独立基础计算书..
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目录1 基本条件的确定 (2)2 确定基础埋深 (2)2.1设计冻深 (2)2.2选择基础埋深 (2)3 确定基础类型及材料 (2)4 确定基础底面尺寸 (2)4.1确定B柱基底尺寸 (2)4.2确定C柱基底尺寸 (3)5 软弱下卧层验算 (3)5.1 B柱软弱下卧层验算 (3)5.2 C柱软弱下卧层验算 (4)6 计算柱基础沉降 (4)6.1计算B柱基础沉降 (4)6.2计算C柱基础沉降 (6)7 按允许沉降量调整基底尺寸 (7)8 基础高度验算 (8)8.1 B柱基础高度验算 (9)8.2 C柱基础高度验算 (10)9 配筋计算 (12)9.1 B柱配筋计算 (12)9.2 C柱配筋计算 (14)1 基本条件确定人工填土不能作为持力层,选用亚粘土作为持力层。
2 确定基础埋深2.1设计冻深⋅⋅⋅Z =Z zw zs o d ψψze ψ=2.01.000.950.90⨯⨯⨯1.71=m 2.2选择基础埋深根据设计任务书中给出的数据,人工填土d 1.5m =,因持力层应选在亚粘土层处,故取0m .2d =3 确定基础类型及材料基础类型为:柱下独立基础基础材料:混凝土采用C25,钢筋采用HPB235。
4 确定基础底面尺寸根据亚粘土e=0.95,l I 0.65=,查表得0, 1.0b d ηη==。
因d=2.0m 。
基础底面以上土的加权平均重度:1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=⨯+⨯-=3/m KN地基承载力特征值a f (先不考虑对基础宽度进行修正):11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+⋅-=+⨯⨯-=a KP 4.1 确定B 柱基底尺寸20240017.47.177.3820 2.0K a G F A m f d γ≥==--⨯由于偏心力矩不大,基础底面面积按20%增大,即A=1.20A =20.962m 。
基础计算书C 轴交3轴DJ P 01计算一、计算修正后的地基承载力特征值选择第一层粉土为持力层,地基承载力特征值fak=120 kPa ,ηd=2.0,rm=17.7kN/m 3,d=1.05m ,初步确定埋深d=1.5m ,室内外高差0.45m 。
根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 式5.2.4 计算修正后的抗震地基承载力特征值 = 139(kPa);二、初步选择基底尺寸A ≧Fk fa −γGA ≧949139−20×1.5=8.7㎡ 取独立基础基础地面a=b=3000mm 。
采用坡型独立基础,初选基础高度600mm ,第一阶h 1=350mm ,第二阶h 2=250mm 。
三、作用在基础顶部荷载标准值结构重要性系数: γo=1.0基础混凝土等级:C30 ft_b=1.43N/mm 2 fc_b=14.3N/mm 2柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm 2 fc_c=14.3N/mm 2钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 矩形柱宽 bc=500mm 矩形柱高 hc=500mm纵筋合力点至近边距离: as=40mm 最小配筋率: ρmin=0.150% Fgk=949.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=14.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=25.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=45.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=17.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.20 可变荷载分项系数rq=1.40Fk=Fgk+Fqk=949.000+(0.000)=949.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2=14.000+949.000*(1.500-1.500)/2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2=14.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2=25.000+949.000*(1.500-1.500)/2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2=25.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=45.000+(0.000)=45.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=17.000+(0.000)=17.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(949.000)+1.40*(0.000)=1138.800kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.20*(14.000+949.000*(1.500-1.500)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.500-1.500)/2) =16.800kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2)++=f a f ak b ()-b 3d m ( )-d 0.5=1.20*(25.000+949.000*(1.500-1.500)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.500-1.500)/2) =30.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(45.000)+1.40*(0.000)=54.