多柱基础计算书
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独立基础验算计算书一. 设计资料1 基本信息验算依据:建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)钢结构设计规范(GB 50017-2003)建筑结构荷载规范(GB 50009-2001)连接柱子数目:2 个连接柱子类型:单肢混凝土柱左柱X向尺寸:X c1=1000 mm左柱Y向尺寸:Y c1=1000 mm右柱X向尺寸:X c2=1000 mm右柱Y向尺寸:Y c2=1000 mm双柱中心间距:4500 mm2 地基信息基础埋深:d=1.5 m室内外地面高差:Δd=0 m地基名称: 永年梁场本地基现有3个土层受力土层范围内没有地下水。
地基土层分布示意图如下:地基土层具体信息列表如下:序厚(m) Es(mPa) γ/γs(kN/m3) Fak(kPa) δa 参数参数1 0.50 5.00 18.00/19.00 80.0 1.00 εb=0.0 εd=0.02 4.60 9.25 18.00/19.00 120.0 1.10 εb=0.3 εd=1.53 6.40 19.00 18.00/19.00 140.0 1.10 εb=2.0 εd=3.0 3 荷载信息基顶荷载模式:基本工况内力标准值基础拉梁弯矩分担百分比:ε=0%左柱基顶各工况荷载数值列表如下:工况N(kN) Vx(kN) Vy(kN) Mx(kN·m) My(kN·m)恒载4180.0 0.0 0.0 0.0 0.0活载0.0 0.0 0.0 0.0 0.0风载0.0 0.0 0.0 0.0 0.0风载0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 右柱基顶各工况荷载数值列表如下:工况N(kN) Vx(kN) Vy(kN) Mx(kN·m) My(kN·m)恒载4180.0 0.0 0.0 0.0 0.0活载0.0 0.0 0.0 0.0 0.0风载0.0 0.0 0.0 0.0 0.0风载0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 4 基础信息基础类型:阶形基础基础连接方式:平台连接基础阶数:3 阶基础混凝土标号:C25基础尺寸示意图如下:基础底面X向长度:B x1=11500 mm基础底面Y向长度:B y1=6000 mm基础第一台阶高度:H1=500 mm基础二阶底面X向长度:B x2=9500 mm基础二阶底面Y向长度:B y2=4000 mm二阶底面X向左侧伸出柱边长度:B x21=2500 mm二阶底面Y向下侧伸出柱边长度:B y21=2000 mm基础第二台阶高度:H2=500 mm基础X向伸出柱边长度:D x=1000 mm基础Y向伸出柱边长度:D y=500 mm基础第三台阶高度:H3=500 mm5 配筋信息基础配筋示意图如下:5.1 基础底板配筋信息基底有垫层,钢筋保护层厚度:C=40 mm底板X向钢筋:D12@100X向钢筋每米面积:A bx=11.31 cm2X向钢筋抗拉强度:f bx=300 N/mm2底板Y向钢筋:D12@100Y向钢筋每米面积:A by=11.31 cm2Y向钢筋抗拉强度:f by=300 N/mm25.2 基础顶板配筋信息顶筋保护层厚度:C u=40 mm基础顶板钢筋:Φ12@200顶板钢筋每米面积:A u=5.655 cm2顶板钢筋抗拉强度:F u=210 N/mm2二. 验算结果一览验算项验算工况数值限值结果基底平均压力(kPa) D+L 152 最大163 满足基底最大压力(kPa) D+L 152 最大196 满足基底土层1承载力D+L 388 最小217 满足冲切应力比 1.2D+1.4L 0.40 最大1.00 满足剪切应力比 1.2D+1.4L 0.60 最大1.00 满足左柱下局压应力比 1.2D+1.4L 0.20 最大1.00 满足右柱下局压应力比 1.2D+1.4L 0.20 最大1.00 满足混凝土强度标号——C25 最低C20 满足X向压区高度(mm) 1.2D+1.4L 85.5 最大798 满足X向抗弯应力比 1.2D+1.4L 0.99 最大1.00 满足Y向压区高度(mm) 1.2D+1.4L 34.5 最大523 满足Y向抗弯应力比 1.2D+1.4L 0.81 最大1.00 满足保护层厚度(mm) ——40.0 最小40.0 满足X向配筋率(%) ——0.12 最小0.15不满足X向钢筋直径(mm) ——12.0 最小10.0 满足X向钢筋间距(mm) ——100 最小100 满足X向钢筋间距(mm) ——100 最大200 满足Y向配筋率(%) ——0.10 最小0.15不满足Y向钢筋直径(mm) ——12.0 最小10.0 满足Y向钢筋间距(mm) ——100 最小100 满足Y向钢筋间距(mm) ——100 最大200 满足抗弯承载力[MPa] 1.2D+1.4L 0 最小0 满足基底中心沉降(mm) D+0.5L 38.5 最大120 满足基础倾斜值(%) D+0.5L 0 最大0.40 满足三. 地基承载力验算1 地基承载力特征值计算基础覆土的加权平均重度:γm=(18×0.5+18×1)/1.5=18 kN/m3基底处土层重度:γ=18 kN/m3地基承载力特征值:f a=f ak+εbγ*(b-3)+εd*γm*(d-0.5)=120+0.3×18×(6-3)+1.5×18×(1.5-0.5)=163.2 kPa地基抗震承载力特征值:f aE=δa*f a=163.2×1.1=179.52 kPa2 基础和回填土总重标准值计算基底以上总体积:V=L*B*(d-Δd)=11500×6000×(1.5-0×0.5)×10-6=103.5 m3基础体积:V c=37.25 m3基础与回填土总重标准值:G k=(V-V c)*γm+V c*ρc*g=[(103.5-37.25)×1.8e-005+37.25×2.5e-005]×106=2123.75 kN 3 地基承载力验算控制工况:D+L工况内力:N=8360 kN;V x=0 kN;V y=0 kN;M x=0 kN*m;M y=0 kN·m基底作用力标准值计算:基础总高度:H=1500 mm柱子中心对基底X向偏心:E x=0 mm柱子中心对基底Y向偏心:E y=0 mm基底竖向力值:F k=N=8360 kN基底竖向合力值:F k+G k=8360+2123.75=10483.75 kN基底X向力矩值:M xk=(M x-V y*H-N*E y)*(1-ε)=(0-0×1500×10-3-8360×0×10-3)×(1-0)=0 kN·m基底Y向力矩值:M yk=(M y+V x*H-N*E x)*(1-ε)=(0-0×1500×10-3-8360×0×10-3)×(1-0)=0 kN·mD+L工况下基底压力分布图(kPa)如下基底平均压力值:P k=(F k+G k)/A=10483.75/690000×104=151.938 kPa≤163.2,满足基底最大压力值:P kmax=(F k+G k)/A+|M yk|/W y=10483.75/690000×104+0/132250000×106=151.938 kPa≤195.84,满足4 基础下卧土层承载力验算基础底面处土的自重压力值:p c=γm*d=18×1.5=27 kPa基底下第1个下卧层承载力验算土层顶面到地面的距离:d z=5.1 m下卧层顶面到基础底面距离:z=3.6 mz/b=3.6/6=0.6E s1/E s2=9.25/19=0.4868查地基规范(GB 50007-2002)表5.2.7,得地基压力扩散角:ζ=0°土层顶面处土的附加压力值:p z=b*l*(p k-p c)/(b+2*z*tanζ)/(l+2*z*tanζ)=6×11.5×(151.938-27)/(6+2×3.6×0)/(11.5+2×3.6×0)=124.938 kPa土层顶面以上土的加权平均重度:γmz=(18×0.5+18×1+18×3.6)/5.1=18 kN/m3土层顶面处土的自重压力值:p cz=γm*d z=18×5.1=91.8 kPa土层顶面处土的压力值:p z+p cz=124.938+91.8=216.738 kPa土层承载力特征值:f akz=140 kPa承载力深度修正系数:εdz=3经深度修正后的土层承载力特征值:f az=f ak+εdz*(d z-0.5)*γm=140+3×(5.1-0.5)×18=388.4 kPa第1个土层压力值:p z+p cz=124.938+91.8=216.738 kPa第1个土层承载力特征值:f az=388.4≥216.738,满足四. 基础抗冲切验算控制工况:1.2D+1.4L工况内力:N=10032 kN;V x=0 kN;V y=0 kN;M x=0 kN*m;M y=0 kN·m基底作用力计算:基础与覆土自重设计值:G=(2123.75+0)×1.2-0=2548.5 kN基底竖向力值:F d=N+G=10032+2548.5=12580.5 kN基底X向力矩值:M xd=(0-0×1500×10-3-10032×0×10-3)×(1-0)=0 kN·m基底Y向力矩值:M yd=(0-0×1500×10-3-10032×0×10-3)×(1-0)=0 kN·m1.2D+1.4L工况下基底压力分布图(kPa)如下基础的最大冲切应力出现在基础X向右侧第3阶处冲切锥体抗冲切承载力计算:基础第3阶有效高度:h0=1500-40-10=1450 mmβh=1-(h0-800)/12000=1-(1450-800)/12000=0.9417冲切破坏锥体上边长:b t=1000 mm冲切破坏锥体下边长:b b=3900 mm冲切破坏锥体中边长:b m=(b b+b t)*0.5=(3900+1000)×0.5=2450 mm抗冲切承载力:F h=0.7*βh*b m*H0*f t=0.7×0.9417×2450×1450×1.27×10-3=2973.946 kN冲切验算取用的基底呈梯形分布,区域内地基净压力分布图(kPa)如下冲切梯形下宽:l=6000 mm冲切梯形上宽:a r=3900 mm冲切梯形高度:h=1550 mm梯形上边到基础下边距离:a1=1050 mm梯形上边到基础上边距离:a2=1050 mm基底冲切压力值:F l=1191.848 kN≤2973.946 kN,满足按保守简化方法(均布最大净反力)计算的冲切压力为:冲切作用基底面积:A l=l*h-(a12+a22)/2=[6000×1550-(10502+10502)/2]×10-2=81975 cm2冲切压力值:F l=A l*(p max-G/A)=81975×(182.326-36.935)×10-4=1191.845 kN≤2973.946 kN,满足五. 