独立基础计算书
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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
1.3
基本组合分项系数Kc
1.35
2、基础上部柱子参数
基础类型
阶梯形 基础台阶数
三阶
基础底面长L×宽B×高h 1(mm) 3600×2800×400 基础二阶底面长L 1×宽B 1×高h 2(mm) 2800×2000×400 基础柱边面长dx×宽dy×高h 3(mm) 600×300×400 基础埋置深度H 1(m)
2.4 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) 1.2 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
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
M x′=M x+H1×V x=50+2.4×10=74kN·m
M 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=260kN
M xk=K s×M x′=1.3×74=96.2kN·m
M yk=K s×M y′=1.3×74=96.2kN·m
2、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=4.704m3
e x=M xk /(F k+G k)=96.2/(260+461.888)=0.133
p xkmax= (F k + G k)/A + |M xk|/W x=71.616+96.2/6.048=87.522kPa
p xkmin= (F k + G k)/A - |M xk|/W x=71.616-96.2/6.048=55.71kPa
p x增= p xkmax-p k=15.906kPa
p x减= p k-p xkmin=15.906kPa
e y=M yk/(F k+G k)=96.2/(260+461.888)=0.133
p ykmax= (F k + G k)/A + |M yk|/W y=71.616+96.2/4.704=92.067kPa
p ykmin= (F k + G k)/A - |M yk|/W y=71.616-96.2/4.704=51.165kPa
p y增= p ykmax-p k=20.451kPa
p y减= p k-p ykmin=20.451kPa
p kmax = p k+ p x增+ p y增=71.616+15.906+20.451=107.973kPa
p 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=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)0.25=1
A cx1= Lh0x=3600×345=1242000 mm2
V 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=120.822kN
h0y=h1-(δ+φy /2)= 400-(50+10/2)=345mm
βhy=(800/h0y)0.25=1
A cy1=Bh0y= 600×345=207000 mm2
V 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=745mm
βhx=(800/h0x)0.25=1
A cx2 =L×(h0x-h2) + L1 ×h2=3600×(745-400)+2800×400=2362000 mm2
V 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 kN
h0y=h1-(δ+φy/2)+ h2 =400-(50+10/2)+400=745mm
βhy=(800/h0y)0.25=1
A cy2 =B×(h0y-h2) + B1 ×h2=2800×(745-400)+2000×400=1766000 mm2
V 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=1145mm
βhx=(800/h0x)0.25=0.914
A cx3=L×(h0x-h2-h3)+L1×h2+(a+2d x)×h3=3600×(1145-400-400)+2800×400+(800+2×600)×400=3162000 mm2
V 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=332.26kN
h0y=h1-(δ+φy/2) + h2+ h3= 400-(50+10/2)+400+400=1145mm
βhy=(800/h0y)0.25=0.914
A cy3=B×(h0y-h2-h3)+B1×h2+(b+2d y)×h3=2800×(1145-400-400)+2000×400+(600+2×300)×400=2246000 mm2
V 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=400mm
X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 mm
y1= L/2-k=3600/2-400 =1400 mm≥B/2=1400 mm
x1=2×(B/2+k) =2×(2800/2+400) =3600 mm
y2=h0x +B1/2=345+2000/2 =1345 mm
A lx=(B/2-y2)(a bx+x1)/2 = (2800/2-1345)( 3490+3600)/2=194975 mm2
Y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=2690mm
x1= B/2+k= 2800/2+400=1800 mm≥3600/2=1800 mm
y1=2×(L/2-k) =2×(3600/2-400)=2800 mm
x2= h0y +L1/2=345+2800/2=1745mm
A ly= (L/2-x2)(a by+y1)/2 = (3600/2-1745)(2690+2800)/2=150975mm2