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(17.000)+1.40*(0.000)=20.400kNF2=1.35*Fk=1.35*949.000=1281.150kNMx2=1.35*Mxk=1.35*14.000=18.900kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*25.000=33.750kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*45.000=60.750kNVy2=1.35*Vyk=1.35*17.000=22.950kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|1138.800|,|1281.150|)=1281.150kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|16.800|,|18.900|)=18.900kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|30.000|,|33.750|)=33.750kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|54.000|,|60.750|)=60.750kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|20.400|,|22.950|)=22.950kN四、计算参数1. 基础总长 Bx=B1+B2=1.500+1.500=3.000m2. 基础总宽 By=A1+A2=1.500+1.500=3.000m3. 基础总高 H=h1+h2=0.350+0.250=0.600m4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.350+0.250-0.040=0.560m5. 基础底面积 A=Bx*By=3.000*3.000=9.000m26. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*3.000*3.000*1.000=180.000kNG=1.35*Gk=1.35*180.000=243.000kN五、计算作用在基础底部弯矩值Mdxk=Mxk-Vyk*H=14.000-17.000*0.600=3.800kN*mMdyk=Myk+Vxk*H=25.000+45.000*0.600=52.000kN*mMdx=Mx-Vy*H=18.900-22.950*0.600=5.130kN*mMdy=My+Vx*H=33.750+60.750*0.600=70.200kN*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=(949.000+180.000)/9.000=125.444kPa 【①5.2.1-2】因γo*pk=1.0*125.444=125.444kPa≤fa=139.000kPa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)=52.000/(949.000+180.000)=0.046m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)=(949.000+180.000)/9.000+6*|52.000|/(3.0002*3.000)=137.000kPa Pkmin_x=(Fk+Gk)/A-6*|Mdyk|/(Bx2*By)=(949.000+180.000)/9.000-6*|52.000|/(3.0002*3.000)=113.889kPa eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=3.800/(949.000+180.000)=0.003m因|eyk|≤By/6=0.500m y方向小偏心Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx)=(949.000+180.000)/9.000+6*|3.800|/(3.0002*3.000)=126.289kPaPkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx)=(949.000+180.000)/9.000-6*|3.800|/(3.0002*3.000)=124.600kPa3. 确定基础底面反力设计值Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk=(137.000-125.444)+(126.289-125.444)+125.444=137.844kPa γo*P kmax=1.0*137.844=137.844kPa≤1.2*fa=1.2*139.000=166.800kPa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)=70.200/(1281.150+243.000)=0.046m因ex≤Bx/6.0=0.500m x方向小偏心Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By)=(1281.150+243.000)/9.000+6*|70.200|/(3.0002*3.000)=184.950kPa Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By)=(1281.150+243.000)/9.000-6*|70.200|/(3.0002*3.000)=153.750kPa1.2 计算y方向基础底面反力设计值ey=Mdx/(F+G)=5.130/(1281.150+243.000)=0.003m因ey≤By/6=0.500y方向小偏心Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx)=(1281.150+243.000)/9.000+6*|5.130|/(3.0002*3.000) =170.490kPa Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx)=(1281.150+243.000)/9.000-6*|5.130|/(3.0002*3.000)=168.210kPa1.3 因Mdx≠0 Mdy≠0Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A=184.950+170.490-(1281.150+243.000)/9.000=186.090kPa1.4 计算地基净反力极值Pjmax=Pmax-G/A=186.090-243.000/9.000=159.090kPaPjmax_x=Pmax_x-G/A=184.950-243.000/9.000=157.950kPaPjmax_y=Pmax_y-G/A=170.490-243.000/9.000=143.490kPa2. 