基础抗剪切验算控制工况:1.2D+1.4L基底作用力和净压力分布同冲切验算时,详见冲切验算基础的最大剪切应力出现在基础X向右侧第3阶处基础第3阶有效高度:h0=1500-40-10=1450 mmβh=(800/h0)0.25=(800/1450)0.25=0.8618基础第3阶抗剪切面面积为:A v=(6000×450+4000×500+2000×500)×10-6=5.7 m2抗剪切承载力:F v=0.7*βh*A v*f t=0.7×0.8618×5.7×1.27×103=4367.241 kN 基底剪切矩形内地基净压力分布图(kPa)如下基底剪切矩形宽度:l=6000 mm基底剪切矩形高度:h=3000 mm经积分计算,剪切压力值:F l=2617.043 kN≤4367.241 kN,满足按保守简化方法(均布最大净反力)计算的剪切压力:剪切作用基底面积:A l=l*h=6000×3000×10-2=180000 cm2剪切压力值:F l=A l*(p max-G/A)=180000×(182.326-36.935)×10-4=2617.043 kN≤4367.241 kN,满足六. 控制工况下基础局部受压验算按素混凝土验算柱下基础混凝土的局部受压考虑局部受压面上荷载均匀分布,取荷载分布影响系数:ω=1基础素混凝土轴心抗压强度设计值:f cc=0.85*f c=0.85×11.9=10.115 N/mm2左柱下基础混凝土局部受压验算控制工况:1.2D+1.4L控制内力:N=5016 kN局部受压面积:A l=X c*Y c=1000×1000×10-2=10000 cm2计算底面X向增大宽度:b x=1000 mm计算底面Y向增大宽度:b y=500 mm计算底面积:A b=(X c+2*b x)*(Y c+2*b y)=(1000+2×1000)×(1000+2×500)×10-2=60000 cm2强度提高系数:βl=(A b/A l)0.5=(60000/10000)0.5=2.449左柱下局压应力比:ξ=N/(ω*f cc*βl*A l)=5016/(10.115×2.449×10000)×10=0.2024≤1,满足右柱下基础混凝土局部受压验算控制工况:1.2D+1.4L控制内力:N=5016 kN局部受压面积:A l=X c2*Y c2=1000×1000×10-2=10000 cm2计算底面X向增大宽度:b x=1000 mm计算底面Y向增大宽度:b y=500 mm计算底面积:A b=(X c2+2*b)*(Y c2+2*b x)=(1000+2×1000y)×(1000+2×500)×10-2=60000 cm2强度提高系数:βl=(A b/A l)0.5=(60000/10000)0.5=2.449右柱下局压应力比:ξ=N/(ω*f cc*βl*A l)=5016/(10.115×2.449×10000)×10=0.2024≤1,满足七. 基础底板配筋验算1 基础底板X向配筋验算控制工况:1.2D+1.4L基底作用力和净压力分布同前基础X向最大有效面积:A x=57000 cm2基础X向实配钢筋面积:A sx=67.858 cm2基础X向配筋率:ρsx=A sx/A x*100=67.858/57000×100=0.119%<0.15%,不满足基础的最大抗弯应力出现在基础X向右侧第3阶处底板钢筋总拉力:F s=f bx*A bx*l=300×1130.973×6000×10-3=2035.752 kN基础作用面有效高度:h0=1500-40-10=1450 mm混凝土受压区高度:x=85.536 mm相对受压区高度:ξ=x/h0=85.536/1450=0.05899≤ξb=0.55,满足底板钢筋力臂长度:S=h0-x/2=1450-85.536/2=1407.232 mm第3阶的抗弯承载力为:M u=F s*S=2864.776 kN·m抗弯验算取用的基底面积呈梯形分布,区域内地基净压力分布图(kPa)如下基底梯形下宽:l=6000 mm基底梯形上宽:b c=1000 mm。
现浇独立柱基础设计(双柱):===================================================================1 已知条件及计算要求:(1)已知条件:类型:锥形柱数:双柱阶数:1基础尺寸(单位mm):b1=3900, b11=1450, a1=3300, a11=1650, h1=350, h2=150dx1=50, dx2=50, dy1=50, dy2=50柱a:方柱, A=400mm, B=400mm设计值:Na=1000.00kN, Mxa=50.00kN.m, Vxa=0.00kN, Mya=0.00kN.m, Vya=0.00kN标准值:Nka=740.74kN, Mxka=37.04kN.m, Vxka=0.00kN, Myka=0.00kN.m,Vyka=0.00kN柱b:方柱, A=400mm, B=400mm设计值:Nb=1000.00kN, Mxb=50.00kN.m, Vxb=0.00kN, Myb=0.00kN.m, Vyb=0.00kN标准值:Nkb=740.74kN, Mxkb=37.04kN.m, Vxkb=0.00kN, Mykb=0.00kN.m,Vykb=0.00kN混凝土强度等级:C25, fc=11.90N/mm2钢筋级别:HRB335, fy=300N/mm2基础混凝土保护层厚度:40mm基础与覆土的平均容重:20.00kN/m3地基承载力设计值:200kPa基础埋深:1.50m作用力位置标高:0.000m(2)计算要求:1.基础抗弯计算2.基础抗剪验算3.基础抗冲切验算4.地基承载力验算-------------------------------------------------------------------2 基底反力计算:(1)承载力验算时,底板总反力标准值(kPa): [相应于荷载效应标准组合]pk = (Nk+Gk)/A = 145.11pkmax = (Nk+Gk)/A + Mkx/Wx + Mky/Wy = 155.58pkmin = (Nk+Gk)/A - Mkx/Wx - Mky/Wy = 134.65各角点反力 p1=155.58, p2=155.58, p3=134.65, p4=134.65(2)强度计算时,底板净反力设计值(kPa): [相应于荷载效应基本组合]p = N/A = 155.40pmax = N/A + Mx/Wx + My/Wy = 169.53pmin = N/A - Mx/Wx - My/Wy = 141.27各角点反力 p1=169.53, p2=169.53, p3=141.27, p4=141.27-------------------------------------------------------------------3 地基承载力验算:pk=145.11 < fa=200.00kPa, 满足pkmax=155.58 < 1.2*fa=240.00kPa, 满足-------------------------------------------------------------------4 基础抗剪验算:抗剪验算公式 V<=0.7*βh*ft*Ac [GB50010-2002第7.5.3条](剪力V根据最大净反力pmax计算)第1阶(kN): V下=958.68, V右=699.30, V上=958.68, V左=699.30砼抗剪面积(m2): Ac下=1.59, Ac右=1.29, Ac上=1.59, Ac左=1.29抗剪满足.-------------------------------------------------------------------5 基础抗冲切验算:抗冲切验算公式 F l<=0.7*βhp*ft*Aq [GB50007-2002第8.2.7条](冲切力F l根据最大净反力pmax计算)第1阶(kN): F l下=550.71, F l右=283.70, F l上=550.71, F l左=283.70砼抗冲面积(m2): Aq下=0.84, Aq右=0.39, Aq上=0.84, Aq左=0.39抗冲切满足.-------------------------------------------------------------------6 基础受弯计算:弯矩计算公式 M=1/6*l a2*(2b+b')*pmax [l a=计算截面处底板悬挑长度]配筋计算公式 As=M/(0.9*fy*h0)第1阶(kN.m): M下=546.53, M右=309.03, M上=546.53, M左=309.03, h0=455mm 计算As(mm2/m): As下=1141, As右=762, As上=1141, As左=762抗弯计算满足.-------------------------------------------------------------------7 底板配筋:X向实配 D14@200(770mm2/m) >= As=762mm2/mY向实配 D16@170(1183mm2/m) >= As=1141mm2/m----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------。
摘要本设计为汇锦集团写字楼(B座)设计,设计层数为7层,结构形式选用多层混凝土框架结构,建筑总面积5987.522m。
钢筋混凝土多层框架结构作为一种常用的结构形式, 具有传力明确、结构布置灵活、抗震性和整体性好的优点, 目前已被广泛地应用于各类多层的工业与民用建筑中。
建筑设计部分包括平面设计、立面设计、剖面设计,楼梯设计,屋面设计及建筑构造。
