锥形基础计算1.doc

1、锥形基础计算项目名称_日 期_设 计 者_校 对 者_一、设计依据建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)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: JC1 计算类型: 验算截面尺寸1. 几何参数矩形柱宽 bc=400mm 矩形柱高 hc=400mm基础端部高度 h1=250mm基础根部高度 h2=300mm基础长度 B1=1300mm B2=1300mm基础宽度 A1=1300mm A2=1300mm2. 材料信息基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2柱混凝土等级

2、: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2钢筋级别: HRB335 fy=300N/mm23. 计算信息结构重要性系数: o=1.0 基础埋深: dh=0.600m纵筋合力点至近边距离: as=50mm基础及其上覆土的平均容重: =18.000kN/m3最小配筋率: min=0.100%4. 作用在基础顶部荷载标准值Fgk=450.000kN Fqk=90.000kNMgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=0.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=0.000kN Vqyk=

3、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=450.000+90.000=540.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2=0.000+450.000*(1.300-1.300)/2+(0.000)+90.000*(1.300-1.300)/2=0.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2=0.000+450.000*(1.300-1.300)/2+(0.000)+90.000*(1.300-1.300)/2=0.000kN*mVxk=

4、Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*450.000+1.40*90.000=666.000kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.20*(0.000+450.000*(1.300-1.300)/2)+1.40*(0.000+90.000*(1.300-1.300)/2)=0.000kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/

5、2)=1.20*(0.000+450.000*(1.300-1.300)/2)+1.40*(0.000+90.000*(1.300-1.300)/2)=0.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNF2=1.35*Fk=1.35*540.000=729.000kNMx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*mVx2=1.

6、35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000kNVy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|666.000|,|729.000|)=729.000kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=

7、0.000kN5. 修正后的地基承载力特征值fa=100.000kPa四、计算参数1. 基础总长 Bx=B1+B2=1.300+1.300=2.600m2. 基础总宽 By=A1+A2=1.300+1.300=2.600m3. 基础总高 H=h1+h2=0.250+0.300=0.550m4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.250+0.300-0.050=0.500m5. 基础底面积 A=Bx*By=2.600*2.600=6.760m 26. Gk=*Bx*By*dh=18.000*2.600*2.600*0.600=73.008kNG=1.35*Gk=1.35*73.008

8、=98.561kN五、计算作用在基础底部弯矩值Mdxk=Mxk-Vyk*H=0.000-0.000*0.550=0.000kN*mMdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*0.550=0.000kN*mMdx=Mx-Vy*H=0.000-0.000*0.550=0.000kN*mMdy=My+Vx*H=0.000+0.000*0.550=0.000kN*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=(540.000+73.008)/6.760=90.682kPa 【5.2.1-2】因o*pk=1.0*90.682=90.682kPafa=100.0

9、00kPa轴心荷载作用下地基承载力满足要求因Mdyk=0, Mdxk=0Pkmax=(Fk+Gk)/A=(540.000+73.008)/6.760=90.682kPa七、基础冲切验算1. 计算基础底面反力设计值因 Mdx=0 并且 Mdy=0 Pmax=Pmin=(F+G)/A=(729.000+98.561)/6.760=122.420kPaPjmax=Pmax-G/A=122.420-98.561/6.760=107.840kPa2. 柱对基础的冲切验算2.1 因 (H800) hp=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*h

10、o)+(A1-hc/2-ho) 2,(A2-hc/2-ho)*(bc+2*ho)+(A2-hc/2-ho)2=max(1.300-0.400/2-0.500)*(0.400+2*0.500)+(1.300-0.400/2-0.500)2,(1.300-0.400/2-0.500)*(0.400+2*0.500)+(1.300-0.400/2-0.500)2)=max(1.200,1.200)=1.200m2x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=1.200*107.840=129.408kNo*Flx=1.0*129.408=129.41kN因 o*Flx0.7* hp*f

11、t_b*bm*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000*1.43*900*500=450.45kNx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(1.300-0.400/2-0.500)*(0.400+2*0.500)+(1.300-0.400-0.500)2/2,(1.300-0.400/2-0.500)*(0.400+2*0.500)+(1.300-0.400-0.500)2/2)=ma

12、x(1.200,1.200)=1.200m2y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=1.200*107.840=129.408kNo*Fly=1.0*129.408=129.41kN因o*Fly0.7* hp*ft_b*am*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000*1.43*900.000*500=450.45kNy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。九、基础受弯计算因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【8.2.7-4】【8.2.7-5】

13、推导: MI=1/24*(Bx-bc)2*(2*By+hc)*Pjmax=1/24*(2.600-0.400)2*(2*2.600+0.400)*107.840=121.79kN*mMII=1/24*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*Pjmax=1/24*(2.600-0.400)2*(2*2.600+0.400)*107.840=121.79kN*m十、计算配筋1. 计算基础底板x方向钢筋Asx=o*MI/(0.9*ho*fy) =1.0*121.79*106/(0.9*500.000*300)=902.1mm2Asx1=Asx/By=902.1/2.600=347mm2/mAsx1=m

14、ax(Asx1, min*H*1000)=max(347, 0.100%*550*1000)=550mm2/m选择钢筋12150, 实配面积为754mm 2/m。2. 计算基础底板y方向钢筋Asy=o*MII/(0.9*ho*fy) =1.0*121.79*106/(0.9*500.000*300)=902.1mm2Asy1=Asy/Bx=902.1/2.600=347mm2/mAsy1=max(Asy1, min*H*1000)=max(347, 0.100%*550*1000)=550mm2/m选择钢筋12150, 实配面积为754mm 2/m。锥形基础计算项目名称_日 期_设 计 者_校