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-hc/2-ho)*(bc+2*ho)+(A1-hc/2-ho)2,(A2-hc/2-ho)*(bc+2*ho)+(A2-hc/2-ho )2=max((1.500-0.500/2-0.560)*(0.500+2*0.560)+(1.500-0.500/2-0.560)2,(1.500-0.500 /2-0.560)*(0.500+2*0.560)+(1.500-0.500/2-0.560)2)=max(1.594,1.594)=1.594m2 x冲切截面上的地基净反力设计值Flx=Alx*Pjmax=1.594*159.090=253.574kNγo*Flx=1.0*253.574=253.57kN因γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000*1.43*1060*560=594.19kNx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((B1-bc/2-ho)*(hc+2*ho)+(B1-bc/2-ho)2,(B2-bc/2-ho)*(hc+2*ho)+(B2-bc/2-ho )2)=max((1.500-0.500/2-0.560)*(0.500+2*0.560)+(1.500-0.500-0.560)2/2,(1.500-0.50 0/2-0.560)*(0.500+2*0.560)+(1.500-0.500-0.560)2/2)=max(1.594,1.594)=1.594m2 y冲切截面上的地基净反力设计值Fly=Aly*Pjmax=1.594*159.090=253.574kNγo*Fly=1.0*253.574=253.57kN因γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000*1.43*1060.000*560=594.19kNy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。
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。
独立基础沉降计算书一、设计资料1.工程信息工程名称: 成品车间勘察报告: 江苏常州地质工程勘察院(2014)基础编号: J-32.基础参数基础尺寸: b ×l = 3.00 m× 3.00 m基础埋深: d = 1.500 m荷载: F k = 730.00 kN钻孔编号: ZK01孔囗标高: 0.00m地下水位标高: -1.00m地下水位深度: 1.00 m地基承载力特征值: f ak = 240.00 kPa3.计算参数设计时执行的规范:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)以下简称"基础规范"沉降计算经验系数: 程序自动地基变形计算深度: 按基础规范式5.3.6计算4.地质参数二、计算步骤1.计算基础底面的附加压力基础自重和其上的土重为:G k = γG Ad-γW Ad w = 20 × 3.00 × 3.00 × 1.50- 10 × 3.00 × 3.00 × 0.50 = 225.00 kN基础底面平均压力为:p k = F k + G kA=730.00 + 225.003.00 × 3.00= 106.11 kPa基础底面自重压力为:σch = γm d = 16.47 × 1.50 = 24.70 kPa上式中γm为基底标高以上天然土层的加权平均重度,其中地下水位下的重度取浮重度γm = ∑γi h i∑h i=19.80×1.00+9.80×0.501.00+0.50=24.701.50= 16.47 kN/m3基础底面的附加压力为:p0 = p k - σch = 106.11 - 24.70 = 81.41 kPa2.确定分层厚度按"基础规范"表5.3.6:由b = 3.00m 得∆z = 0.60m3.确定沉降计算深度按"基础规范"式(5.3.6)确定沉降计算深度.z n = 8.40 m4.计算分层沉降量根据"基础规范"表K.0.1-2可得到平均附加应力系数,计算的分层沉降值见下表:上表中l1 = l/2 = 1.50m b1 = b/2 = 1.50mz = 8.40m范围内的计算沉降量∑∆s = 30.99 mm, z = 7.80m至8.40m(∆z为0.60m)土层计算沉降量∆s'i = 0.67 = s'i = 0.67 mm ≤0.025∑∆s'i = 0.025 × 30.99 = 0.77 mm,满足要求。
基础JC-1计算书项目名称: JC-1设计:校对:专业负责人:1 计算依据的规范和规程1.1 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)1.2 《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)1.3 《建筑抗震设计规范》(GB 50011--2001)1.4 《建筑结构荷载规范》(GB 50009--2001)2 几何数据及材料2.1 基础混凝土等级: C35; 抗压强度fc=16.7(MPa); 抗拉强度ft=1.57(MPa)2.2 钢筋等级: HRB335; 强度设计值fy=300(MPa); 纵筋合力点至近边距离as=50(mm)2.3 基础类型: 锥型基础2.4 基础长l=1500(mm); 基础宽b=1500(mm); 基础高h=1000(mm)2.5 柱高Hc=400(mm); 柱宽Bc=400(mm);柱周加大尺寸(相当于杯口厚度) ac=50(mm); 加大高度hc=300(mm)2.6 基础端部高h1=300(mm)2.7 基础底面积A=l*b=1500*1500=2.250(m2)基础顶部面积At=(Hc+2*ac)*(Bc+2*ac)=(400+2*50)*(400+2*50)=0.250(m2)基础体积Vjc=l*b*h1+[(Bc+2*ac)*(Hc+2*ac)+(l-Hc-2*ac)*(b-Bc-2*ac)/3+(l-Hc-2*ac)*(Bc+2*ac)/2+(b-Bc-2*ac)*(Hc+2*ac)/2]*(h-h1-hc)+(Hc+2*ac)*(Bc+2*ac)*hc=1500*1500*300+[(400+2*50)*(400+2*50)+(1500-400-2*50)*(1500-400-2*50)/3+(1500-400-2*50)*(400+2*50)/2+(1500-400-2*50)*(400+2*50)/2]*(1000-300-300)+(400+2*50)*(400+2*50)*300=1.183(m3)2.8 