独立基础1
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1 独立基础验算计算书
==================================================================== 计算软件: MTS钢结构设计系列软件 MTSTool v2.5.0.0 计算时间: 2010年11月17日 16:37:02 ====================================================================
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:1 个
连接柱子类型:单肢钢柱 柱子X向尺寸:Xc=480 mm
柱子Y向尺寸:Yc=230 mm 2 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: 缺省地基 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:
2 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 3.00 5.00 18.00/19.00 120.0 1.00 εb=0.0 εd=1.0 2 1.25 8.00 18.00/19.00 120.0 1.30 εb=0.0 εd=1.0 3 2.50 4.00 18.00/19.00 120.0 1.10 εb=0.3 εd=1.5 3 荷载信息
基顶荷载模式:组合工况内力设计值
基础顶面的基本组合工况不由恒载控制 基础拉梁弯矩分担百分比:ε=0%
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)
基本组合 300.0 10.0 0.0 0.0 0.0 标准组合 240.0 8.0 0.0 0.0 0.0
准永久组合 150.0 5.0 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:短柱连接
基础阶数:2 阶
基础混凝土标号:C25 基础尺寸示意图如下:
3 基础底面X向长度:Bx1=2400 mm 基础底面Y向长度:By1=2000 mm
基础第一台阶高度:H1=400 mm
基础二阶底面X向长度:Bx2=1600 mm
基础二阶底面Y向长度:By2=1200 mm 二阶底面X向左侧伸出柱边长度:Bx21=800 mm
二阶底面Y向下侧伸出柱边长度:By21=600 mm
基础短柱X向伸出柱边长度:Dx=100 mm
基础短柱Y向伸出柱边长度:Dy=100 mm 基础第二台阶高度:H2=400 mm
基础短柱高度:Hz=700 mm 5 配筋信息
基础配筋示意图如下:
4 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:Φ12@100 X向钢筋每米面积:Abx=11.31 cm2
X向钢筋抗拉强度:fbx=210 N/mm2
底板Y向钢筋:Φ12@100
Y向钢筋每米面积:Aby=11.31 cm2 Y向钢筋抗拉强度:fby=210 N/mm2 5.2 基础短柱配筋信息 工程抗震设防烈度:6度
纵筋保护层厚度:Cz=40 mm
纵筋方案选用:D18+D18+D18
X向中筋根数:Nzxz=2 根 Y向中筋根数:Nzyz=1 根
箍筋方案选用:矩形箍Φ6@80
箍筋X向肢数:Ngxz=2 肢
中筋Y向肢数:Ngyz=2 肢
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) 标准组合 81.2 最大150 满足
基底最大压力(kPa) 标准组合 87.5 最大180 满足
冲切应力比 基本组合 0.02 最大1.00 满足
剪切应力比 基本组合 0.11 最大1.00 满足 局压应力比 基本组合 0.17 最大1.00 满足
5 混凝土强度标号 —— C25 最低C20 满足
X向压区高度(mm) 基本组合 33.3 最大460 满足 X向抗弯应力比 基本组合 0.11 最大1.00 满足
Y向压区高度(mm) 基本组合 29.9 最大460 满足
Y向抗弯应力比 基本组合 0.08 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(%) —— 0.19 最小0.15 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(%) —— 0.18 最小0.15 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 压/拉弯应力比 基本组合 0.11 最大1.00 满足
X向中筋直径(mm) —— 18.0 最小12.0 满足
X向中筋间距(mm) —— 194 最大300 满足
X向中筋净距(mm) —— 176 最小50.0 满足 Y向中筋直径(mm) —— 18.0 最小12.0 满足
Y向中筋间距(mm) —— 166 最大300 满足
Y向中筋净距(mm) —— 148 最小50.0 满足
X向抗剪承载力 基本组合 0.03 最大1.00 满足 Y向抗剪承载力 基本组合 0 最大1.00 满足
X向受剪截面强度 基本组合 0.01 最大1.00 满足
Y向受剪截面强度 基本组合 0 最大1.00 满足
箍筋直径(mm) —— 6.00 最小6.00 满足 箍筋间距(mm) —— 80.0 最大270 满足
箍筋形式 —— 简单 简单 满足 三. 地基承载力验算
1 地基承载力特征值计算
基底地基承载力由用户自定义,fa=150 kPa
持力层抗震承载力调整系数,δa=1
基底地基抗震承载力,far=150 kPa 2 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)=2400×2000×(1.5-0×0.5)×10-6=7.2 m3 基础体积:Vc=2.893 m3
基础与回填土总重标准值: Gk=(V-Vc)*γm+Vc*ρc*g =[(7.2-2.893)×0+2.893×0]×106=149.849 kN 3 地基承载力验算
控制工况:标准组合 工况内力:N=240 kN;Vx=8 kN;Vy=0 kN;Mx=0 kN·m;My=0 kN·m
6 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:Ex=0 mm
柱子中心对基底Y向偏心:Ey=0 mm
基底竖向力值:Fk=N=240 kN
基底竖向合力值:Fk+Gk=240+149.849=389.849 kN 基底X向力矩值: Mxk=(Mx-Vy*H-N*Ey)*(1-ε) =(0-0×1500×10-3-240×0×10-3)×(1-0)=0 kN·m 基底Y向力矩值: Myk=(My+Vx*H-N*Ex)*(1-ε) =(0+8×1500×10-3-240×0×10-3)×(1-0)=12 kN·m 标准组合工况下基底压力分布图(kPa)如下
基底平均压力值:
Pk=(Fk+Gk)/A=389.849/48000×104=81.218 kPa≤150,满足 基底最大压力值: Pkmax=(Fk+Gk)/A+|Myk|/Wy =389.849/48000×104+12/1920000×106 =87.468 kPa≤180,满足 四. 基础抗冲切验算
控制工况:基本组合
工况内力:N=300 kN;Vx=10 kN;Vy=0 kN;Mx=0 kN·m;My=0 kN·m
基底作用力计算: 基础与覆土自重设计值:G=(149.849+0)×1.2-0=179.819 kN
基底竖向力值:Fd=N+G=300+179.819=479.819 kN
基底X向力矩值:Mxd=(0-0×1500×10-3-300×0×10-3)×(1-0)=0 kN·m
基底Y向力矩值:Myd=(0-10×1500×10-3-300×0×10-3)×(1-0)=15 kN·m 基本组合工况下基底压力分布图(kPa)如下
7 基础的最大冲切应力出现在基础X向右侧第2阶处
冲切锥体抗冲切承载力计算: 基础第2阶有效高度:h0=800-40-10=750 mm
H0≤800,取βh=1.0
冲切破坏锥体上边长:bt=430 mm
冲切破坏锥体下边长:bb=1930 mm 冲切破坏锥体中边长:bm=(bb+bt)*0.5=(1930+430)×0.5=1180 mm
抗冲切承载力:Fh=0.7*βh*bm*H0*ft=0.7×1×1180×750×1.27×10-3=786.765 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=2000 mm 冲切梯形上宽:ar=1930 mm
冲切梯形高度:h=110 mm
梯形上边到基础下边距离:a1=35 mm
梯形上边到基础上边距离:a2=35 mm 基底冲切压力值:Fl=15.305 kN≤786.765 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: Al=l*h-(a12+a22)/2=[2000×110-(352+352)/2]×10-2=2187.75 cm2 冲切压力值:Fl=Al*(pmax-G/A)=2187.75×(107.775-37.462)×10-4=15.383 kN≤786.765 kN,
满足
五. 基础抗剪切验算
控制工况:基本组合
基底作用力和净压力分布同冲切验算时,详见冲切验算