a mx=(a t +a bx)/2=(2800+3490)/2=3145mm
a my=(a t +a by)/2 =(2000+2690)/2=2345mm
A q1x=a mx×h0x=3145×345=1085025 mm2
A q1y=a my×h0y=2345×345=809025 mm2
F 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=16.359kN
F1y=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=400mm
X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 mm
y1= L/2-k=3600/2-400 =1400 mm≥B/2=1400 mm
x1=2×(B/2+k) =2×(2800/2+400) =3600 mm
y2=h0x +(b+2d y)/2=745+(600+2×300)/2 =1345 mm
A lx=(B/2-y2)(a bx+x1)/2 = (2800/2-1345)( 3490+3600)/2=194975 mm2
Y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)=2690mm
x1= B/2+k= 2800/2+400=1800 mm≥3600/2=1800 mm
y1=2×(L/2-k) =2×(3600/2-400)=2800 mm
x2= h0y +(a+2d x)/2=745+(800+2×600)/2=1745mm
A ly= (L/2-x2)(a by+y1)/2 = (3600/2-1745)(2690+2800)/2=150975mm2
a mx=(a t +a bx)/2=(2000+3490)/2=2745mm
a my=(a t +a by)/2 =(1200+2690)/2=1945mm
A q1x=a mx×h0x=2745×745=2045025 mm2
A q1y=a my×h0y=1945×745=1449025 mm2
F 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=16.359kN
F1y=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=100mm
X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 mm
x1=2×(B/2+k) =2×(2800/2+100) =3000 mm
y2=h0x +b/2=1145+600/2 =1445 mm
A 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=0
Y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=2800mm
x2= h0y +a/2= 1145 +800/2=1545mm
A ly= (L /2- x2) ×a by= (3600 /2- 1545) ×2800=714000mm2
a mx=(a t +a bx)/2=(800+3090)/2=1945mm
a my=(a t +a by)/2 =(600+2800)/2=1700mm
A q1x=a mx×h0x=1945×1145=2227025 mm2
A q1y=a my×h0y=1700×1145=1946500 mm2
F 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=0kN
F1y=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
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))=34.822kPa
1)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·m
A sx1=M1x/(0.9×f yx ×h0x ) =18.186×106/(0.9×300×345)=195.233mm2
A sy1=M1y/(0.9×f yy ×h0y ) =13.863×106/(0.9×300×345)=148.824mm2
2)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·m
M2y=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·m
A sx2=M2x/(0.9×f yx ×h0x ) =67.679×106/(0.9×300×745)=336.46mm2
A sy2=M2y/(0.9×f yy ×h0y ) =50.388×106/(0.9×300×745)=250.5mm2
3)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·m
A sx3=M3x/(0.9×f yx ×h0x ) =113.589×106/(0.9×300×1145)=367.424mm2
A sy3=M3y/(0.9×f yy ×h0y ) =142.677×106/(0.9×300×1145)=461.514mm2
A 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 mm2
A 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!