基础自重和上部土重基础混凝土的容重γc=25.00(kN/m3)基础顶面以上土的容重γs=18(kN/m3)基础及以上土重Gk=Vjc*γc+[A*d-Vjc-Bc*Hc*(d-h)]*γs=1.183*25.0+[2.250*1.500-1.183-0.400*0.400*(1.500-1.000)]*18=67.593(kN)G=1.2*Gk=81.112(kN)3 地基承载力信息3.1 已知条件地基承载力特征值fak=180(kPa)当地震参与荷载组合时地耐力提高系数ξa=1宽度修正系数ηb=0; 深度修正系数ηd=1土的重度γ=18(kN/m3); 土的加权平均重度γm=20(kN/m3)基础短边尺寸b=1500(mm); 基础埋置深度d=1500(mm); 深度修正起算深度d1=0(mm) 3.2 承载力设计值fa=fak+ηb*γ*(b-3)+ηd*γm*(d-d1-0.5) (GB 50007--2002 式5.2.4, 按北京规范可把d1加大1m)fa=180+0*18*(1.5-3)+1*20*(1.5-0-0.5)=200.000(kPa)faE=ξa*fa (GB 50011--2001 式4.2.3)faE=1*200.000=200.000(kPa)3.3 基底允许出现零应力区占基底总面积的百分比: 0%4 荷载信息4.1 符号说明:N 、Nk----------- 柱底轴向力设计值、标准值(kN)F 、Fk----------- 作用于基础顶面的竖向力设计值、标准值(kN)Q 、Qk----------- 作用于地面的附加地面堆载设计值、标准值(kN/m2)Fx' 、Fy' 、Fkx' 、Fky'----------- 作用于基础顶面的附加荷载设计值、标准值(kN) Fx'=0; Fy'=0; Q=0; 地面堆载按活荷载考虑(考虑最不利情况)ax' 、ay'----------- 作用于基础顶面的附加荷载偏心(mm)ax'=0; ay'=0Vx 、Vy ---- 作用于基础顶面的剪力设计值(kN)Vkx 、Vky ---- 作用于基础顶面的剪力标准值(kN)Mx'、My' --- 作用于基础顶面的弯矩设计值(kN*m)Mkx'、Mky' --- 作用于基础顶面的弯矩标准值(kN*m)Mkx 、Mky ---- 作用于基础底面的弯矩标准值(kN*m)γz ---------- 荷载设计值换算为标准值的折减系数γz=1.3Fk=Nk+Fkx'+Fky'Mkx =Mkx'-Vky*H-Fky'*ay'、Mky=Mky'+Vkx*H+Fkx'*ax'Fk=F/γz Mkx'=Mx/γz Mky'=My/γz4.2 直接输入荷载设计值N=110; Mx=5; My=5; Vx=10; Vy=10Fk=(N+Fx'+Fy')/γz=(110+0+0)/1.3=84.615(kN)Mkx=(Mx'-Vy*H-Fy'*ay')/γz=(5-10*1-0*0)/1.3=-3.846(kN*m)Mky=(My'+Vx*H+Fx'*ax')/γz=(5+10*1+0*0)/1.3=11.538(kN*m)5 轴心荷载作用下验算pk=(Fk+Gk+Qk)/A (GB 50007--2002 式5.2.2-1)pk=(84.615+67.593+0.000)/2.250=67.648(kPa) ≤200.000 满足要求6 偏心荷载作用下验算单向偏心荷载作用下公式pkmax=(Fk+Gk+Qk)/A+Mk/W (GB 50007--2002 式5.2.2-2)pkmin=(Fk+Gk+Qk)/A-Mk/W (GB 50007--2002 式5.2.2-3)当基底出现拉力区时, Pkmax=2*(Fk+Gk)/l/a/3 (GB 50007--2002 式5.2.2-4) 双向偏心荷载作用下公式pkmax=(Fk+Gk+Qk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wypkmin=(Fk+Gk+Qk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy当基底出现拉力区时, Pkmax按与Fk+Gk+Qk等值原则进行修正基础底面抵抗矩Wx=l*b*b/6=1500*1500*1500/6=0.563(m3)Wy=b*l*l/6=1500*1500*1500/6=0.563(m3)pkmax=(84.615+67.593+0.000)/2.250+3.846/0.563+11.538/0.563=88.161(kPa) ≤1.2*200.000=240.000(kPa) 满足要求pkmin=(Fk+Gk+Qk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wypkmin=(84.615+67.593+0.000)/2.250-3.846/0.563-11.538/0.563=40.298(kPa)出现拉应力区面积占基底面积百分比=0.000% ≤0.000% 满足要求偏心矩ex=Mky/(Fk+Gk)=11.538/(84.615+67.593+0.076)=0.000(m)ey=Mkx/(Fk+Gk)=-3.846/(84.615+67.593)=-0.025(m)7 基础冲切验算FlγRE≤0.7*βhp*ft*am*h0 (GB 50007--2002 式8.2.7-1)γRE--承载力抗震调整系数,当有地震参与时取0.85,其它取1.0h0=h-asam=(at+ab)/2 (GB 50007--2002 式8.2.7-2)abx=Min(l,atx+2*h0)aby=Min(b,aty+2*h0)Fl=pj*Al (GB 50007--2002 式8.2.7-3)Alx=(b-aby)*l/2.0-(l-abx)*(l-abx)/4.0Aly=(l-abx)*b/2.0-(b-aby)*(b-aby)/4.0pj=γz*(Pkmax-Gk/A)7.1 柱底边冲切面验算βhp=0.98; h0=0.95(mm)atx=Hc=0.4(m); abx=1.5(m); amx=0.95(m)aty=Bc=0.4(m); aby=1.5(m); amy=0.95(m)Alx=0(m2); Aly=0(m2)pj=1.3*(88.1611-67.593/2.250)=75.556(kPa)FlxγRE=75.556*0.000*0.85=0.000(kN) ≤975.317(kN) 