本设计为商务写字楼设计,一层除设门厅、办公室外,还设有消防控制室、打印室、配电室、电话总机房等功能房间;二层以上多为办公室、配有资料室、茶水休息间、一般会议室及功能会议室,每层设有两部双跑普通楼梯、两部消防电梯等,并要满足防火要求。
屋面为上人屋面。
结构计算部分包括横向水平地震作用下的框架设计和基础设计。
在确定框架布局之后,先进行了层间荷载代表值的计算,接着利用顶点位移法求出自振周期,进而按底部剪力法计算水平地震荷载作用下大小,进而求出在水平荷载作用下的结构弯矩、剪力、轴力。
接着计算竖向恒载及活荷载作用下的结构内力,找出最不利的一组或几组内力组合,内力的组合可以使用excel、力学计算器软件计算。
选取最安全的结果计算配筋并绘图。
梁的配筋尽量一致,柱的配筋尽量一致。
结合本设计结构的实际特点,基础选用桩基础,楼梯则采用板式楼梯。
通过本积极、独立的完成本次毕业设计使我能系统地总结,综合地运用所学的理论知识和专业知识来解决实际的工程设计问题,并能进一步加强我的建筑设计和结构设计的能力,是为今后的实际工作做出的必要的准备。
关键词:商务写字楼;钢筋混凝土;框架结构;抗震设计ABSTRACTThis design is the Huijin Group’s Office Building ,it is 7-floor. The total architectural area is about 6000 square meters and the structure of this building is steel reinforced concrete frame structure.Multi-storey reinforced concrete frame structure is a common structure form, has definite force transmission structure, flexible layout, seismic resistance and good integrity advantages, industrial and civil construction has been widely used in various layers of.During the architectural design stage, the plane design, vertical plane design, the cross-section design, the stair design, the roof design and architect structure are made. his design is business office design, a layer except set Hall, and Office outside, also has fire control room, and print room, and distribution room, and phone switchboard room, features Room; II layer above more is Office, and enjoy has library, and tea rest between, and General room and the features room, each layer has two Department double run General stairs, and two Department fire elevator,, and to meet fire requirements. Roofing is can touch the roof.The structural calculation and design part includes the calculation and design of one floor concrete plate namely beam and column, one staircase and foundation. When the direction of the frames is determined, firstly the weight of each floor is calculated. Then the vibrate cycle is calculated by utilizing the peak- displacement method, then the amount of the horizontal seismic force can be got by way of the bottom-shear force method. The seismic force can be assigned according to the shearing stiffness of the frames of the different axis. Then the internal bending moment, shearing force and axial force in the structure under the horizontal loads can be easily calculated. After thedetermination of the internal force under the dead and live loads, the combination of internal force can be made by using the Excel software,Mechanical calculator, whose purpose is to find one or several sets of the most adverse internal force of the wall limbs and the coterminous girders, which will be the basis of protracting the reinforcing drawings of the components. The steel design of beams and columns are adjusted to be the same as soon as possible. According to the structural characteristic of this building, the strip foundation is used because of its good integrity. The stair case adopts concrete plate stair case.Through the active, independent completion of the graduation design, so that I can systematically summarized, design to solve the problem of the practical application of the theory of knowledge and expertise in engineering comprehensively, and to further strengthen the capacity building design and structure design of mine, was made for practical work in the future the necessary preparations.KEY WORDS:Commercial Office;reinforced concrete structure;frame structure目录前言 (1)第1节建筑设计总说明 (2)1.1 工程概况 (2)1.2设计依据 (2)1.3 模型初设 (3)1.4 门窗设计 (4)1.5 装饰做法 (5)1.5.1屋面做法 (5)1.5.2 楼面做法 (5)1.5.3 墙面装饰 (6)第2节结构设计 (7)2.1 设计条件 (7)2.2 设计依据 (7)2.3 结构选型 (7)2.4 承重方案 (8)2.5 施工方法 (9)2.6 结构布置 (10)第3节荷载计算 (12)3.1 荷载标准值 (12)3.1.1 屋面荷载 (12)3.1.2 楼面荷载 (13)3.1.3 墙荷载 (14)3.1.4 梁柱自重 (15)3.1.5门窗自重 (15)3.2 面积计算 (15)3.2.1上人屋顶 (15)3.2.2 三至七层 (16)3.2.3 二层 (17)3.2.4 一层 (18)3.3 重力荷载代表值确定 (19)3.3.1 顶层 (19)3.3.2 三至六层 (20)3.3.3 二层 (20)3.3.4 一层 (20)3.3.5 重力荷载代表值示意图 (21)3.4梁、柱的线刚度 (21)3.4.1 梁的线刚度 (21)3.4.2 柱线刚度 (22)第4节 框架自振周期及位移计算 (26)4.1 横向框架顶点位移 (26)4.1.1 位移计算 (26)4.1.2风荷载计算 (28)4.2 水平地震作用下框架柱剪力和弯矩计算 (28)4.2.2 柱端弯矩c M 计算 (30)4.2.3 梁端弯矩b M 、剪力b V 、柱轴力N 计算 (32)第5节 框架在竖向荷载作用下的内力分析 (36)5.1 计算方法 (36)5.2 荷载传递路线示意图 (36)5.3 竖向荷载标准值计算 (37)5.4 次梁荷载计算 (38)5.4.1 受均布荷载作用 (39)4.4.2 受均布荷载和集中力作用 (40)5.5 主梁计算 (42)5.5.1 屋面主梁 (42)5.5.2 楼面主梁(二至六层) (43)5.5.3 楼面主梁(一层) (43)第6节梁固端弯矩计算 (48)6.1 固端弯矩计算规则 (48)6.2 弯矩分配系数 (49)6.3 恒载产生弯矩分配与传递 (50)第7节内力组合 (58)7.1 梁端剪力 (58)7.2 柱端轴力 (59)7.3 内力组合 (60)7.3.1 弯矩调幅 (60)第8节截面设计 (80)8.1 框架梁截面设计 (80)8.1.1 支座处正截面承载力计算 (81)8.1.2 梁跨中的正截面承载力计算 (82)8.1.3 梁斜截面受压承载力计算 (83)8.2 框架柱截面设计 (95)8.2.1轴压比验算 (95)8.2.2 正截面承载力计算 (97)第9节楼梯设计计算 (115)9.1 楼梯结构布置 (115)9.2 楼梯板设计 (115)9.3 平台板设计 (116)9.4 平台梁设计 (117)第10节桩基础设计 (119)10.1 设计依据 (119)10.2 计算信息 (119)10.2.1 几何参数 (120)1 0.2.2 材料信息 (120)10.2.3 计算信息 (120)10.3 计算参数 (120)10.4 内力计算 (121)10.5 承台的冲切验算 (122)10.5.1 柱对承台的冲切验算 (122)10.5.2 角桩对承台的冲切验算 (122)10.5.3 承台斜截面受剪验算 (123)10.7 其他验算 (126)附录 (127)1 总信息 (127)2 周期、地震力与振型输出文件 (131)3 结构位移 (135)小结 (149)致谢 (150)参考文献 (151)前言毕业设计是一个总结性的教学环节,是学生全面系统地融汇所学理论知识和专业技能并运用于解决实际问题的过程。
