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独立基础计算书
独立基础计算书(总20页)
独立基础计算书
计算依据:
1、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011
2、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
3、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012
一、基本参数
1、上部荷载参数
基础顶部柱子轴力设计值F(kN)
200
基础顶部柱子弯矩设计值Mx(kN·m)
50
基础顶部柱子弯矩设计值My(kN·m)
50
基础顶部柱子剪力设计值Vx(kN)
10
基础顶部柱子剪力设计值Vy(kN)
10
标准组合分项系数Ks
基本组合分项系数Kc
2、基础上部柱子参数
基础上部柱子截面类型
方柱
砼柱截面长a(mm)
800
砼柱截面宽b(mm)
600
3、基础参数
基础类型
阶梯形
基础台阶数
三阶
基础底面长L×宽B×高h1(mm)
3600×2800×400
基础二阶底面长L1×宽B1×高h2(mm)
2800×2000×400
基础柱边面长dx×宽dy×高h3(mm)
600×300×400
基础埋置深度H1(m)
混凝土强度等级
C30
基础自重γc(kN/m3)
24
基础上部覆土厚度h′(m)
基础上部覆土的自重γ′(kN/m3)
17
基础混凝土保护层厚度δ(mm)
50
4、地基参数
地基承载力特征值fak(kPa)
170
基础宽度地基承载力修正系数ηb
基础埋深地基承载力修正系数ηd
基础底面以下的土的重度γ(kN/m3)
20
基础底面以上的土的加权平均重度γm(kN/m3)
18
基础底面修正后的地基承载力特征值fa(kPa)
5、软弱下卧层
基础底面至软弱下卧层顶部的距离z(m)
2
地基压力扩散角θ(°)
23
软弱下卧层顶处修正后的地基承载力设计值faz(kPa)
160
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=200KN
Mx′=Mx+H1×Vx=50+×10=74kN·m
My′=My+H1×Vy=50+×10=74kN·m
标准值计算:
(标准组合)
Fk=Ks×F=×200=260kN
Mxk=Ks×Mx′=×74=·m
Myk=Ks×My′=×74=·m
2、基础及其上土的自重荷载标准值:
Gk=L×B×(γc×h1+(h′+h2+h3)×γ′)+L1×B1×h2×(γc-γ′)+(dx×2+a)×(dy×2+b)×h3×(γc-γ′)=××(24×+++×17)+×2××(24-17)+×2+)××2+××(24-17)=
3、基础底面压应力计算
pk=(Fk+Gk)/A=(260+/×=
基础底面抵抗矩:
WX=BL2/6=×6=
基础底面抵抗矩:
WY=LB2/6=×6=
ex=Mxk/(Fk+Gk)=(260+=
pxkmax=(Fk+Gk)/A+|Mxk|/Wx=+=
pxkmin=(Fk+Gk)/A-|Mxk|/Wx=px增=pxkmax-pk=
px减=pk-pxkmin=
ey=Myk/(Fk+Gk)=(260+=
pykmax=(Fk+Gk)/A+|Myk|/Wy=+=
pykmin=(Fk+Gk)/A-|Myk|/Wy=py增=pykmax-pk=
py减=pk-pykmin=
pkmax=pk+px增+py增=++=
pkmin=pk-px减-py减=
基座反力图
1)轴心作用时地基承载力验算
Pk=≤fa=
满足要求!
2)偏心作用时地基承载力验算
Pkmax=≤=×=
满足要求!
4、软弱下卧层验算
基础底面处土的自重压力值:
pc=H1×γm=×18=
下卧层顶面处附加压力值:
pz=lb×(pkmax-pc)/((b+2ztanθ)(l+2ztanθ))=××软弱下卧层顶面处土的自重压力值:
pcz=z×γ=2×20=40kPa
作用在软弱下卧层顶面处总压力:
pz+pcz=+40=≤faz=160kPa
满足要求!