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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 ?γG A ≧ 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/mm 2 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=1.40 Fk=Fgk+Fqk=949.000+(0.000)=949.000kN Mxk=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*m Myk=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*m Vxk=Vgxk+Vqxk=45.000+(0.000)=45.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=17.000+(0.000)=17.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(949.000)+1.40*(0.000)=1138.800kN Mx1=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*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2) ++=f a f ak b ()-b 3d m ( )-d 0.5
独立基础设计计算书
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 202400 17.47.177.3820 2.0 K 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 。一般l/b=1.2~2.0,初步选择基础底面尺寸: 25.4 3.921.06m 3.9A l b b m =?=?==,虽然>m 3,但b η=0不需要对a f 进行修正。 4.1.1持力层承载力验算 基础和回填土重:20 2.021.06842.4G G dA KN γ==??= 偏心距:2100.0652400842.4k e m = =+ 四桩基础计算书 华清家园工程;工程建设地点:武清区新城翠通路西侧;属于结构;地上33层;地下1层;建筑高度:100m;标准层层高:3m ;总建筑面积:11500平方米;总工期:0天。 本工程由投资建设,设计,地质勘察,监理,组织施工;由担任项目经理,担任技术负责人。 本计算书主要依据施工图纸及以下规范及参考文献编制:《塔式起重机设计规范》(GB/T13752-1992)、《地基基础设计规范》(GB50007-2002)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)、《建筑安全检查标准》(JGJ59-99)、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等编制。 一、塔吊的基本参数信息 塔吊型号:TQ60/80,塔吊起升高度H:65.000m, 塔身宽度B:2.5m,基础埋深D:1.500m, 自重F1:852.6kN,基础承台厚度Hc:1.000m, 最大起重荷载F2:80kN,基础承台宽度Bc:6.000m, 桩钢筋级别:HPB235,桩直径或者方桩边长:0.700m, 桩间距a:5m,承台箍筋间距S:200.000mm, 承台混凝土的保护层厚度:50mm,承台混凝土强度等级:C35; 二、塔吊基础承台顶面的竖向力和弯矩计算 塔吊自重(包括压重)F1=852.60kN; 塔吊最大起重荷载F2=80.00kN; 作用于桩基承台顶面的竖向力F k=F1+F2=932.60kN; 风荷载对塔吊基础产生的弯矩计算: M kmax=2188.71kN·m; 三、承台弯矩及单桩桩顶竖向力的计算 1. 桩顶竖向力的计算 依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.1.1条,在实际情况中x、y轴是随机变化的,所以取最不利情况计算。 N ik=(F k+G k)/n±M yk x i/∑x j2±M xk y i/∑y j2; 其中 n──单桩个数,n=4; F k──作用于桩基承台顶面的竖向力标准值,F k=932.60kN; G k──桩基承台的自重标准值:G k=25×Bc×Bc×Hc=25×6.00×6.00× 1.00=900.00kN; M xk,M yk──承台底面的弯矩标准值,取2188.71kN·m; x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离a/20.5=3.54m; N ik──单桩桩顶竖向力标准值; 经计算得到单桩桩顶竖向力标准值 最大压力:N kmax=(932.60+900.00)/4+2188.71×3.54/(2×3.542)=767.68kN。 最小压力:N kmin=(932.60+900.00)/4-2188.71×3.54/(2×3.542)=148.62kN。 不需要验算桩的抗拔! 2. 承台弯矩的计算 依据《建筑桩技术规范》(JGJ94-2008)的第5.9.2条。 M x = ∑N i y i M y = ∑N i x i 其中 M x,M y──计算截面处XY方向的弯矩设计值; x i,y i──单桩相对承台中心轴的XY方向距离取a/2-B/2=1.25m; N i1──扣除承台自重的单桩桩顶竖向力设计值,N i1=1.2× 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)① 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)② 《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: JC-1 计算类型: 验算截面尺寸 1. 几何参数 矩形柱宽bc=600mm 矩形柱高hc=1170mm 基础端部高度h1=200mm 基础根部高度h2=150mm 基础长度B1=1200mm B2=1200mm 基础宽度A1=1800mm A2=1800mm 2. 材料信息 基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2fc_b=14.3N/mm2 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2fc_c=14.3N/mm2 钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm2 3. 计算信息 结构重要性系数: γo=1.0 基础埋深: dh=1.800m 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 基础及其上覆土的平均容重: γ=18.000kN/m3 最小配筋率: ρmin=0.150% 4. 