15、 对 者_一、设计依据建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)混凝土结构设计规范 (GB50010-2010)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: JC1 计算类型: 验算截面尺寸1. 几何参数矩形柱宽 bc=400mm 矩形柱高 hc=400mm基础端部高度 h1=250mm基础根部高度 h2=250mm基础长度 B1=950mm B2=950mm基础宽度 A1=950mm A2=950mm2. 材料信息基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=

16、14.3N/mm2钢筋级别: HRB335 fy=300N/mm23. 计算信息结构重要性系数: o=1.0 基础埋深: dh=0.600m纵筋合力点至近边距离: as=50mm基础及其上覆土的平均容重: =18.000kN/m3最小配筋率: min=0.100%4. 作用在基础顶部荷载标准值Fgk=250.000kN Fqk=50.000kNMgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=0.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.20可变荷载

17、分项系数rq=1.40Fk=Fgk+Fqk=250.000+50.000=300.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2=0.000+250.000*(0.950-0.950)/2+(0.000)+50.000*(0.950-0.950)/2=0.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2=0.000+250.000*(0.950-0.950)/2+(0.000)+50.000*(0.950-0.950)/2=0.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.

18、000kNVyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*250.000+1.40*50.000=370.000kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.20*(0.000+250.000*(0.950-0.950)/2)+1.40*(0.000+50.000*(0.950-0.950)/2)=0.000kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2)=1.20*(0.000+250.000*(0.

19、950-0.950)/2)+1.40*(0.000+50.000*(0.950-0.950)/2)=0.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kNF2=1.35*Fk=1.35*300.000=405.000kNMx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000k

20、NVy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|370.000|,|405.000|)=405.000kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN5. 修正后的地基承载力特征值fa=1

21、00.000kPa四、计算参数1. 基础总长 Bx=B1+B2=0.950+0.950=1.900m2. 基础总宽 By=A1+A2=0.950+0.950=1.900m3. 基础总高 H=h1+h2=0.250+0.250=0.500m4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.250+0.250-0.050=0.450m5. 基础底面积 A=Bx*By=1.900*1.900=3.610m 26. Gk=*Bx*By*dh=18.000*1.900*1.900*0.600=38.988kNG=1.35*Gk=1.35*38.988=52.634kN五、计算作用在基础底部弯矩值Mdx

22、k=Mxk-Vyk*H=0.000-0.000*0.500=0.000kN*mMdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*0.500=0.000kN*mMdx=Mx-Vy*H=0.000-0.000*0.500=0.000kN*mMdy=My+Vx*H=0.000+0.000*0.500=0.000kN*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=(300.000+38.988)/3.610=93.902kPa 【5.2.1-2】因o*pk=1.0*93.902=93.902kPafa=100.000kPa轴心荷载作用下地基承载力满足要求因Mdyk

23、=0, Mdxk=0Pkmax=(Fk+Gk)/A=(300.000+38.988)/3.610=93.902kPa七、基础冲切验算1. 计算基础底面反力设计值因 Mdx=0 并且 Mdy=0 Pmax=Pmin=(F+G)/A=(405.000+52.634)/3.610=126.768kPaPjmax=Pmax-G/A=126.768-52.634/3.610=112.188kPa2. 柱对基础的冲切验算2.1 因 (H800) hp=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

24、-ho)*(bc+2*ho)+(A2-hc/2-ho)2=max(0.950-0.400/2-0.450)*(0.400+2*0.450)+(0.950-0.400/2-0.450)2,(0.950-0.400/2-0.450)*(0.400+2*0.450)+(0.950-0.400/2-0.450)2)=max(0.480,0.480)=0.480m2x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=0.480*112.188=53.850kNo*Flx=1.0*53.850=53.85kN因 o*Flx0.7* hp*ft_b*bm*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000

25、*1.43*850*450=382.88kNx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(0.950-0.400/2-0.450)*(0.400+2*0.450)+(0.950-0.400-0.450)2/2,(0.950-0.400/2-0.450)*(0.400+2*0.450)+(0.950-0.400-0.450)2/2)=max(0.480,0.480)=0.480m2y冲切截面上的

26、地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=0.480*112.188=53.850kNo*Fly=1.0*53.850=53.85kN因o*Fly0.7* hp*ft_b*am*ho (6.5.5-1)=0.7*1.000*1.43*850.000*450=382.88kNy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。九、基础受弯计算因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【8.2.7-4】【8.2.7-5】推导: MI=1/24*(Bx-bc)2*(2*By+hc)*P

27、jmax=1/24*(1.900-0.400)2*(2*1.900+0.400)*112.188=44.17kN*mMII=1/24*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*Pjmax=1/24*(1.900-0.400)2*(2*1.900+0.400)*112.188=44.17kN*m十、计算配筋1. 计算基础底板x方向钢筋Asx=o*MI/(0.9*ho*fy) =1.0*44.17*106/(0.9*450.000*300)=363.6mm2Asx1=Asx/By=363.6/1.900=191mm2/mAsx1=max(Asx1, min*H*1000)=max(191, 0.100%*500*1000)=500mm2/m选择钢筋14200, 实配面积为770mm 2/m。2. 计算基础底板y方向钢筋Asy=o*MII/(0.9*ho*fy) =1.0*44.17*106/(0.9*450.000*300)=363.6mm2Asy1=Asy/Bx=363.6/1.900=191mm2/mAsy1=max(Asy1, min*H*1000)=max(191, 0.100%*500*1000)=500mm2/m选择钢筋14200, 实配面积为770mm 2/m。