双柱基础钢筋计算一、背景与意义双柱基础一般指的是两个柱子之间的基础,它是承载柱子所带来的荷载并将荷载传递到地基的一种建筑结构。
双柱基础的设计和计算是建筑设计中的一个重要环节,合理的双柱基础设计和计算可以保证建筑结构的安全性和稳定性,降低建筑物的损坏风险,保障人民生命和财产安全。
双柱基础钢筋计算是在双柱基础设计的基础上,根据实际需要计算出基础的钢筋用量,以保证基础的承载能力和稳定性。
本文将从双柱基础结构的设计原理和计算步骤,详细介绍双柱基础钢筋计算的方法和步骤,以期为建筑设计和计算工作提供参考。
二、双柱基础的设计原理和计算步骤(一)双柱基础的设计原理双柱基础是建筑物的承重构件,主要用于承载柱子所带来的水平和竖向荷载,并将荷载传递到基础土壤之中。
其主要设计原理如下:1. 承载能力:双柱基础的主要作用是承载柱子所带来的荷载,因此其承载能力应当足够大,以能够承受柱子所带来的荷载并将其传递到地基。
2. 稳定性:双柱基础的设计应当保证基础的稳定性,避免因为荷载不均匀或者地基沉降等原因而导致基础变形或者破坏。
3. 经济性:在满足承载能力和稳定性的前提下,双柱基础的设计应当尽可能节约材料和人力成本,以确保基础的施工成本不过高。
(二)双柱基础的计算步骤双柱基础的计算一般包括以下几个步骤:1. 基础尺寸计算:根据建筑物的荷载和地基土壤的承载能力计算出基础的尺寸。
2. 钢筋配筋计算:根据基础的尺寸和设计荷载计算出基础的钢筋用量,以确保基础的承载能力和稳定性。
3. 基础荷载计算:根据建筑物的结构设计和荷载计算,计算出基础所需要承载的荷载。
4. 检核计算:根据基础的承载能力和荷载计算的结果进行检核,以确保双柱基础的稳定性和安全性。
以上是双柱基础设计和计算的一般步骤,下面将结合实际的工程案例,介绍双柱基础的钢筋计算方法和步骤。
三、双柱基础钢筋计算的方法和步骤(一)基础尺寸计算在进行双柱基础的钢筋计算之前,首先需要进行基础尺寸的计算。
JC-1锥形双柱基础计算书一、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: JC-1 计算类型: 验算截面尺寸1. 几何参数矩形柱宽bc1=1000mm 矩形柱高hc1=1000mm矩形柱宽bc2=1000mm 矩形柱高hc2=1000mm基础端部高度h1=400mm基础根部高度h2=300mm基础长度B1=1500mm B2=2000mm Bc=4000mm基础宽度A1=3500mm A2=3500mm2. 材料信息基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2fc_b=14.3N/mm2柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2fc_c=14.3N/mm2钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=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: γ=18.000kN/m3最小配筋率: ρmin=0.150%4. 作用在基础顶部荷载标准值Fgk1=2251.000kN Fqk1=0.000kNFgk2=907.000kN Fqk2=0.000kNMgxk1=-42.000kN*m Mqxk1=0.000kN*mMgxk2=45.000kN*m Mqxk2=0.000kN*mMgyk1=0.000kN*m Mqyk1=0.000kN*mMgyk2=0.000kN*m Mqyk2=0.000kN*mVgxk1=-18.000kN Vqxk1=0.000kNVgxk2=22.000kN Vqxk2=0.000kNVgyk1=0.000kN Vqyk1=0.000kNVgyk2=0.000kN Vqyk2=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.00可变荷载分项系数rq=1.00Fk=Fgk1+Fqk1+Fgk2+Fqk2=(2251.000)+(0.000)+(907.000)+(0.000)=3158.000kNMxk=Mgxk1+Fgk1*(A2-A1)+Mqxk1+Fqk1*(A2-A1)+Mgxk2+Fgk2*(A2-A1)+Mqxk2+Fqk2*(A2-A1)=-42.000+2251.000*(3.500-3.500)+0.000+0.000*(3.500-3.500)+45.000+907.000*(3.500-3.500)+0.000 +0.000*(3.500-3.500)=3.000kN*mMyk=Mgyk1-Fgk1*(Bx/2-B1)/2+Mqyk1-Fqk1*(Bx/2-B1)/2+Mgyk2+Fgk2*(Bx/2-B1)/2+Mqyk2+Fqk2*(Bx/ 2-B1)/2=0.000-2251.000*(7.500/2-1.500)/2+0.000-0.000*(7.500/2-1.500)/2+0.000+907.000*(7.500/2-1.500 )/2+0.000+0.000*(7.500/2-1.500)/2=-1512.000kN*mVxk=Vgxk1+Vqxk1+Vgxk2+Vqxk2=-18.000+0.000+22.000+0.000=4.000kNVyk=Vgyk1+Vqyk1+Vgyk2+Vqyk2=0.000+0.000+0.000+0.000=0.000kNF1=rg*Fgk1+rq*Fqk1+rg*Fgk2+rq*Fqk2=1.00*2251.000+1.00*0.000+1.00*907.000+1.00*0.000=3158.000kN*mMx1=rg*(Mgxk1+Fgk1*(A2-A1))+rq*(Mqxk1+Fqk1*(A2-A1))+rg*(Mgxk2+Fgk2*(A2-A1))+rq*(Mqxk2+Fq k2*(A2-A1))=1.00*(-42.000+2251.000*(3.500-3.500))+1.00*(0.000+0.000*(3.500-3.500))+1.00*(45.000+907.000 *(3.500-3.500))+1.00*(0.000+0.000*(3.500-3.500))=3.000kN*mMy1=rg*(Mgyk1-Fgk1*(Bx/2-B1)/2)+rq*(Mqyk1-Fqk1*(Bx/2-B1)/2)+rg*(Mgyk2+Fgk2*(Bx/2-B1)/2)+ rq*(Mqyk2+Fqk2*(Bx/2-B1)/2))=1.00*(0.000-2251.000*(7.500/2-1.500)/2)+1.00*(0.000-0.000*(7.500/2-1.500)/2)+1.00*(0.000+90 7.000*(7.500/2-1.500)/2)+1.00*(0.000+0.000*(7.500/2-1.500)/2)=-1512.000kN*mVx1=rg*Vgxk1+rq*Vqxk1+rg*Vgxk2+rq*Vqxk2=1.00*-18.000+1.00*0.000+1.00*22.000+1.00*0.000=4 .000kNVy1=rg*Vgyk1+rq*Vqyk1+rg*Vgyk2+rq*Vqyk2=1.00*0.000+1.00*0.000+1.00*0.000+1.00*0.000=0.00 0kNF2=1.35*Fk=1.35*3158.000=4263.300kNMx2=1.35*Mxk=1.35*3.000=4.050kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*-1512.000=-2041.200kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*4.000=5.400kNVy2=1.35*Vyk=1.35*0.000=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|3158.000|,|4263.300|)=4263.300kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|3.000|,|4.050|)=4.050kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|5253.375|,|-2041.200|)=5253.375kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|4.000|,|5.400|)=5.400kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN5. 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=1.500+2.000+4.000=7.500m2. 基础总宽 By=A1+A2=3.500+3.500=7.000m3. 基础总高 H=h1+h2=0.400+0.300=0.700m4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.400+0.300-0.040=0.660m5. 