作用在基础顶部荷载标准值 Fgk=201.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=234.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=59.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN 永久荷载分项系数rg=1.20 可变荷载分项系数rq=1.40 Fk=Fgk+Fqk=201.000+(0.000)=201.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2 =234.000+201.000*(1.200-1.200)/2+(0.000)+0.000*(1.200-1.200)/2 =234.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2 =0.000+201.000*(1.800-1.800)/2+(0.000)+0.000*(1.800-1.800)/2 =0.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=59.000+(0.000)=59.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(201.000)+1.40*(0.000)=241.200kN Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2) =1.20*(234.000+201.000*(1.200-1.200)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.200-1.200)/2) =280.800kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2) =1.20*(0.000+201.000*(1.800-1.800)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.800-1.800)/2) =0.000kN*m Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(59.000)+1.40*(0.000)=70.800kN Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN F2=1.35*Fk=1.35*201.000=271.350kN Mx2=1.35*Mxk=1.35*234.000=315.900kN*m My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m Vx2=1.35*Vxk=1.35*59.000=79.650kN Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN F=max(|F1|,|F2|)=max(|241.200|,|271.350|)=271.350kN Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|280.800|,|315.900|)=315.900kN*m My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|70.800|,|79.650|)=79.650kN Vy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN 5. 修正后的地基承载力特征值 fa=106.900kPa 四、计算参数 1. 基础总长 Bx=B1+B2=1.200+1.200= 2.400m 2. 基础总宽 By=A1+A2=1.800+1.800= 3.600m 3. 基础总高 H=h1+h2=0.200+0.150=0.350m 4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.200+0.150-0.040=0.310m 5. 基础底面积 A=Bx*By=2.400*3.600=8.640m2 6. Gk=γ*Bx*By*dh=18.000*2.400*3.600*1.800=279.936kN 4.5m 【题1】某试验大厅柱下桩基,柱截面尺寸为 400mm 600mm ,地质剖面示意图如图 1 所示,作用在基础顶面的荷载效应基本组合设计值为 F = 2035kN, M=330kN ?m , H = 55kN, 荷载效应标准组合设计值为 F k =1565kN, M=254 1. 2. 2^00 - 确定桩的规格 根据地质勘察资料,确定第 4层粘土为桩端持力层。采用钢筋混凝土预制桩,桩截面为 方桩,为400mm< 400mm 桩长为9米。承台埋深1.7米,桩顶嵌入承台 0.1米,则桩 端进持力层2.4米。初步确定承台尺寸为 2.4m X 2.4m 。 确定单桩竖向承载力标准值 Q 根据公式 查表内插求值得 层序 深度(m) I L q sik (kPa ) q pk ( kPa) ② 粉质粘土 2 0.6 60 ③ 饱和软粘土 4.5 0.97 38 ② 粘土 2.4 0.25 82 2500 按静力触探法确定单桩竖向极限承载力标准值: Q uk Q sk Q pk u q sik l i q pk A p =4X 0.4(60 X 2.0+38 X 4.5+82 X 1.5)+2500 X 0.4 X 0.4=902.4KN 取 Q uk 902.4 kN 3.确定桩基竖向承载力设计值 R 并确定桩数n 及其布置 按照规范要求,S a 3d ,取 S a 4d , b e = 2m, l = 9m 故 0.22 查表得,sp 0.97。 查表得,sp 1.60先不考虑承台效应,估算基桩竖向承载力设计值 R 为 sp 1.60 桩基承台和承台以上土自重设计值为 G= 2.4 X 2.4 X 1.7 X 20= 195.84 kN 粗估桩数n 为 n = 1.1 X (F+G)/R= (1565+195.84)/ 547.08=3.22 根 取桩数n = 4根,桩的平面布置为右图所示, 承台面积为 2.4m X 2.4m ,承台高度为 0.9m ,由于n > 3,应该考虑 群桩效应和承台效应确定单桩承载力设计值 R ,S a B e 由一=4 ; = 0.25 d l 查表得 e = 0.155 , := 0.75 sp Q uk 0.97 902.4 =547.08 kN 目录 一、基本设计资料 (1) 二、设计内容: (1) (一)中墩及基础尺寸拟定 (1) 1.