1、建筑资料 67799独立基础验算计算书=计算软件： MTS钢结构设计系列软件 MTSTool v2.0.1.6计算时间： 2010年 07月 08日 20:44:09=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：单肢混凝土柱柱子 X向尺寸：Xc=400 mm柱子 Y向尺寸：Yc=400 mm2 地基信息基础埋深：d=1.5 m室内外地面高差：d=0 m地基名称: 缺省地基本地基现有
2、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) /s(kN/m3) Fak(kPa) a 参数 参数1 3.00 5.00 18.00/19.00 120.0 1.00 b=0.0 d=1.02 1.25 8.00 18.00/19.00 120.0 1.30 b=0.0 d=1.03 2.50 4.00 18.00/19.00 120.0 1.10 b=0.3 d=1.53 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：=0%基顶各工况荷载数值列表如下：工况 N(kN) Vx
3、(kN) Vy(kN) Mx(kNm) My(kNm)基本组合 940.0 60.0 0.0 0.0 210.0标准组合 890.0 54.0 0.0 0.0 174.0准永久组合 850.0 41.0 0.0 0.0 94.04 基础信息基础类型：锥形基础基础连接方式：平台连接基础阶数：2 阶基础混凝土标号：C20基础尺寸示意图如下：基础底面 X向长度：Bx1=3800 mm基础底面 Y向长度：By1=2600 mm基础第一台阶高度：H1=200 mm基础二阶底面 X向长度：Bx2=2900 mm基础二阶底面 Y向长度：By2=2200 mm二阶底面 X向左侧伸出柱边长度：Bx21=1450
4、 mm二阶底面 Y向下侧伸出柱边长度：By21=1100 mm基础第二台阶高度：H2=400 mm基础 X向伸出柱边长度：Dx=50 mm基础 Y向伸出柱边长度：Dy=50 mm5 基础底板配筋信息基础底板配筋示意图如下：基底有垫层，钢筋保护层厚度：C=40 mm底板 X向钢筋：16150X向钢筋每米面积：Abx=13.404 cm2X向钢筋抗拉强度：fbx=210 N/mm2底板 Y向钢筋：10150Y向钢筋每米面积：Aby=5.236 cm2Y向钢筋抗拉强度：fby=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) 标准组合 120 最大 138
5、 满足基底最大压力(kPa) 标准组合 153 最大 166 满足冲切应力比 基本组合 0.82 最大 1.00 满足剪切应力比 基本组合 0.72 最大 1.00 满足局压应力比 基本组合 0.58 最大 1.00 满足混凝土强度标号 C20 最低 C20 满足边缘高度(mm) 200 最小 200 满足X向压区高度(mm) 基本组合 34.7 最大 338 满足X向抗弯应力比 基本组合 0.87 最大 1.00 满足Y向压区高度(mm) 基本组合 15.0 最大 338 满足Y向抗弯应力比 基本组合 0.68 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
6、(%) 0.37 最小 0.15 满足X向钢筋直径(mm) 16.0 最小 10.0 满足X向钢筋间距(mm) 150 最小 100 满足X向钢筋间距(mm) 150 最大 200 满足Y向配筋率(%) 0.16 最小 0.15 满足Y向钢筋直径(mm) 10.0 最小 10.0 满足Y向钢筋间距(mm) 150 最小 100 满足Y向钢筋间距(mm) 150 最大 200 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：m=(181.5)/1.5=18 kN/m3基底处土层重度：=18 kN/m3基础底面宽度小于 3m，按 3m计算地基承载力特征值：fa=fak+b*
7、(b-3)+d*m*(d-0.5)=120+018(3-3)+118(1.5-0.5)=138 kPa地基抗震承载力特征值：faE=a*fa=1381=138 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-d)=38002600(1.5-00.5)10-6=14.82 m3基础体积：Vc=4.528 m3基础与回填土总重标准值：Gk=(V-Vc)*m+Vc*c*g=(14.82-4.528)1.8e-005+4.5282.5e-005106=298.456 kN3 地基承载力验算控制工况：标准组合工况内力：N=890 kN；Vx=54 kN；Vy=0 kN；Mx=0 k
8、Nm；My=174 kNm基底作用力标准值计算：基础总高度：H=600 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=890 kN基底竖向合力值：Fk+Gk=890+298.456=1188.456 kN基底 X向力矩值：Mxk=(Mx-Vy*H-N*Ey)*(1-)=(0-060010-3-890010-3)(1-0)=0 kNm基底 Y向力矩值：Myk=(My+Vx*H-N*Ex)*(1-)=(174-5460010-3-890010-3)(1-0)=206.4 kNm标准组合工况下基底压力分布图(kPa)如下基底平均压力值：P
9、k=(Fk+Gk)/A=1188.456/98800104=120.289 kPa138，满足基底最大压力值：Pkmax=(Fk+Gk)/A+|Myk|/Wy=1188.456/98800104+206.4/6257333.333106=153.274 kPa165.6，满足四. 基础抗冲切验算控制工况：基本组合工况内力：N=940 kN；Vx=60 kN；Vy=0 kN；Mx=0 kNm；My=210 kNm基底作用力计算：基础与覆土自重设计值：G=(298.456+0)1.2-0=358.147 kN基底竖向力值：Fd=N+G=940+358.147=1298.147 kN基底 X向力矩值