基础底面积 A=Bx*By=7.500*7.000=52.500m26. Gk=γ*Bx*By*dh=18.000*7.500*7.000*1.500=1417.500kNG=1.35*Gk=1.35*1417.500=1913.625kN五、计算作用在基础底部弯矩值Mdxk=Mxk-Vxk*H=3.000-4.000*0.700=0.200kN*mMdyk=Myk+Vyk*H=-1512.000+0.000*0.700=-1512.000kN*mMdx=Mx-Vx*H=4.050-5.400*0.700=0.270kN*mMdy=My+Vy*H=5253.375+0.000*0.700=5253.375kN*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=(3158.000+1417.500)/52.500=87.152kPa 【①5.2.2-2】因γo*pk=1.0*87.152=87.152kPa≤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)=5253.375/(3158.000+1417.500)=1.148m因|exk|≤Bx/6=1.250m 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)=(3158.000+1417.500)/52.500+6*|5253.375|/(7.5002*7.000)=167.204kPaPkmin_x=(Fk+Gk)/A-6*|Mdyk|/(Bx2*By)=(3158.000+1417.500)/52.500-6*|5253.375|/(7.5002*7.000)=7.101kPaeyk=Mdxk/(Fk+Gk)=0.270/(3158.000+1417.500)=0.000m因|eyk|≤By/6=1.167m y方向小偏心Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx)=(3158.000+1417.500)/52.500+6*|0.270|/(7.0002*7.500)=87.157kPaPkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx)=(3158.000+1417.500)/52.500-6*|0.270|/(7.0002*7.500)=87.148kPa3. 确定基础底面反力设计值Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk=(167.204-87.152)+(87.157-87.152)+87.152=167.208kPaγo*Pkmax=1.0*167.208=167.208kPa≤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)=-1512.000/(4263.300+1913.625)=-0.245m因ex≤Bx/6.0=1.250m x方向小偏心Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By)=(4263.300+1913.625)/52.500+6*|-1512.000|/(7.5002*7.000)=140.696kPaPmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By)=(4263.300+1913.625)/52.500-6*|-1512.000|/(7.5002*7.000)=94.616kPa1.2 计算y方向基础底面反力设计值ey=Mdx/(F+G)=0.200/(4263.300+1913.625)=0.000m因ey≤By/6=1.167y方向小偏心Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx)=(4263.300+1913.625)/52.500+6*|0.200|/(7.0002*7.500)=117.659kPaPmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx)=(4263.300+1913.625)/52.500-6*|0.200|/(7.0002*7.500)=117.652kPa1.3 因Mdx≠0 Mdy≠0Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A=140.696+117.659-(4263.300+1913.625)/52.500=140.699kPa1.4 计算地基净反力极值Pjmax=Pmax-G/A=140.699-1913.625/52.500=104.249kPaPjmax_x=Pmax_x-G/A=140.696-1913.625/52.500=104.246kPaPjmax_y=Pmax_y-G/A=117.659-1913.625/52.500=81.209kPa2. 柱对基础的冲切验算2.1 因(H≤800) βhp=1.02.2 x方向柱对基础的冲切验算x冲切面积Alx=max((A1-h/2-ho)*(b+2*ho)-(Bx1-h/2-ho)2/2-(Bx2-b/2-ho)2/2,(A2-h/2-ho)*(b+2*ho)-(Bx2-h/2-ho )2/2-(Bx1-b/2-ho)2/2=max((3.500-1.000/2-0.660)*(5.000+2*0.660)-(3.500-1.000/2-0.660)2/2-(4.000-5.000/2-0.660 )2/2,(3.500-1.000/2-0.660)*(5.000+2*0.660)-(4.000-1.000/2-0.660)2/2-(3.500-5.000/2-0.660)2/2) =max(11.698,10.698)=11.698m2x冲切截面上的地基净反力设计值Flx=Alx*Pjmax=11.698*104.249=1219.525kNγo*Flx=1.0*1219.525=1219.53kN因γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000*1.43*5660*660=3739.34kNx方向柱对基础的冲切满足规范要求2.3 y方向柱对基础的冲切验算y冲切面积Aly=max((Bx1-b/2-ho)*(h+2*ho)+(Bx1-b/2-ho)2,(Bx2-b/2-ho)*(h+2*ho)+(Bx2-b/2-ho)2)=max((3.500-5.000/2-0.660)*(1.000+2*0.660)+(3.500-5.000-0.660)2/2,(4.000-5.000/2-0.660)* (1.000+2*0.660)+(3.500-5.000-0.660)2/2)=max(0.904,2.064)=2.064m2y冲切截面上的地基净反力设计值Fly=Aly*Pjmax=2.064*104.249=215.212kNγo*Fly=1.0*215.212=215.21kN因γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000*1.43*1660.000*660=1096.70kNy方向柱对基础的冲切满足规范要求八、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。
可编辑修改精选全文完整版基础工程课程设计计算书一、 工程概况某写字楼为钢筋混凝土框架结构,楼高6层,采用钢筋混凝土柱下条形基础。
底层平面见示意图。
框架柱截面尺寸为500×500,二、 根据地质资料可知确定基础埋深:根据地质资料进入土层 1.7m 为粘土层,其基本承载理fak =175kPa,为最优持力层,基础进入持力层大于30cm ,基础埋深为2m 。
杂填土γ=15kN/m3粘土γ=18kN/m3;基本承载力fak=175kPa淤泥γ=18.5kN/m3;基本承载力fak=90kPa1.7m3.5m未钻穿地基地质构造情况三、确定基础梁的长度和外伸尺寸。
设基础梁两端外伸的长度为a1、a2,两边柱之间的轴线距离为a。
为使其合力作用点与根据荷载的合力通过基底形心,按形心公式确定基础两端向外延伸出边柱外。
但伸出长度也不宜太大,这里取第一跨距(AB跨)的0.25倍,即取a=0.25×6=1.5m。
xc确定后,可按合力作用点与基底形心相重合的原则,定出基础梁的长度L,则有:L= 2(xc+La)= 2×(15+1.5) = 33m三、确定基础受力:表1 柱荷载值表轴号①②③④⑤⑥A 1775 2150 2587 2400 2150 1775B 1775 2150 2587 2400 2150 1775C 1775 2150 2587 2400 2150 1775注:单位kN。
按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b。