5、基础抗剪切验算
Pjmax=Kc×(pkmax-Gk/A)=×Pjmin=0kPa
1)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)=345mm
βhx=(800/h0x)=1
Acx1=Lh0x=3600×345=1242000mm2
Vx=×βhx×ft×Acx1=×1××1242000=1243242N=≥pjmax×L×(B-B1)/2=××/2=
h0y=h1-(δ+φy/2)=400-(50+10/2)=345mm
βhy=(800/h0y)=1
Acy1=Bh0y=600×345=207000mm2
Vy=×βhy×ft×Acy1=×1××207000=207207N=≥pjmax×B×(L-L1)/2=××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=745mm
βhx=(800/h0x)=1
Acx2=L×(h0x-h2)+L1×h2=3600×(745-400)+2800×400=2362000mm2
Vx=×βhx×ft×Acx2=×1××2362000=2364362N=≥pjmax×L×(B-(b+2dy))/2=××kN
h0y=h1-(δ+φy/2)+h2=400-(50+10/2)+400=745mm
βhy=(800/h0y)=1
Acy2=B×(h0y-h2)+B1×h2=2800×(745-400)+2000×400=1766000mm2
Vy=×βhy×ft×Acy2=×1××1766000=1767766N=≥pjmax×B×(L-(a+2dx))/2=××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=1145mm
βhx=(800/h0x)=
Acx3=L×(h0x-h2-h3)+L1×h2+(a+2dx)×h3=3600×()+2800×400+(800+2×600)×400=3162000mm2
Vx=×βhx×ft×Acx3=×××3162000==≥pjmax×L×(B-b)/2=××h0y=h1-(δ+φy/2)+h2+h3=400-(50+10/2)+400+400=1145mm
βhy=(800/h0y)=
Acy3=B×(h0y-h2-h3)+B1×h2+(b+2dy)×h3=2800×()+2000×400+(600+2×300)×400=2246000mm2
Vy=×βhy×ft×Acy3=×××2246000==≥pjmax×B×(L-a)/2=××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=400mm
X方向验算:
抗冲切验算一阶X向
abx=2h0x+L1=2×345+2800=3490mm≤L=3600mm,取abx=2h0x+L1=3490mm
y1=L/2-k=3600/2-400=1400mm≥B/2=1400mm
x1=2×(B/2+k)=2×(2800/2+400)=3600mm
y2=h0x+B1/2=345+2000/2=1345mm
Alx=(B/2-y2)(abx+x1)/2=(2800/2-1345)(3490+3600)/2=194975mm2
Y方向验算:
抗冲切验算一阶y向
aby=2h0y+B1=2×345+2000=2690mm≤B=2800mm,取aby=2h0y+B1=2690mm
x1=B/2+k=2800/2+400=1800mm≥3600/2=1800mm
y1=2×(L/2-k)=2×(3600/2-400)=2800mm
x2=h0y+L1/2=345+2800/2=1745mm
Aly=(L/2-x2)(aby+y1)/2=(3600/2-1745)(2690+2800)/2=150975mm2
amx=(at+abx)/2=(2800+3490)/2=3145mm
amy=(at+aby)/2=(2000+2690)/2=2345mm
Aq1x=amx×h0x=3145×345=1085025mm2
Aq1y=amy×h0y=2345×345=809025mm2
Flx=×βhp×ft×Aq1x=×1××1085025==≥pjmax×Alx=××194975==
F1y=×βhp×ft×Aq1y=×1××809025==≥pjmax×Aly=××150975==
满足要求!
2)第二阶验算
k=((a+2dx)-(b+2dy))/2=((800+2×600)-(600+2×300))/2=400mm
X方向验算:
抗冲切验算二阶X向
abx=2h0x+(a+2dx)=2×745+(800+2×600)=3490mm≤L=3600mm,取abx=2h0x+(a+2dx)=3490mm
y1=L/2-k=3600/2-400=1400mm≥B/2=1400mm
x1=2×(B/2+k)=2×(2800/2+400)=3600mm
y2=h0x+(b+2dy)/2=745+(600+2×300)/2=1345mm
Alx=(B/2-y2)(abx+x1)/2=(2800/2-1345)(3490+3600)/2=194975mm2
Y方向验算:
抗冲切验算二阶y向
aby=2h0y+(b+2dy)=2×745+(600+2×300)=2690mm≤B=2800mm,取aby=2h0y+(b+2dy)=2690mm
x1=B/2+k=2800/2+400=1800mm≥3600/2=1800mm
y1=2×(L/2-k)=2×(3600/2-400)=2800mm
x2=h0y+(a+2dx)/2=745+(800+2×600)/2=1745mm
Aly=(L/2-x2)(aby+y1)/2=(3600/2-1745)(2690+2800)/2=150975mm2
amx=(at+abx)/2=(2000+3490)/2=2745mm
amy=(at+aby)/2=(1200+2690)/2=1945mm
Aq1x=amx×h0x=2745×745=2045025mm2
Aq1y=amy×h0y=1945×745=1449025mm2
Flx=×βhp×ft×Aq1x=×1××2045025==≥pjmax×Alx=××194975==
F1y=×βhp×ft×Aq1y=×1××1449025==≥pjmax×Aly=××150975==
满足要求!
