17号独立基础计算.docx

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17号独立基础计算

DJ1基础计算

一、设计依据

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）①

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）②

二、示意图

三、计算信息

构件编号:

DJ1计算类型:

验算截面尺寸

1.几何参数

台阶数n=1

矩形柱宽bc=450mm矩形柱高hc=500mm

基础高度h1=700mm

一阶长度b1=1575mmb2=1575mm一阶宽度a1=1550mma2=1550mm

2.材料信息

基础混凝土等级:

C30ft_b=1.43N/mm2fc_b=14.3N/mm2

柱混凝土等级:

C30ft_c=1.43N/mm2fc_c=14.3N/mm2

钢筋级别:

HRB400fy=360N/mm2

3.计算信息

结构重要性系数:

γo=1.00

基础埋深:

dh=1.500m

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=19.000kN/m3

最小配筋率:

ρmin=0.150%

Fgk=1910.000kNFqk=0.000kN

Mgxk=200.000kN*mMqxk=0.000kN*m

Mgyk=0.000kN*mMqyk=0.000kN*m

Vgxk=80.000kNVqxk=0.000kN

Vgyk=0.000kNVqyk=0.000kN

永久荷载分项系数rg=1.35

可变荷载分项系数rq=1.00

Fk=Fgk+Fqk=1910.000+（0.000）=1910.000kN

Mxk=Mgxk+Fgk*（A2-A1）/2+Mqxk+Fqk*（A2-A1）/2

=200.000+1910.000*（1.800-1.800）/2+（0.000）+0.000*（1.800-1.800）/2

=200.000kN*m

Myk=Mgyk+Fgk*（B2-B1）/2+Mqyk+Fqk*（B2-B1）/2

=0.000+1910.000*（1.800-1.800）/2+（0.000）+0.000*（1.800-1.800）/2

=0.000kN*m

Vxk=Vgxk+Vqxk=80.000+（0.000）=80.000kN

Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+（0.000）=0.000kN

F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.35*（1910.000）+1.00*（0.000）=2578.500kN

Mx1=rg*（Mgxk+Fgk*（A2-A1）/2）+rq*（Mqxk+Fqk*（A2-A1）/2）

=1.35*（200.000+1910.000*（1.800-1.800）/2）+1.00*（0.000+0.000*（1.800-1.800）/2）

=270.000kN*m

My1=rg*（Mgyk+Fgk*（B2-B1）/2）+rq*（Mqyk+Fqk*（B2-B1）/2）

=1.35*（0.000+1910.000*（1.800-1.800）/2）+1.00*（0.000+0.000*（1.800-1.800）/2）

=0.000kN*m

Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.35*（80.000）+1.00*（0.000）=108.000kN

Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.35*（0.000）+1.00*（0.000）=0.000kN

F2=1.35*Fk=1.35*1910.000=2578.500kN

Mx2=1.35*Mxk=1.35*200.000=270.000kN*m

My2=1.35*Myk=1.35*（0.000）=0.000kN*m

Vx2=1.35*Vxk=1.35*80.000=108.000kN

Vy2=1.35*Vyk=1.35*（0.000）=0.000kN

F=max（|F1|,|F2|）=max（|2578.500|,|2578.500|）=2578.500kN

Mx=max（|Mx1|,|Mx2|）=max（|270.000|,|270.000|）=270.000kN*m

My=max（|My1|,|My2|）=max（|0.000|,|0.000|）=0.000kN*m

Vx=max（|Vx1|,|Vx2|）=max（|108.000|,|108.000|）=108.000kN

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=fak+ηb*γ*（b-3）+ηd*γm*（d-0.5）

　=180.00+1.40*19.00*（1.500-0.5）

　=209.840kPa

a、计算信息

上层土压缩模量Es1=7.500Mpa

下层土压缩模量Es2=2.000Mpa

竖向力标准组合值Fk=1910.000kN

基础及其上覆土的平均容重γ=19.000kN/m3

地基承载力特征值fak=60.000kPa

地面以下土层参数:

土层名称

土层厚度（m）

重度（kN/mm^3）

杂填土

0.500

18.000

粉质粘土

1.000

18.500

粉土

3.500

19.500

1.软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz

地面至软弱下卧层顶面总深度d=5.000m

faz=fak+ηd*γm*（d-0.5）=60.000+1.4*19.150*（5.000-0.5）=180.645kPa

2.计算基础底面处的平均压力值pk

pk=Fk/（b*l）+γ*dh=1910.000/（3.600*3.600）+19.000*1.500=175.877kPa

3.计算基础底面处土的自重压力值

pc=∑γi*ti=27.500kPa

4.计算地基压力扩散角

上层土压缩模量Es1=7.500Mpa

下层土压缩模量Es2=2.000Mpa

Es1/Es2=7.500/2.000=3.750

z/b=3.500/3.600=0.972

查基础规范表5.2.7,地基压力扩散角θ=24°

5.计算相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值pz

矩形基础：

pz=l*b*（pk-pc）/[（b+2*z*tanθ）*（l+2*z*tanθ）]

=3.600*3.600*（175.877-27.500）/[（3.600+2*3.500*0.440）*（3.600+2*3.500*0.440）]