10、：Mxd=(0-060010-3-940010-3)(1-0)=0 kNm基底 Y向力矩值：Myd=(210-6060010-3-940010-3)(1-0)=246 kNm基本组合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 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=600-40-10=550 mmH0800，取 h=1.0冲切破坏锥体上边长：bt=400 mm冲切破坏锥体下边长：bb=1500 mm冲切破坏锥体中边长：bm=(bb+bt)*0.5=(1500+400)0.5=950 mm抗冲切承载力：Fh=0.7*h*bm*H0*ft=0.7
11、19505501.110-3=402.325 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=2600 mm冲切梯形上宽：ar=1500 mm冲切梯形高度：h=1150 mm梯形上边到基础下边距离：a1=550 mm梯形上边到基础上边距离：a2=550 mm基底冲切压力值：Fl=331.826 kN402.325 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=26001150-(5502+5502)/210-2=26875 cm2冲切压力值：Fl=Al*(pmax-G/A)=26875
12、(170.705-36.25)10-4=361.349 kN402.325 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，详见冲切验算基础的最大剪切应力出现在基础 X向右侧第 2阶处基础第 2阶有效高度：h0=600-40-10=550 mmH0800，取 h=1.0基础第 2阶抗剪切面面积为：Av=(2600150+(2200+500)4000.5)10-6=0.93 m2抗剪切承载力：Fv=0.7*h*Av*ft=0.710.931.1103=716.1 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=2600 mm基底剪切矩形高
13、度：h=1700 mm经积分计算，剪切压力值：Fl=516.556 kN716.1 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：Al=l*h=2600170010-2=44200 cm2剪切压力值：Fl=Al*(pmax-G/A)=44200(170.705-36.25)10-4=594.294 kN716.1 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：=1基础素混凝土轴心抗压强度设计值：fcc=0.85*fc=0.859.6=8.16 N/mm2控制工况：基本组合控制内力：
14、N=940 kN局部受压面积：Al=Xc*Yc=40040010-2=1600 cm2计算底面 X向增大宽度：bx=50 mm计算底面 Y向增大宽度：by=50 mm计算底面积：Ab=(Xc+2*bx)*(Yc+2*by)=(400+250)(400+250)10-2=2500 cm2强度提高系数：l=(Ab/Al)0.5=(2500/1600)0.5=1.25柱下局压应力比：=N/(*fcc*l*Al)=940/(8.161.251600)10=0.5761，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：基本组合基底作用力和净压力分布同前基础 X向最大有效面积：Ax=9300
15、 cm2基础 X向实配钢筋面积：Asx=34.851 cm2基础 X向配筋率：sx=Asx/Ax*100=34.851/9300100=0.3747%0.15%，满足基础的最大抗弯应力出现在基础 X向右侧第 2阶处底板钢筋总拉力：Fs=fbx*Abx*l=2101340.413260010-3=731.865 kN基础作用面有效高度：h0=600-40-10=550 mm混凝土受压区高度：x=34.653 mm相对受压区高度：=x/h0=34.653/550=0.063b=0.614，满足底板钢筋力臂长度：S=h0-x/2=550-34.653/2=532.674 mm第 2阶的抗弯承载力为：
16、Mu=Fs*S=389.845 kNm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=2600 mm基底梯形上宽：bc=400 mm梯形上边到基础下边距离为 1100 mm基底梯形高度：h=1700 mm基底净压力对第 2阶的截面弯矩为：337.249 kNm389.845 kNm，满足按(保守简化方法)均布最大净反力计算的截面弯矩：M=h2*(2*l+bc)*(pmax-G/A)/6=17002(22600+400)(170.705-36.25)/610-9=362.671 kNm389.845 kNm，满足2 基础底板 Y向配筋验算控制工况：基本组合
17、基底作用力和净压力分布同前基础 Y向最大有效面积：Ay=12500 cm2基础 Y向实配钢筋面积：Asy=19.897 cm2基础 Y向配筋率：sy=Asy/Ay*100=19.897/12500100=0.1592%0.15%，满足基础的最大抗弯应力出现在基础 Y向上侧第 2阶处底板钢筋总拉力：Fs=fby*Aby*l=210523.599380010-3=417.832 kN基础作用面有效高度：h0=600-40-10=550 mm混凝土受压区高度：x=15.008 mm相对受压区高度：=x/h0=15.008/550=0.02729b=0.614，满足底板钢筋力臂长度：S=h0-x/2=
18、550-15.008/2=542.496 mm第 2阶的抗弯承载力为：Mu=Fs*S=226.672 kNm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=3800 mm基底梯形上宽：bc=400 mm梯形上边到基础左边距离为 1700 mm基底梯形高度：h=1100 mm基底净压力对第 2阶的截面弯矩为：153.492 kNm226.672 kNm，满足按(保守简化方法)均布最大净反力计算的截面弯矩：M=h2*(2*l+bc)*(pmax-G/A)/6=11002(23800+400)(170.705-36.25)/610-9=216.922 kNm226.672 kNm，满足