初定基础的埋置深度2m >0.5m ,应对持力层承载力进行深度修正,即:f '= f k +ηd ·γ0(d- 0.5 )= 175 + 1.0×((15×1.7 + 18 × 3.5)/5.2)×(2.0-1.0)= 192.0 kPa < 1.1f k = 192.5kPa b≥)20'(d f L Fi-∑ =)2200.192(33177521502400258721501775⨯-⨯+++++= 2.56m ,取 b = 2.7m则持力层的地基承载力设计值f = f ' = 192.5 kPa四、 条形基础地基承载力验收. 1. 上部结构荷载和基础剖面图∑F i =1775+2150+2587+2400+2150+1775=12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.M为了增加抗弯刚度,将基础长度L 平行于弯度作用方向,则基础底部抗弯刚度W=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3 折算成线荷载时,Pjmax= F A/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2Pjmin= F A/Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39 KN/M2Pjmax=146.75 KN/M2<1.2 fak=1.2×175=210 KN/M21/2(Pjmax+ Pjmin)=1/2(146.75+141.39)=144.07<175 KN/M2满足要求.五、地基软弱下卧层的验算第一步:地基承载力特征值修正fa=fak+ηd×rm(d-0.5)=(175+1.0×18(2-0.5) kPa =202 kPa 第二步:验算基础底面面积A=F A/(fa-r G d)= 12837kN/(202-20×2)= 12837/214.04=79.2m2L×b=(2.7×33)=89.1 m2>A=79.2m2符合要求第三步:计算基底附加压力P0=P k-r m d=(F A+G k)/A-r m d=(12837+20×2×33×2.7)/(33×2.7) -15×1.7 KPa =158.57Kpa第四步:计算下卧层顶面附加压力和自重应力为Z=1.7+3.5-2=3.2m>0.5b=0.5×2.7=1.35mα=E S1/ E S2=9/3=3由表1-17查的θ=230,下卧层顶面的附加压力为 P Z =)tan 2)(l tan 2(0θθz z b lb p++=KPa KPa 12.3)424.035.12)(33424.035.127.2(57.1587.233=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯下卧层顶面处的自重应力 P CZ =(15×1.7+18×3.5)=88.5Kpa 第五步:验算下卧层承载力下卧层顶面以上土的加权平均重度 r m =33/01.17/5.37.1185.3157.1m KN m KN =+⨯+⨯下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值)05.(-+=d m d fak faz γη=[90+1.0×17.01×(5.2-0.50)]=170.23kPaPZ+PCZ=(3.12Kpa +88.5Kpa)=91.62 Kpa ≤faz=170.23kPa 满足要求.六、底板配筋计算第一步:确定混凝土及钢筋强度选用混凝土强度等级为C25,查得ft=1.27Mpa,采用HPB235钢筋得fy=210Mpa.第二步:确定地基净反力Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/ 490.05M 3=144.07-2.68=141.39 KN/M 2第三步:计算截面I 距基础边缘的距离 bi=0.5×(2.7-0.24)=1.23m第四步:计算截面的剪力设计值 VI=bi/2b[(2b -bi)pjmax+bi ×pjmin] =()[]m KN m KN /179/39.14123.175.14623.17.227.2223.1=⨯+⨯-⨯⨯第五步:确定基础的有效高度 h0≥mm ft VI 34.20127.17.01797.0=⨯= 基础高度可根据构造要求确定,边缘高度取250mm,基础高度取h=350mm,有效高度h0=(350-50)=300mm >201.34mm,合适.第六步:验算基础截面弯矩设计值MI=0.5VI ×bi=0.5×179×1.23=110.1KN.m/m 第七步:计算基础每延长米的受力钢筋截面面积并配筋 As=261941103002109.01.11009.0mm fyh MI =⨯⨯⨯=配受力钢筋Ф20@150(As=2094.7mm 2),配Ф8@250的分布筋.七、基础梁纵向内力计算及配筋 第一步:确定基础净反力∑F i =1775+2150+2587+2400+2150+1775=12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.MW=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb -∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M 3 =144.07-2.68=141.39 KN/M 2折算为线荷载时: Pjmax=(146.75×2.7) KN/m =396.225KN/m pjmin=(141.39×2.7) KN/m =381.753 KN/m 为计算方便,各柱距内的反力分别取该段内的最大值 第二步确定固端弯矩m KN m KN M BA •=•⨯⨯=4465.12.396212 m KN m KN M CB •-=•⨯⨯-=75.177965.395812 m KN m KN M CD•=•⨯⨯=117969.3921212 m KN M DC •-=1179 m KN m KN M DE •=•⨯⨯=117163.3901212 m KN M ED •-=1171m KN m KN M EF •=•⨯⨯=116367.3871212 m KN M FE •-=1163m KN m KN M FG •=•⨯⨯=173361.385812m KN m KN M GH •=•⨯⨯-=4305.15.382212⑵ 分配系数EI EI EI 各杆线刚度 iAB = ─── ; iBC = ─── ; iCD = ───1.5 6 6分配系数 μBA =BC AB i i 433i AB + =0.43 ; μBC =BC AB i i 433i BC += 74=0.57μCB =CD BC i i 344i BC +=178=0.47; μCD =BC CD i i 343i CD + =179=0.53(三)、地基梁正截面抗弯强度设计地基梁的配筋要求基本上与楼面梁相同。
J-1、一、基础设计(f ak=180kPa)1.基础上荷载N k=3116kN.m N=3852kN.mM xk=-6kN.m M x=-8kN.mM yk=-41kN.m M y=-51kN.mQ xk=-82kN Q x=-101kNQ yk=49kN Q y=61kN轴向力最大标准组合轴向力最大基本组合基础埋深为2.5m,地下水位为未知,不考虑。
2.确定基础底面尺寸及地基承载力验算查规范,粉质黏土的承载力修正系数为:ηb=0,ηd=1.6 (只进行深度修正)f a=f ak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=180+1.6×18×(2.5-0.5)=237.6kPa(1)基础底面尺寸的确定在轴力荷载F作用下,基础底面积A´为:A´=N k/(f a-γm d)=3116/(237.6-18×2.5)=16.17m2选取基础尺寸为:A=4.1×4.1=16.81m²,取基础高度为700mm。
(2)地基承载力验算W=bl2/6=4.13/6=13.25m3基础底面的压力为:p k=(F k+G k)/A±M xk/W x=(3116+16.81×2.5×18)/ 16.81±(6+82×0.7)/11.49=230.37±5.52p kmax=235.89kPa<1.2f a=1.2×237.6=285.12kPaP kmin=224.85kPa>0,均满足要求。
(3)受冲切承载力验算进行冲切计算式,按由柱边起成45°的冲切角椎体的斜面进行验算。
p=(F+G)/A±M x/W x=(3852+1.35×16.81×2.5×18)/ 16.81±(8+101×0.7)/13.25=289.90±5.94p max=295.84kPaP min=283.96kPa。
双柱联合基础计算书
该试验需要使用两个柱形装置,每个装置都包括一个钢球、一根钢柱
和一台仪器。
首先,将一个钢球放置于所测试的土壤表面上,然后在钢球
上放置一个钢柱,直到达到所需深度。
重复此过程以确定所需测试的深度
范围,并通过调整钢球和钢柱的位置来确定测量的位置。
接下来,将第二个钢球放在试验点的另一个位置,并使用相同的方法
将钢柱插入土壤中。
然后,通过测量两个试验点之间的力差来计算试验的
结果。
该试验的最大优点是可以测量室内或户外的土壤承载力和饱和度,使
用简单、效率高、可以测量不同孔隙水压下的土壤参数,可以为工程建设
提供重要的参考数据。
在使用双柱联合基础计算书时,需要注意一些因素,包括钢球和钢柱
的尺寸、包裹土壤的容器尺寸、室内温度和湿度等。
此外,测量时需要保
持试验点和环境的相对稳定,以确保测得的数据准确可靠。
总之,双柱联合基础计算书是一种简单而有效的力学试验方法,可以
用于测量土壤承载力和饱和度,对于土壤工程建设提供了重要的参考数据。
目录一.作用效应组合 (2)(一)、恒载计算 (2)(二)、活载反力计算 (3)(三)、人群荷载 (3)(四)、汽车制动力计算 (4)(五)、支座摩阻力 (4)(六)、荷载组合计算 (4)二.确定桩长 (6)三.桩基强度验算 (7)(一)、桩的内力计算 (7)(二)桩身材料截面强度验算 (11)四.桩顶纵向水平位移验算 (13)五.横系梁设计 (14)六.桩柱配筋 (14)七.裂缝宽度验算 (14)桥墩桩基础设计计算书一. 作用效应组合(一)恒载计算1、盖梁自重 )1(G =25⨯0.5⨯0.33⨯1.4=5.775 KN)2(G =(0.9+1.5)⨯2.075/2⨯25⨯1.4=87.15 KN)3(G =(0.25+1.2+5.8+1.2+5.8+1.2+0.25)⨯25⨯1.5⨯1.4=824.25KN )4(G =0.33⨯0.5⨯25⨯1.4=5.775 KN)5(G =(0.9+1.5)⨯2.065/2⨯25⨯1.4=86.73 KN1G =)1(G +)2(G +)3(G +)4(G +)5(G =1009.68 KN2、桥墩自重:2G =)]633.6738.6843.6(412.1[252++⨯⨯⨯⨯π=KN 54.5713.系梁自重:3G =253145.128.01)215.08.5(252⨯⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-⨯π=KN 54.3524.上部恒载:各梁恒载反力表 表一边梁自重:)1(G =2⨯12.54⨯19.94=500.10KN 中辆自重:)2(G =10.28⨯19.94⨯15=3074.75KN 一孔上部铺装自重:)3(G =3.5⨯19.94⨯17.5=1221.33KN 一孔上部恒载:4G =)1(G +)2(G +)3(G =4796.18KN 综上可得恒载为:G=1G +2G +3G +4G =6729.94KN(二)支座活载反力计算 1. 汽车荷载(1)一跨活载反力查规范三车道横向折减系数取0.78,根据规范的跨径在五米和五十米之内均布荷载标准值应该采用直线内插法180360180--x 4515= 解得x =237.84 故P K=237.84KN在桥跨上的车道荷载布置如图排列,均布荷载q k =10.5KN/m 满跨布置,集中荷载P K=237.84KN 布置在最大影响线峰值处,反力影响线的纵距分别为: h 1=1.0, h 2=0.0hh 1支座反力: KN l q P N k k 61.79578.03)2205.1084.237(78.03)2(6=⨯⨯⨯+=⨯⨯⨯+= 支座反力作用点离基底形心轴的距离:e a =(20-19.46)/2=0.27m由1N 引起的弯矩:KN M 81.21427.061.7951=⨯=(1) 两跨活载反力 支座反力: KN lq P N k k 68.103478.03)46.195.1084.237(78.03)22(2=⨯⨯⨯+=⨯⨯⨯⨯+= 由2N 产生的弯矩:m KN M .36.27927.068.10342=⨯= 2.行人荷载布置在5.5米人行道上,产生竖直方向力。