3)第三阶验算
k=(a-b)/2=(800-600)/2=100mm
X方向验算:
抗冲切验算三阶X向
abx=2h0x+a=2×1145+800=3090mm≤L=3600mm,取abx=2h0x+a=3090mm
y1=L/2-k=3600/2-100=1700mm≥B/2=1400mm
x1=2×(B/2+k)=2×(2800/2+100)=3000mm
y2=h0x+b/2=1145+600/2=1445mm
Alx=(B/2-y2)(abx+x1)/2=(2800/2-1445)(3090+3000)/2=-137025mm2
因为Alx<0,即Alx不存在,故取Alx=0
Y方向验算:
抗冲切验算三阶y向
aby=2h0y+b=2×1145+600=2890mm>B=2800mm,取aby=B=2800mm
x2=h0y+a/2=1145+800/2=1545mm
Aly=(L/2-x2)×aby=(3600/2-1545)×2800=714000mm2
amx=(at+abx)/2=(800+3090)/2=1945mm
amy=(at+aby)/2=(600+2800)/2=1700mm
Aq1x=amx×h0x=1945×1145=2227025mm2
Aq1y=amy×h0y=1700×1145=1946500mm2
Flx=×βhp×ft×Aq1x=×××2227025==≥pjmax×Alx=××0=0N=0kN
F1y=×βhp×ft×Aq1y=×××1946500==≥pjmax×Aly=××714000==
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
Pj=Kc×(pk-Gk/A)=×1)第一阶验算
M1x=1/48[(pjmax+pj)×(2L+L1)+(pjmak-pj)×L]×(B-B1)2=1/48×[+×(2×3600+2800)+)×3600]×(2800-2000)2=kN·m
M1y=1/48[(pjmax+pj)×(2B+B1)+(pjmak-pj)×B]×(L-L1)2=1/48×[+×(2×2800+2000)+)×2800]×(3600-2800)2=kN·m
Asx1=M1x/×fyx×h0x)=×106/×300×345)=
Asy1=M1y/×fyy×h0y)=×106/×300×345)=
2)第二阶验算
M2x=1/48[(pjmax+pj)×(2L+(a+2dx))+(pjmak-pj)×L]×(B-(b+2dy))2=1/48×[+×(2×3600+(800+2×600))+)×3600]×(2800-(600+2×300))2=kN·m
M2y=1/48[(pjmax+pj)×(2B+(b+2dy))+(pjmak-pj)×B]×(L-(a+2dx))2=1/48×[+×(2×2800+(600+2×300))+)×2800]×(3600-(800+2×600))2=kN·m
Asx2=M2x/×fyx×h0x)=×106/×300×745)=
Asy2=M2y/×fyy×h0y)=×106/×300×745)=
3)第三阶验算
M3x=1/48[(pjmax+pj)×(2L+a)+(pjmak-pj)×L]×(B-b)2=1/48×[+×(2×3600+800)+)×3600]×(2800-600)2=kN·m
M3y=1/48[(pjmax+pj)×(2B+b)+(pjmak-pj)×B]×(L-a)2=1/48×[+×(2×2800+600)+)×2800]×(3600-800)2=kN·m
Asx3=M3x/×fyx×h0x)=×106/×300×1145)=
Asy3=M3y/×fyy×h0y)=×106/×300×1145)=
Asx=max(Asx1,Asx2,Asx3)=max,,=≤ASX=[(2800/120)+1]××102/4=mm2
Asy=max(Asy1,Asy2,Asy3)=max,,=≤ASY=[(3600/110)+1]××102/4=mm2
满足要求!
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