满足要求FlyγRE=75.556*0.000*0.85=0.000(kN) ≤975.317(kN) 满足要求7.2 柱周加大底边(基础顶)冲切面验算βhp=1.00; h0=0.65(mm)atx=Hc=0.5(m); abx=1.5(m); amx=1(m)aty=Bc=0.5(m); aby=1.5(m); amy=1(m)Alx=0(m2); Aly=0(m2)pj=1.3*88.1611-67.593/2.250=75.556(kPa)FlxγRE=75.556*0.000*0.85=0.000(kN) ≤714.350(kN) 满足要求FlyγRE=75.556*0.000*0.85=0.000(kN) ≤714.350(kN) 满足要求8 柱下局部受压承载力验算Fl≤ω*βl*fcc*Al (GB 50010--2002 式A.5.1-1)Fl=110(kN)fcc=0.85*fc混凝土局部受压面积Al=Bc*Hc=0.4*0.4=0.160(m2)局部受压时的计算底面积Ab=(Hc+2*c)*(Bc+2*c)=0.25(m2)βl=Sqrt(Ab/Al)=Sqr(0.250/0.160)=1.250ω*βl*fcc*Al=1.0*1.250*0.85*16.700*0.160=2839.000(kN)≥Fl=110.000(kN) 满足要求9 抗弯计算MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(pmax+p-2*G/A)+(pmax-p)*l]/12*γRE (GB 50007--2002 式8.2.7-4) =a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12*γREMⅡ=(l-a')^2*(2*b+b')*(pmax+pmin-2*G/A)/48*γRE (GB 50007--2002 式8.2.7-5) =(l-a')^2*(2*b+b')*(Pjmax+Pjmin)/48*γREγRE--承载力抗震调整系数,当有地震参与时取0.75,其它取1.09.1 柱边弯矩计算9.1.1 绕Y轴方向弯矩计算:l=1.500(m); a'=0.400(m); a1=0.550(m)Pjmax=84.444(kPa); Pjmin=2.051(kPa)pj=Pjmax-(Pjmax-Pjmin)*a1)/l=58.353(kPa)MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12)*γRE=0.550^2*[(2*1.500+0.400)*(84.444+58.353)+(84.444-58.353)*1.500]/12*0.75=9.919(kN*m)截面面积A=1.000(m2), 受压区高度x=0.001(m)As=33.085(mm2); 配筋率ρ=0.00%9.1.2 绕X轴方向弯矩计算:l=1.500(m); a'=0.400(m); a1=0.550(m)Pjmax=84.444(kPa); Pjmin=2.051(kPa)Pj=Pjmax-(Pjmax-Pjmin)*a1)/l=58.353(kPa)MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12)*γRE=0.550^2*[(2*1.500+0.400)*(84.444+58.353)+(84.444-58.353)*1.500]/12*0.75=9.919(kN*m)截面面积A=1.000(m2), 受压区高度x=0.001(m)As=33.085(mm2); 配筋率ρ=0.00%9.2 柱周加大底边(基础顶)弯矩计算9.2.1 绕Y轴方向弯矩计算:l=1.500(m); a'=0.500(m); a1=0.500(m)Pjmax=84.444(kPa); Pjmin=2.051(kPa)pj=Pjmax-(Pjmax-Pjmin)*a1)/l=56.980(kPa)MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12)*γRE=0.500^2*[(2*1.500+0.500)*(84.444+56.980)+(84.444-56.980)*1.500]/12*0.75=8.378(kN*m)截面面积A=0.850(m2), 受压区高度x=0.002(m)As=39.938(mm2); 配筋率ρ=0.00%控制最小配筋率ρmin=0.15%; As=1275.000(mm2)9.2.2 绕X轴方向弯矩计算:l=1.500(m); a'=0.500(m); a1=0.500(m)Pjmax=84.444(kPa); Pjmin=2.051(kPa)Pj=Pjmax-(Pjmax-Pjmin)*a1)/l=56.980(kPa)MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12)*γRE=0.500^2*[(2*1.500+0.500)*(84.444+56.980)+(84.444-56.980)*1.500]/12*0.75=8.378(kN*m)截面面积A=0.850(m2), 受压区高度x=0.002(m)As=39.938(mm2); 配筋率ρ=0.00%控制最小配筋率ρmin=0.15%; As=1275.000(mm2),Ax=2.24709e-2359.3 配筋结果:沿X向钢筋As=1275.000(mm2); 实配13φ12@125(As=1470.265)沿Y向钢筋As=1275.000(mm2); 实配13φ12@125(As=1470.265)=========================TAsd结构设计软件基础JC-1计算书结束=========================。
柱下独立基础计算说明书由于部分资料不全,一些参数采用经验和查询相似案例估算,整个基础采用保守计算,设计成柱下独立无筋扩展基础(C25混凝土)。
经对比水深线,得土层表面高程72,常水位高程75.65m ,柱顶高程75.75m ,挡土墙基底高程70.70m 。
柱下独立基础要求低于挡土墙基础1m 左右,故按低于1m 计算得独立基础基底高程为69.70m 。