高层建筑地基基础课程设计学年学期:2014~2015学年第2学期院别:土木工程学院专业:勘查技术与工程专业方向:岩土工程班级:勘查1201学生:学号:指导教师:***《高层建筑地基基础课程设计》成绩评定表班级姓名学号目录一、工程概况几工程地质条件 (5)1.1柱位图 (5)1.2土层信息 (5)1.3上部荷载 (6)二、基础选型 (6)三、设计尺寸与地基承载力验算 (6)3.1基础底面积尺寸的确定 (6)3.2地基承载力验算 (7)四、沉降验算 (9)五、筏板基础厚度的确定 (11)5.1抗冲切承载力验算 (11)5.2抗剪承载力验算 (12)5.3局部受压承载力计算 (13)六、筏板、基础梁内力计算 (15)6.1基础底板内力计算 (15)6.2基础梁内力计算 (17)6.2.1边缘横梁(JL1)计算 (17)6.2.2中间横梁(JL2)计算 (19)6.2.3边梁纵梁(JL3)计算 (20)6.2.4中间纵梁(JL4)计算 (22)七、梁板配筋计算 (24)7.1底板配筋 (24)7.1.1板顶部配筋(取跨中最大弯矩) (25)7.1.2板底部(取支座最大弯矩) (26)7.2基础梁配筋 (27)八、粱截面配筋图 (34)九、心得体会 (36)十、参考文献 (36)一、工程概况几工程地质条件某办公楼建在地震设防六度地区,上部为框架结构8层,每层高 3.6m。
地下一层,不设内隔墙,地下室地板至一楼室内地面竖向距离4.5m。
地下室外墙厚300mm。
柱截面400×400,柱网及轴线如图所示。
室内外高差0.4m。
不考虑冻土。
上部结构及基础混凝土均采用C40。
1.1柱位图1.2土层信息1.3上部荷载二、基础选型根据提供的土层信息,可知建筑物所在位置的地基土多为粘土和粉质粘土,且地下水位较高,属于软土地基,且考虑到建筑的柱间距较大并设置了地下室等因素,综合考虑决定采用梁式筏板基础,梁式筏板基础其优点在于较平板式具有低耗材、刚度大,在本次设计中决定采用双向肋梁板式筏形基础。
基础设计计算书1. 根据建筑结构设计资料,采用柱下独立基础,柱网布置如图1-1所示,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来的轴心荷载为1200kN ,弯矩值为300kN ·m ,水平荷载为200kN 。
柱永久荷载效应起控制作用,柱截面尺寸为400mm ×600mm ,试设计该基础。
2.工程地质情况持力层在地下7米的中风化岩层,由上至下风别为1m 回填土,2m 粉质粘土,4米粘土。
2. 基础设计根据土质情况,将基础深度设置为1.5m 。
基底宽度设为2.0m 。
根据GB50007-2002第5.2.5条规定,k c m d b c M d M b M f ++=γγao 20k =ϕ可查得51.0b =M ,06.3d =M ,66.5C =M而3/7.165.1/)5.0*181*16(M KN m =+=γ将该独立基础设计成阶梯形,取基础高度为650 mm ,基础分二级,室内外高差300mm ,如图4-8所示。
a假设b <3m,因d =1.2m >0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正, ()[]220d k m /kN 6.242m /kN 5.02.1180.1230)5.0(=-⨯⨯+=-+=d f f γη⑶确定基础的底面面积m 35.1m 21.52.1=+=D A 0≥22m 15.3m 35.1206.242680=⨯-=⨯-D f F G γ 考虑偏心荷载影响,基础底面积扩大20%,于是 22m 78.3m 15.32.12.1=⨯=='A A取矩形基础长短边之比l/b =1.5,即l =1.5bm 59.15.178.35.1===A b 取b=1.6 m 则l =1.5b =2.4 mA = l ×b =2.4×1.6 m=3.84 m 2⑷持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为kN 68.783kN )35.184.320680(kN 680=⨯⨯+=+=+AD G F G γ m kN 5.86m )kN 65.01080(k ⋅=⋅⨯+=+=Vh M Mm 11.0m 68.7835.86k ==+=G F M e <m 4.06m 4.26==l 符合要求。
独立基础计算书一、设计依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)《变电站建筑结构设计技术规程》(DL/T5457-2012)二、基本参数1.地基信息修正后地基承载力特征值fa(kPa):200.00基础埋深d(m): 1.70基础反力作用点处标高(m):0.002.容重信息基础底面以上土的重度(kN∕m3):20.00基础底面以下土的重度(kN∕m3):18.00混凝土容重(kN∕m3):25.003.尺寸参数截面类型:方形截面尺寸be1,he1(mm):700,700 基础类型:阶梯形基础基础台阶数:2阶柱与基础连接方式:平台4.设计选项重要性系数:1.00基础底面允许部分脱开:否考虑抗震承载力调整:否考虑地下水:否考虑软弱下卧层:否5.基础配筋信息基础混凝土等级:C30基础底板钢筋等级:HRB400底板最小配筋率(%):0.15基础板筋合力点至截面近边的距离as(mm):45.006.柱信息柱混凝土等级:C30柱纵筋等级:HRB400柱箍筋等级:HPB300柱纵筋合力点至截面近边的距离as(mm):45.00设计用角筋直径(mm):207.抗拔验算验算方法:《高耸规范》土重法临界深度:3倍基础边长抗拔角:25.00 土体重量(kN∕m3):17.008.抗倾覆验算抗倾覆验算:《变电站规程》11.2.5稳定系数:1.509.抗滑移验算抗滑移验算:否三、组合内力表基础X向与整体坐标系X轴的夹角:0.001.基本组合注:原组合数过多,仅显示前10组2.标准组合注:原组合数过多,仅显示前10组3.附加荷载四、验算结果五、基础自重计算第1阶体积V1=1.80×2.80X0.50=2.52m3第2阶体积V2=0.80X1.20×0.50=0.48m3混凝土柱体积V c=0.70×0.70×0.70=0.34nr总体积V=2.52+0.48+0.34=3.34m3基础自重G0=γV=25×3.34=83.58kN六、地基承载力验算1.1 轴心荷载作用下的地基承载力验算控制组合:标准组合组合7序号1内力标准值计算N k=N+N da+0.7×N la=29.96+0.00+0.7X0.00=29.96kN基础底面积A=B x×B y=1.80X2.80=5.04m2基础上土重G s=γ(^Ad-V)=20.0X(5.04X1.70-3.34)=104.50kN基础自重和基础上的土重G k=G s+G0=104.50+83.58=188.07kN标准组合下的基础底面平均压力值29.96+188.07P∕c=—= --------------- —— ------- =43.26kPa≤f a=200.00kPaA 5.04满足《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.1条第1款。
双柱联合基础计算书
双柱联合基础计算书,是一种通过使用两根柱子进行各种计算的
方法。
这种计算方法灵活、简单,适用于各种场合和行业。
双柱联合基础计算书主要包括三种计算方法:加法、减法和乘法。
这里,我们以加法为例,来介绍一下双柱联合基础计算书的使用方法。
首先,需要准备两根柱子,分别是加法柱和结果柱。
加法柱分为
两段,分别是进位柱和数位柱。
进位柱用来标记进位信息,数位柱用
来存放各个数位的值。
结果柱用来记录计算结果。
然后,将需要计算的两个数分别写在加法柱的数位柱上。
从个位
开始,向左逐位相加,将每个数位相加的结果写在结果柱上。
如果某
个数位的结果超过了10,则要进位,并在进位柱上标记进位信息。
最后,将结果柱上的数字逐位读出,就得到了计算结果。
举个例子,假如要计算39+57=96,首先写出加法柱如下:
进位柱数位柱
0 9
0 3
进位柱数位柱
0 7
0 5
然后,从个位开始相加,结果写在结果柱上:
结果柱
6
6
9
最后,将结果柱上的数字逐位读出,得到了计算结果96。
双柱联合基础计算书可以应用在各种场合和行业中,比如家庭财务管理、商业计算、科学研究等。
通过这种计算方法的使用,不仅可以提高计算效率,还可以培养人们的数学思维和计算能力。