墩帽尺寸拟定 (1) 2.墩身尺寸确定 (2) 3基础尺寸确定.................................. - 4 - (二)墩帽局部受压验算. (4) 1.上部构造自重 (4) 2.墩身自重计算 (4) 3.浮力计算 (5) 4.活载计算 (5) 5.水平荷载计算 (7) 6.墩帽局部受压验算 (8) (三)墩身底截面验算 (9) 1.正截面强度验算 (9) 2.基底应力验算 (10) 3.稳定性验算.................................. - 10 - 4.沉降量验算.................................. - 10 - 5.墩顶水平位移验算............................ - 10 - 混凝土实体中墩与扩大基础设计 一、基本设计资料 1.设计荷载标准:公路II级 2.上部结构: 上部结构采用装配式后张法预应力混凝土简支T梁。跨径40m,计算跨径38.80m,梁长39.96m,梁高230cm,支座尺寸25cm×35cm×4.9cm(支座为板式橡胶支座,尺寸为顺×横×高),主梁间距160cm,桥面净宽为7+2×0.75m,一孔上部结构荷载为5070kN。 3.水文资料: 设计水位182.7m 河床标高177.65m; 一般冲刷度 1.60m; 局部冲刷深度2.80m。 4.地质资料: 表层3米厚为软塑粘性土,其液性指数I L=0.8;孔隙比e=0.7;容重γ=18.0kN/m3,以下为砾砂,中密γ=19.7kN/m3。 二、设计内容: (一)中墩及基础尺寸拟定 1.墩帽尺寸拟定(采用20号混凝土) 顺桥向墩帽宽度:b≥f + a +2c1 + 2c2 f = 40m(跨径)-38.80m(计算跨径)=1.20m 支座顺桥向宽度a = 0.25m 查表2-1 c1=0.1m c2=0.2m b =1.20 + 0.25 + 2×0.1 + 2×0.2=2.05m 按抗震要求:b/2 ≥ 50+L(跨径) =50+40=90cm b =2.05m 则取满足上述要求的墩帽宽度b=2.05m 横桥向墩帽宽: 矩形:B = 两侧主梁间距 + a + 2c1 + 2c2 =1.6×4+ 0.35 + 2×0.1+ 2×0.2=7.35m 圆端形:B=7.35 + b =7.35+2.05=9.4m 一、设计资料: 1、本设计的任务是设计一多层办公楼的钢筋混凝土柱下条形基础,框架柱的截面尺寸均为b×h=500mm×600mm,柱的平面布置如下图所示: 2、办公楼上部结构传至框架柱底面的荷载值标准值如下表所示: 注:表中轴力的单位为KN,弯矩的单位为KN.m;所有1、2、3轴号上的弯矩方向为逆时针、4、5、6轴号上的弯矩为顺时针,弯矩均作用在h方向上。 3、该建筑场地地表为一厚度为1.5m的杂填土层(容重为17kN/m3),其下为粘土层,粘土层承载力特征值为F ak=110kPa,地下水位很深,钢筋和混凝土的强度等级自定请设计此柱下条形基础并绘制施工图。 二、确定基础地面尺寸: 1、确定合理的基础长度: 设荷载合力到支座A的距离为x,如图1:则: x= ∑∑ ∑+ i i i i F M x F = 300 700 700 700 700 350 )5. 17 300 14 700 5. 10 700 7 700 5.3 700 0( + + + + + +? + ? + ? + ? + ? + =8.62m 图1 因为x=8.62m ? 2 1 a=0.5?17.5=8.75m , 所以,由《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)8.3.1第2条规定条形基础端部应沿纵向从两端边柱外伸,外伸长度宜为边跨跨距的0.25:0.30倍取a 2=0.8m(与 4 1 l=0.25?3.5=0.875m 相近)。 为使荷载形心与基底形心重合,使基底压力分布较为均匀,并使各柱下弯矩与跨中弯 矩趋于均衡以利配筋,得条形基础总长为: L=2(a+a 2-x)=2?(17.5+0.8-8.62)=19.36m ≈19.4m a 1=L-a-a 2=19.4-17.5-0.8=1.1m 2、确定基础底板宽度b : 竖向力合力标准值: ∑Ki F =350+700+700+700+700+300=3450kN 选择基础埋深为1.8m ,则 m γ=(17?1.5+0.3?19)÷1.8=17.33kN/m 3 深度修正后的地基承载力特征值为: ()5.0-+=d f f m d ak a γη=110+1.0?17.33?(1.8-0.5)=132.529kN 由地基承载力得到条形基础b 为: b ≥ )20(d f L F a Ki -∑= ) 8.120529.132(4.193450 ?-?=1.842m 取b=2m ,由于b ?3m ,不需要修正承载力和基础宽度。 a2 a a1 柱下独立基础设计 设计资料 本工程地质条件: 第一层土:城市杂填土 厚 第二层土:红粘土 厚,垂直水平分布较均匀,可塑状态,中等压缩性,地基承载力特征值fak=200Kpa 第三层土:强风化灰岩 ,fak=1200 Kpa 第四层土:中风化灰岩 fak=3000 Kpa 由于结构有两层地下室,地下室层高,采用柱下独立基础,故选中风化灰岩作为持力层。对于中风化岩石,不需要要对其进行宽度和深度修正,故a f =ak f =3000 Kpa 。 材料信息: 本柱下独立基础采用C 40混凝土,HRB400级钢筋。差混凝土规范知: C45混凝土:t f =mm2 , c f = N/mm2 HRB400级钢筋:y f =360 N/mm2 计算简图 独立基础计算简图如下: 基础埋深的确定 基础埋深:d= 基顶荷载的确定 由盈建科输出信息得到柱的内力设计值: M=? N= KN V= 对应的弯矩、轴力、剪力标准值: M k =M/==? N k =N/== KN V k =V/== KN 初步估算基底面积 A 05 .120300011775.33?-=?-≥d r f F G a k =四桩基础计算书1
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