1.0-Sin30º=22.8051.39mm 2mm 2mm 2mm 2混凝土标号荷载分项系数3000.211.05.配筋计算1539754受力筋保护层厚度C(mm)钢筋等级HRB40030混凝土墙外侧配筋:最小配筋率ρmin (%)混凝土墙内侧配筋:混凝土墙厚度(mm)40 1.50E+051.01.92.00E+05260有效受拉混凝土截面面积A te =0.5bh(mm 2)经计算:构造629构件受力特征系数αcr钢筋弹性模量E s (N/mm 2)1)基本参数取Φ14-100,实际面积取Φ12-150,实际面积6.抗裂验算受拉区纵筋相对粘结特性系数νi构造629混凝土墙有效厚度h 0(mm)14mm 214mm按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率N/mm 2d eq =d i /νi =14/1=受拉区纵筋的等效直径<0.2,实取>0.01,实取ρte =A s /A te =0.010********/(0.87*260*1539)=2.39147ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)0.01裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数σsk = M k /0.87h 0A s =受力筋保护层厚度c(mm)受拉区纵筋直径 di=mm, 受拉区纵向非预应力钢筋面积As=30混凝土轴心抗拉强度标准值f tk (N/mm2)按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度/(/)2)墙外侧抗裂验算1539/150000=按荷载效应的标准组合计算的受拉区纵筋应力1539 =1.1-0.65*2.39/(0.01*147)=0.040.2=mm 12mm 212mm按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率=mm =1.9*0.2*133/200000*(1.9*30+0.08*12/0.01)=1.1-0.65*2.39/(0.01*133)=0.005=1.9*0.2*147/200000*(1.9*30+0.08*14/0.01)3)墙内侧抗裂验算受拉区纵筋直径 di=mm, 受拉区纵向非预应力钢筋面积As=0.05σsk = M k /0.87h 0A s =754按荷载效应的标准组合计算的受拉区纵筋应力22804000/(0.87*260*754)=133N/mm 2裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)受拉区纵筋的等效直径d eq =d i /νi =12/1=ρte =A s /A te =754/150000=0.04<0.2mm,满足最大裂缝宽度要求。
WQ-11混凝土标号C30混凝土强度fc=钢筋强度设计值为(N/mm2)fy=300混凝土抗拉强度标准值 f t =混凝土抗拉强度标准值 f tk =钢筋弹性模量(N/m 2) Es=室内外高差(m) H1=0.6地下水位标高(m) H2=0.5地下室层高(m) H= 3.1故取外墙厚度hw(m)0.3土有效内摩擦角 φ'=22静止土压力系数 K=土的重度(KN/m 3) r=18地下水重度(KN/m 3) rw=土浮重度(KN/m 3)ro=地面堆载(KN/m 2) qo=101. 土压力计算设计值活载等效土压力(kN/m) Po=1.4*0.7*P 0*K=6.13土压力(kN/m) P1=P 0+1.35*K*H 2*γ=13.73土压力(kN/m) P2=P1+1.35*(K*γo+γw)*(H-H1-H2)=54.24自行车道荷载传来(kN/m) M'=(荷载计算见自行车道荷载)0.002. 外墙外侧底部弯距裂缝计算底部弯距(kN/m) M=[(P 2-P 1)/6+P 1/2]*(H-H 1)2+M'=85.09墙的有效高度(mm) ho=Hw-30=270配筋计算:αs=M/(fcbho 2)=0.082γs=0.957As(mm2/m)=M/(γsfyho)=1097.33实配钢筋Φ18@As(mm2/m)=1,696.46地下室外墙计算书配筋率(%)=As/ho/1m=0.63最小配筋率(%)=45*ft/fy=0.21钢筋的应力(kN/m) σsk=GB50010-2002式(8.1.3)171.62有效受拉混凝土配筋率ρte=GB50010-2002式(8.1.2-4) 1.13%故取有效配筋率ρte=(当ρte<0.01时取0.01) 1.13%钢筋应变的不均匀系数 ψ=GB50010-2002式(8.1.2-2)0.43故取不均匀系数ψ=(0.2≤ψ≤1)0.43最大裂缝宽度(mm) ωmax=GB50010-2002式(8.1.2-1)0.1710底部剪力(kN) V=5/8*(P2-P0)+2/5*P0=32.52截面高度影响系数βh=(800/ho)^0.25>1=1剪力承载力(kN)Vd=0.7*βh*ft*b*ho=270.27143001.432.012000000.63108标准值6.2511.8841.890.0068.39满足要求<0.2 满足>V 满足。
0.5外墙顶端支承条件有水平支座(有楼板支撑)10.00侧壁顶标高BG 1(m)0.0020.00侧壁底标高BG 2(m)-6.55 5.00室外地坪BG 3(m)0.000.00地下水位BG 4(m)-1.8089.25外墙总高H(m) 6.550水土面起点标高(m)
0.00
1
每米控制截面弯矩计算
外墙根部负弯矩-M b (KN﹒m/m)
外墙跨中正弯矩+M max (KN﹒m/m)
外墙顶端负弯矩-M t (KN﹒m/m)
水土压力引起的弯矩(恒载)-255.27114.160.00地面引起的弯矩(活载)-26.81
15.08
0.00
弯矩标准值-282.08129.240.00
设计弯矩组合工况 1.35恒+1.4×0.7活
1.35恒+1.4×0.7活
1.35恒+1.4×
0.7活
弯矩设计值
-370.89168.900.00
混凝土强度等级
C35
HRB400
混凝土抗压强度设计值f c (N/mm 2)16.7360混凝土抗拉强度设计值f t (N/mm 2) 1.57400混凝土抗压强度标准值f ck (N/mm 2)23.4200000
混凝土抗拉强度标准值f tk (N/mm 2) 2.20混凝土弹性模量E c (N/mm 2)
31500
外墙厚h(mm)
400计算宽度b(mm)1000外侧保护层厚度c(mm)
25
内侧保护层厚度c(mm)
25
截面配筋(每米)
最小配筋率ρ
min =
0.200%
最小配筋面积A smin =
800
mm 2
备注:外墙顶端支座嵌固系数K为外墙顶部的支座刚度系数。
当K=0时,相当于外墙顶端完全铰接;K=1时外墙顶端为
完全固接;其余情况相当与外墙顶端支座为转动弹性支座,K的数值相当于外墙顶端弯矩为完全固接时弯矩的比例,如:K=0.8时相当于顶端弯矩为完全固接时的80%,即释放掉完全固接弯矩的20%;K=0.2时相当于顶端弯矩为完全固接时的20%,即释放掉完全固接弯矩的80%。
钢筋抗拉压强度标准值f yk (N/mm 2)钢筋弹性模量E s (N/mm 2)
钢筋种类
钢筋抗拉压强度设计值f y (N/mm 2)水土压力分布荷载根部值q 3(KN/m 2)外墙顶端支座嵌固系数K 跨中弯矩增大系数
地面均布活荷载q
回填土的天然重度γ(KN/m 3)
地面活载引起墙面均布水平力q 1(KN/m 2)水土压力分布荷载顶端值q 2(KN/m 2)标高及荷载信息
静止土压力系数K 0
外墙裂缝验算
受弯构件受力特征系数α=。