多柱基础计算书项目名称_____________构件编号_____________日期_____________设计_____________校对_____________审核_____________一、设计资料柱子数量: 双柱基础类型: 锥型基础基础埋深d: 2000 mma s: 80 mm转换系数K s: 1.35基础及其上覆土平均容重 0: 20.00 kN/m3混凝土强度等级: C30, f c = 14.30 N/mm2, f t = 1.43 N/mm2钢筋强度等级: HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi), f y = 360.00 N/mm2作用在基础顶部的荷载:柱子编号N(kN)M x(kN·m)M y(kN·m)V x(kN)V y(kN)柱子a2447.390.00366.41116.180.00柱子b2447.390.00366.41116.180.00计算形式: 验算截面尺寸基础是否对称: 是基础几何尺寸为:B = 500 mm H = 500 mmC b = 2500 mmB1 = 5400 mm L1 = 2900 mmB11 = 1450 mm L11 = 1450 mmB2 = 3200 mm L2 = 700 mmB21 = 350 mm L21 = 350 mmh1 = 500 mm h2 = 300 mm基础总高度h = 800 mm二、依据规范《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)三、修正地基承载力计算公式:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)(5.2.4)f a = f ak + ηb γ(b - 3) + ηd γm (d - 0.5) (式5.2.4)式中: f ak = 210.00 kPaηb = 0.30, ηd = 1.60γ = 18.00 kN/m 3, γm = 18.00 kN/m 3b = 2.90m, d = 2.00m如果 b < 3m, 按 b = 3m; 如果 b > 6m, 按 b = 6m 如果 d < 0.5m, 按 d = 0.5m f a = f ak + ηb γ(b - 3) + ηd γm (d - 0.5)= 210.00 + 0.30 × 18.00 × (3.00 - 3.00) + 1.60 × 18.00 × (2.00 - 0.50)= 253.20 kPa抗震情况下地基抗震承载力f aE = ζa f a = 1.10 × 253.20 = 278.52 kPa四、用户荷载转化将用户输入的荷载转化到基础形心处转化后的荷载作用点离基础左边界距离X c = 2700 mm 转化后的荷载作用点离基础下边界距离Y c = 1450 mm 此时荷载的设计值采用以下公式计算:N = N a + N bM x = M ax + M bx + (N a + N b ) × Y 1 - (V ay + V by )× h M y = M ay + M by - N a × X 1 + N b × X 2 + (V ax + V bx ) × h 其中X 1 = X c - B 11 = 1250 mmX 2 = B 11 + C b - X c = 1250 mm Y 1 = Y c - L 11 = 0 mm代入数值, 可得作用在基础底部形心处的荷载为:N = 4894.78 kN, M x = 0.00 kN·m, M y = 918.71 kN·m荷载的标准值取荷载的设计值除以荷载转换系数K s , 所以可得N k = 3625.76 kN, M kx = 0.00 kN·m, M ky = 680.52 kN·m五、地基承载力验算基础底面积A = B 1 × L 1 = 5400.000 × 2900.000 = 15.66 m 2基础及其上覆土自重标准值G k = γ0Ad = 20.00 × 15.66 × 2.000 = 626.40 kN 基础及其上覆土自重设计值G = 1.35G k = 1.35 × 626.40 = 845.64 kN≤ f aE = 278.52 kPa p k = N k + G k A = 3625.76 + 626.4015.66 = 271.53 kPa≤ B 1 / 6e kx = |M ky|N k + G k = 680.523625.76 + 626.40 = 0.16 m≤ L 1 / 6e ky =|M kx|N k + G k =0.003625.76 + 626.40 = 0.00 mp kmax = p k + |M kx|W x +|M ky|W y p kmin = p k - |M ky|W y -|M kx|W x 其中W x = B 1L 126= 5400 × 290026 = 7.57 m3Wy = B 12L 16 = 5400.002 × 2900.006= 14.09 m3p kmax = 271.53 + 0.007.57 + 680.5214.09 = 319.81 kPap kmin = 271.53 - 0.007.57 - 680.5214.09= 223.25 kPap kmax ≤ 1.2f aE = 334.22 kPa六、基础抗冲切验算计算公式:按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)下列公式验算:F l ≤ 0.7βhp f t a m h 0(8.2.7-1)αm = (a t +a b )/2(8.2.7-2)F l = p jmax A l - ∑N其中N 为作用在A l 上的柱子对基础的轴向作用力1.求基底净反力最大值≤ B 1 / 6e x = |M y|N + G = 918.714894.78 + 845.64 = 0.16 m≤ L 1 / 6e y = |M x|N + G = 0.004894.78 + 845.64 = 0.00 mp jmax = N A + |M x|W x + |M y|W y = 4894.7815.66 + 0.007.57 + 918.7114.09= 377.75 kPa2.X 方向冲切验算截面h p jmax a t a b a mA l F l 0.7βhp f t a m h 0验算结果截面1800377.750.70 2.14 1.420.96361.731023.42满足要求截面2800377.750.50 1.94 1.22 1.16438.79879.28满足要求截面3800377.750.50 1.94 1.228.41730.09879.28满足要求截面4800377.750.50 1.94 1.228.41730.09879.28满足要求截面5800377.750.50 1.94 1.22 1.16438.79879.28满足要求截面6800377.750.70 2.14 1.420.96361.731023.42满足要求3.Y 方向冲切验算截面h p jmax a t a b a m A l F l 0.7βhp f t a m h 0验算结果截面1800377.75 3.20 4.64 3.92 1.91720.602825.22满足要求截面2800377.750.50 1.94 1.22 1.16438.79879.28满足要求截面3800377.750.50 1.94 1.22 1.16438.79879.28满足要求截面4800377.750.501.941.221.16438.79879.28满足要求截面5800377.750.50 1.94 1.22 1.16438.79879.28满足要求截面6800377.753.204.643.921.91720.602825.22满足要求七、基础局部受压验算计算公式: 《混凝土结构设计规范》中公式F l ≤ 1.35×βc ×βl ×f c ×A ln(7.8.1-1)混凝土局部受压强度提高系数(7.8.1-2)βl =A b A l 柱子F l A b A lβl1.35βc βl f c A ln 验算结果柱子a 2447.390.490.25 1.406756.75满足要求柱子b2447.390.490.251.406756.75满足要求八、截面抗弯计算1.计算公式基础抗弯计算采用倒置的悬臂板的计算模型, 承受一个梯形分布荷载, 其等效均布荷载计算公式为:p eq = (2p 1 + p 2) / 3其中p 1为悬臂端梯形荷载的荷载设计值, 取基础边界上基底净反力设计值的平均值p 2为固定端梯形荷载的荷载设计值, 取为轴心荷载作用下基底净反力的设计值基础四个边界上基底净反力设计值分别为:p Xl = N A - M y W y = 4894.7815.66 - 918.7114.09 = 247.38 kPap Xr = N A + M y W y = 4894.7815.66 + 918.7114.09 = 377.75 kPap Yt = N A - M x W x = 4894.7815.66 - 0.007.57 = 312.57 kPap Yb = N A + M x W x = 4894.7815.66 + 0.007.57 = 312.57 kPap j = N A = 4894.7815.66 = 312.57 kPaA s =M0.9f y h 02.基础底部钢筋计算X 方向基础底部钢筋截面等效p eq 弯矩M 截面宽度b截面高度h 计算面积A s1配筋面积A s2截面1269.11472.1518002023.973015截面2269.11561.9018002408.703015截面3269.11775.2118003080.433015截面4356.02420.7118001803.453015截面5356.02743.3718003026.623015截面6356.02624.6418002677.643015Y方向基础底部钢筋截面等效p eq弯矩M 截面宽度b截面高度h计算面积A s1配筋面积A s2截面1312.571021.1538004377.375628截面2312.571215.2638005209.435628截面3312.571215.2638005209.435628截面4312.571021.1538004377.375628其中计算面积A s1表示未考虑最小配筋率前钢筋的计算面积配筋面积A s2表示考虑最小配筋率后钢筋的计算面积X方向底部实际配置钢筋为:C16@200钢筋总根数为:15实配面积:3015 mm2Y方向底部实际配置钢筋为:C16@200钢筋总根数为:28实配面积:5628 mm2X方向顶部实际配置钢筋为:C0@-540钢筋总根数为:0实配面积:0.00 mm2。