柱截面尺寸:500mm × 400mm柱、肋、翼缘均采用C25砼人群荷载: 2/0.3m kN修正后的地基承载力特征值 a f 240kPa独立基础间距4m每个基础受载荷区域面积 4m × 2.5m = 102m站桥截面面积计算截面尺寸S = ( 300 + 400 )* 1000 + 500 * 400= 9000002mm土表层上方柱长:75.75-72.0=3.75m基础埋深:d = 72.0-69.70=2.3m基础上方结构自重1N = (0.9*0.4+0.4*0.5*3.75+0.4*0.5*1.8*2)*263/m kN =47.58kN(取48KN)上部人荷载:2N = 3kN/2m * 102m =30kN受载荷区域内水重:3N = 3.65*2.5*4*1*10=365kNN=48+30+365=443kN剪力Q=0.8kN/m * 4m = 3.2kN弯矩 M=12.5 + 2 = 14.5kN (取15kN )先按照中心荷载作用计算基础底面积1A1A 28.23.2*20240443=-=-≥d f N G a γ2m 式中 G γ——基础及其台阶上填土的平均重度,通常采用3/20m kN考虑偏心荷载不利影响保守计算加大基础底面积20%A=1.21A =2.742m根据桥布置及相关要求,基础选择2500x2000的无筋扩展基础设计,面积为5平方米.进行验算计算基础及台阶上的土重kN dA G G 23020*5*3.2===γ计算基底抵抗矩32226/5.2*26/*m b l W ===计算基底边缘最大、最小应力 kPa W Q M A G N p 1.14422.3*2.11552304432.1max =+++=+++=kPa W Q M A G N p 2.12522.3*2.11552304432.1min =+-+=+-+= 验算基础底面应力kPa f kPa p p a 2407.1342/)2.1251.144(2/)(min max =<=+=+,安全kPa kPa f kPa p a 288240*2.12.16.134max ==<=,满足要求根据查“无筋扩展基础台阶宽高比的允许值”,得基础的刚性角∂的宽高比tan ∂=1:1.50。
独立基础计算书计算依据:1、《建筑地基基础设计规范》GB50007-20112、《混凝土结构设计规范》GB50010-20103、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012一、基本参数1、上部荷载参数5、软弱下卧层2 地基压力扩散角θ(°)23 基础底面至软弱下卧层顶部的距离z(m)160软弱下卧层顶处修正后的地基承载力设计值faz(kPa)二、计算简图平面图剖面图1-1剖面图2-2三、承台验算1、基础受力设计值计算:F=200KNM x′=M x+H1×V x=50+2.4×10=74kN·mM y′=M y+H1×V y=50+2.4×10=74kN·m标准值计算:(标准组合)F k=K s×F=1.3×200=260kNM xk=K s×M x′=1.3×74=96.2kN·mM yk=K s×M y′=1.3×74=96.2kN·m2、基础及其上土的自重荷载标准值:G k=L×B×(γc×h1+ (h′+h2+h3) ×γ′)+L1×B1×h2×(γc-γ′)+(d x×2+a )×(d y×2+b)×h3×(γc-γ′)=3.6×2.8×(24×0.4+ (1.2+0.4+0.4)×17)+2.8×2×0.4×(24-17)+(0.6×2+0.8 ) ×(0.3×2+0.6)×0.4×(24-17)=461.888kN 3、基础底面压应力计算p k = (F k + G k)/A=(260+461.888)/(2.8×3.6)=71.616kPa基础底面抵抗矩:W X= BL2/6=2.8×3.62/6=6.048m3基础底面抵抗矩:W Y= LB2/6=3.6×2.82/6=4.704m3e x=M xk /(F k+G k)=96.2/(260+461.888)=0.133p xkmax= (F k + G k)/A + |M xk|/W x=71.616+96.2/6.048=87.522kPap xkmin= (F k + G k)/A - |M xk|/W x=71.616-96.2/6.048=55.71kPap x增= p xkmax-p k=15.906kPap x减= p k-p xkmin=15.906kPae y=M yk/(F k+G k)=96.2/(260+461.888)=0.133p ykmax= (F k + G k)/A + |M yk|/W y=71.616+96.2/4.704=92.067kPap ykmin= (F k + G k)/A - |M yk|/W y=71.616-96.2/4.704=51.165kPap y增= p ykmax-p k=20.451kPap y减= p k-p ykmin=20.451kPap kmax = p k+ p x增+ p y增=71.616+15.906+20.451=107.973kPap kmin = p k- p x减- p y减=71.616-15.906-20.451=35.259kPa基座反力图1)轴心作用时地基承载力验算P k=71.616kPa≤f a=224.72kPa满足要求!2)偏心作用时地基承载力验算P kmax=107.973kPa≤1.2f a=1.2×224.72=269.664kPa满足要求!4、软弱下卧层验算基础底面处土的自重压力值:p c= H1×γm=2.4×18=43.2kPa下卧层顶面处附加压力值:p z=l b×(p kmax-p c)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ))=3.6×2.8×(107.973-43.2)/((2.8+2×2×tan23)×(3.6+2×2×tan23))=27.399kPa软弱下卧层顶面处土的自重压力值:p cz=z×γ=2×20=40kPa作用在软弱下卧层顶面处总压力:p z+p cz=27.399+40=67.399kPa≤f az=160kPa满足要求!5、基础抗剪切验算P jmax= K c×(p kmax-G k /A) =1.35×(107.973-461.888/(3.6×2.8))=83.904kPa P jmin=0kPa1)第一阶验算抗剪切计算简图一阶X向抗剪切计算简图一阶y向h0x=h1-(δ+φx/2) = 400-(50+10/2)=345mmβhx=(800/ h0x)0.25=1A cx1= Lh0x=3600×345=1242000 mm2V x=0.7×βhx×f t ×A cx1=0.7×1×1.43×1242000=1243242N=1243.242kN≥p jmax×L×(B-B1 )/2=83.904×3.6×(2.8-2)/2=120.822kNh0y=h1-(δ+φy /2)= 400-(50+10/2)=345mmβhy=(800/h0y)0.25=1A cy1=Bh0y= 600×345=207000 mm2V y=0.7×βhy×f t×A cy1=0.7×1×1.43×207000=207207N=207.207kN≥p jmax×B×(L- L1 )/2=83.904×2.8×(3.6-2.8)/2=93.972 kN满足要求!2)第二阶验算抗剪切计算简图二阶X向抗剪切计算简图二阶y向h0x=h1-(δ+φx/2)+ h2 =400-(50+10/2)+400=745mmβhx=(800/h0x)0.25=1A cx2 =L×(h0x-h2) + L1 ×h2=3600×(745-400)+2800×400=2362000 mm2V x=0.7×βhx×f t×A cx2=0.7×1×1.43×2362000=2364362N=2364.362kN≥p jmax×L×(B-(b+2d y ))/2=83.904×3.6×(2.8-0.6-2×0.3)/2=241.644 kNh0y=h1-(δ+φy/2)+ h2 =400-(50+10/2)+400=745mmβhy=(800/h0y)0.25=1A cy2 =B×(h0y-h2) + B1 ×h2=2800×(745-400)+2000×400=1766000 mm2V y=0.7×βhy×f t×A cy2=0.7×1×1.43×1766000=1767766N=1767.766kN≥p jmax×B×(L-(a+2d x ))/2=83.904×2.8×(3.6-0.8-2×0.6)/2=187.945 kN满足要求!3)第三阶验算抗剪切计算简图三阶X向抗剪切计算简图三阶y向h0x=h1-(δ+φx/2) + h2+ h3=400-(50+10/2)+400+400=1145mmβhx=(800/h0x)0.25=0.914A cx3=L×(h0x-h2-h3)+L1×h2+(a+2d x)×h3=3600×(1145-400-400)+2800×400+(800+2×600)×400=3162000 mm2V x=0.7×βhx×f t×A cx3=0.7×0.914×1.43×3162000=2892958.068N=2892.958kN≥p jmax ×L×(B-b)/2=83.904×3.6×(2.8-0.6)/2=332.26kNh0y=h1-(δ+φy/2) + h2+ h3= 400-(50+10/2)+400+400=1145mmβhy=(800/h0y)0.25=0.914A cy3=B×(h0y-h2-h3)+B1×h2+(b+2d y)×h3=2800×(1145-400-400)+2000×400+(600+2×300)×400=2246000 mm2V y=0.7×βhy×f t×A cy3=0.7×0.914×1.43×2246000=2054896.844N=2054.897kN≥p jmax×B×(L-a)/2=83.904×2.8×(3.6-0.8)/2=328.904kN满足要求!6、基础抗冲切验算1)第一阶验算k=(L1 -B1 )/2=(2800-2000)/2=400mmX方向验算:抗冲切验算一阶X向a bx=2h0x +L1=2×345+2800=3490 mm≤L=3600mm,取a bx=2h0x+L1=3490 mmy1= L/2-k=3600/2-400 =1400 mm≥B/2=1400 mmx1=2×(B/2+k) =2×(2800/2+400) =3600 mmy2=h0x +B1/2=345+2000/2 =1345 mmA lx=(B/2-y2)(a bx+x1)/2 = (2800/2-1345)( 3490+3600)/2=194975 mm2Y方向验算:抗冲切验算一阶y向a by=2h0y+B1=2×345+2000=2690mm≤B=2800mm,取a by=2h0y+B1=2690mmx1= B/2+k= 2800/2+400=1800 mm≥3600/2=1800 mmy1=2×(L/2-k) =2×(3600/2-400)=2800 mmx2= h0y +L1/2=345+2800/2=1745mmA ly= (L/2-x2)(a by+y1)/2 = (3600/2-1745)(2690+2800)/2=150975mm2a mx=(a t +a bx)/2=(2800+3490)/2=3145mma my=(a t +a by)/2 =(2000+2690)/2=2345mmA q1x=a mx×h0x=3145×345=1085025 mm2A q1y=a my×h0y=2345×345=809025 mm2F lx=0.7×βhp ×f t ×A q1x=0.7×1×1.43×1085025=1086110.025N=1086.11kN≥p jmax ×A lx=83.904×0.001×194975=16359.182N=16.359kNF1y=0.7×βhp×f t ×A q1y=0.7×1×1.43×809025=809834.025N=809.834kN≥p jmax ×A ly=83.904×0.001×150975=12667.406N=12.667kN满足要求!2)第二阶验算k=((a+2d x) -(b+2d y) )/2=((800+2×600)-(600+2×300))/2=400mmX方向验算:抗冲切验算二阶X向a bx=2h0x +(a+2d x)=2×745+(800+2×600)=3490 mm≤L=3600mm,取a bx=2h0x+(a+2d x)=3490 mmy1= L/2-k=3600/2-400 =1400 mm≥B/2=1400 mmx1=2×(B/2+k) =2×(2800/2+400) =3600 mmy2=h0x +(b+2d y)/2=745+(600+2×300)/2 =1345 mmA lx=(B/2-y2)(a bx+x1)/2 = (2800/2-1345)( 3490+3600)/2=194975 mm2Y方向验算:抗冲切验算二阶y向a by=2h0y+(b+2d y)=2×745+(600+2×300)=2690mm≤B=2800mm,取a by=2h0y+(b+2d y)=2690mmx1= B/2+k= 2800/2+400=1800 mm≥3600/2=1800 mmy1=2×(L/2-k) =2×(3600/2-400)=2800 mmx2= h0y +(a+2d x)/2=745+(800+2×600)/2=1745mmA ly= (L/2-x2)(a by+y1)/2 = (3600/2-1745)(2690+2800)/2=150975mm2a mx=(a t +a bx)/2=(2000+3490)/2=2745mma my=(a t +a by)/2 =(1200+2690)/2=1945mmA q1x=a mx×h0x=2745×745=2045025 mm2A q1y=a my×h0y=1945×745=1449025 mm2F lx=0.7×βhp ×f t ×A q1x=0.7×1×1.43×2045025=2047070.025N=2047.07kN≥p jmax ×A lx=83.904×0.001×194975=16359.182N=16.359kNF1y=0.7×βhp×f t ×A q1y=0.7×1×1.43×1449025=1450474.025N=1450.474kN≥p jmax ×A ly=83.904×0.001×150975=12667.406N=12.667kN满足要求!3)第三阶验算k=(a -b )/2=(800-600)/2=100mmX方向验算:抗冲切验算三阶X向a bx=2h0x+a=2×1145+800=3090 mm≤L=3600mm,取a bx=2h0x+a=3090 mm y1= L/2-k=3600/2-100 =1700 mm≥B/2=1400 mmx1=2×(B/2+k) =2×(2800/2+100) =3000 mmy2=h0x +b/2=1145+600/2 =1445 mmA lx=(B/2-y2)(a bx+x1)/2 = (2800/2-1445)( 3090+3000)/2=-137025 mm2因为A lx<0,即A lx不存在,故取A lx=0Y方向验算:抗冲切验算三阶y向a by=2h0y+b=2×1145+600=2890mm> B=2800mm,取a by=B=2800mmx2= h0y +a/2= 1145 +800/2=1545mmA ly= (L /2- x2) ×a by= (3600 /2- 1545) ×2800=714000mm2a mx=(a t +a bx)/2=(800+3090)/2=1945mma my=(a t +a by)/2 =(600+2800)/2=1700mmA q1x=a mx×h0x=1945×1145=2227025 mm2A q1y=a my×h0y=1700×1145=1946500 mm2F lx=0.7×βhp ×f t ×A q1x=0.7×0.914×1.43×2227025=2037536.351N=2037.536kN≥p jmax×A lx=83.904×0.001×0=0N=0kNF1y=0.7×βhp×f t ×A q1y=0.7×0.914×1.43×1946500=1780880.101N=1780.88kN≥p jmax ×A ly=83.904×0.001×714000=59907.456N=59.907kN满足要求!四、承台配筋计算承台底部X轴向配筋HRB335Ф10@120承台底部Y轴向配筋HRB335Ф10@110基础底板受力配筋图P j= K c ×(p k-G k /A) =1.35×(71.616-461.888/(3.6×2.8))=34.822kPa1)第一阶验算M1x=1/48[(p jmax+ p j) ×(2L+ L1)+ (p jmak-p j) ×L] ×(B -B1)2 =1/48×[(83.904+ 34.822) × (2×3600+ 2800)+ (83.904-34.822 ) ×3600] ×(2800- 2000)2=18.186 kN·m M1y=1/48[(p jmax+ p j) ×(2B+ B1)+ (p jmak-p j) ×B] ×(L -L1)2 =1/48×[(83.904+ 34.822) × (2×2800+ 2000)+ (83.904-34.822 ) ×2800] ×(3600- 2800)2=13.863 kN·mA sx1=M1x/(0.9×f yx ×h0x ) =18.186×106/(0.9×300×345)=195.233mm2A sy1=M1y/(0.9×f yy ×h0y ) =13.863×106/(0.9×300×345)=148.824mm22)第二阶验算M2x=1/48[(p jmax+ p j) ×(2L+ (a+2d x))+ (p jmak-p j) ×L] ×(B -(b+2d y))2 =1/48×[(83.904+ 34.822) × (2×3600+ (800+2×600))+ (83.904-34.822 ) ×3600] ×(2800-(600+2×300))2=67.679 kN·mM2y=1/48[(p jmax+ p j) ×(2B+ (b+2d y))+ (p jmak-p j) ×B] ×(L -(a+2d x))2=1/48×[(83.904+ 34.822) × (2×2800+ (600+2×300))+ (83.904-34.822 ) ×2800] ×(3600- (800+2×600))2=50.388 kN·mA sx2=M2x/(0.9×f yx ×h0x ) =67.679×106/(0.9×300×745)=336.46mm2A sy2=M2y/(0.9×f yy ×h0y ) =50.388×106/(0.9×300×745)=250.5mm23)第三阶验算M3x=1/48[(p jmax+ p j) ×(2L+ a)+ (p jmak-p j) ×L] ×(B -b)2 =1/48×[(83.904+ 34.822) ×(2×3600+ 800)+ (83.904-34.822 ) ×3600] ×(2800- 600)2=113.589 kN·m M3y=1/48[(p jmax+ p j) ×(2B+ b)+ (p jmak-p j) ×B] ×(L -a)2 =1/48×[(83.904+ 34.822) ×(2×2800+ 600)+ (83.904-34.822 ) ×2800] ×(3600- 800)2=142.677 kN·mA sx3=M3x/(0.9×f yx ×h0x ) =113.589×106/(0.9×300×1145)=367.424mm2A sy3=M3y/(0.9×f yy ×h0y ) =142.677×106/(0.9×300×1145)=461.514mm2A sx=max(A sx1,A sx2,A sx3)=max(195.233,336.46,367.424)=367.424mm2≤A SX=[(2800/120)+1]×3.14×102/4=1910.167 mm2A sy=max(A sy1,A sy2,A sy3)=max(148.824,250.5,461.514)=461.514mm2≤A SY=[(3600/110)+1]×3.14×102/4=2647.591 mm2 满足要求!。