=43.093kPa

6.计算软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz：

pcz=∑γi*ti=95.750kPa

7.当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：

pz+pcz=43.093+95.750=138.843

软弱下卧层承载力满足要求

四、计算参数

1.基础总长Bx=b1+b2+bc=1.575+1.575+0.450=3.600m

2.基础总宽By=a1+a2+hc=1.550+1.550+0.500=3.600m

A1=a1+hc/2=1.550+0.500/2=1.800mA2=a2+hc/2=1.550+0.500/2=1.800m

B1=b1+bc/2=1.575+0.450/2=1.800mB2=b2+bc/2=1.575+0.450/2=1.800m

3.基础总高H=h1=0.700=0.700m

4.底板配筋计算高度ho=h1-as=0.700-0.040=0.660m

5.基础底面积A=Bx*By=3.600*3.600=12.960m2

6.Gk=γ*Bx*By*dh=19.000*3.600*3.600*1.500=369.360kN

G=1.35*Gk=1.35*369.360=498.636kN

五、计算作用在基础底部弯矩值

Mdxk=Mxk-Vyk*H=200.000-0.000*0.700=144.000kN*m

Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+80.000*0.700=0.000kN*m

Mdx=Mx-Vy*H=270.000-0.000*0.700=194.400kN*m

Mdy=My+Vx*H=0.000+108.000*0.700=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=（1910.000+369.360）/12.960=175.877kPa【①5.2.1-2】

因γo*pk=1.00*175.877=175.877kPa≤fa=206.600kPa

轴心荷载作用下地基承载力满足要求

2.验算偏心荷载作用下的地基承载力

因Mdyk=0Pkmax_x=Pkmin_x=（Fk+Gk）/A=（1910.000+369.360）/12.960=175.877kPa

eyk=Mdxk/（Fk+Gk）=144.000/（1910.000+369.360）=0.063m

因|eyk|≤By/6=0.600my方向小偏心

Pkmax_y=（Fk+Gk）/A+6*|Mdxk|/（By2*Bx）

=（1910.000+369.360）/12.960+6*|144.000|/（3.6002*3.600）

=194.395kPa

Pkmin_y=（Fk+Gk）/A-6*|Mdxk|/（By2*Bx）

=（1910.000+369.360）/12.960-6*|144.000|/（3.6002*3.600）

=157.358kPa

3.确定基础底面反力设计值

Pkmax=（Pkmax_x-pk）+（Pkmax_y-pk）+pk

=（175.877-175.877）+（194.395-175.877）+175.877

=194.395kPa

γo*Pkmax=1.00*194.395=194.395kPa≤1.2*fa=1.2*206.600=247.920kPa

偏心荷载作用下地基承载力满足要求

七、基础冲切验算

1.计算基础底面反力设计值

1.1计算x方向基础底面反力设计值

ex=Mdy/（F+G）=75.600/（2578.500+498.636）=0.025m

因ex≤Bx/6.0=0.600mx方向小偏心

Pmax_x=（F+G）/A+6*|Mdy|/（Bx2*By）

=（2578.500+498.636）/12.960+6*|75.600|/（3.6002*3.600）

=247.156kPa

Pmin_x=（F+G）/A-6*|Mdy|/（Bx2*By）

=（2578.500+498.636）/12.960-6*|75.600|/（3.6002*3.600）

=227.711kPa

1.2计算y方向基础底面反力设计值

ey=Mdx/（F+G）=270.000/（2578.500+498.636）=0.088m

因ey≤By/6=0.600y方向小偏心

Pmax_y=（F+G）/A+6*|Mdx|/（By2*Bx）

=（2578.500+498.636）/12.960+6*|270.000|/（3.6002*3.600）

=272.156kPa

Pmin_y=（F+G）/A-6*|Mdx|/（By2*Bx）

=（2578.500+498.636）/12.960-6*|270.000|/（3.6002*3.600）

=202.711kPa

1.3因Mdx≠0Mdy≠0

Pmax=Pmax_x+Pmax_y-（F+G）/A

=247.156+272.156-（2578.500+498.636）/12.960

=281.878kPa

1.4计算地基净反力极值

Pjmax=Pmax-G/A=281.878-498.636/12.960=243.403kPa

Pjmax_x=Pmax_x-G/A=237.433-498.636/12.960=198.958kPa

Pjmax_y=Pmax_y-G/A=262.433-498.636/12.960=223.958kPa

2.验算柱边冲切

YH=h1=0.700m,YB=bc=0.450m,YL=hc=0.500m

YB1=B1=1.800m,YB2=B2=1.800m,YL1=A1=1.800m,YL2=A2=1.800m

YHo=YH-as=0.660m

2.1因（YH≤800）βhp=1.0

2.2x方向柱对基础的冲切验算

x冲切位置斜截面上边长bt=YB=0.450m

x冲切位置斜截面下边长bb=YB+2*YHo=1.770m

x冲切不利位置bm=（bt+bb）/2=（0.450+1.770）/2=1.110m

x冲切面积Alx=max（（YL1-YL/2-YHo）*（YB+2*YHo）+（YL1-YL/2-YHo）2,（YL2-YL/2-YHo）*（YB+2*YHo）+（YL2-YL/2-YHo）2

=max（（1.800-0.500/2-0.660）*（0.450+2*0.660）+（1.800-0.500/2-0.660）2,（1.800-0.500/2-0.660）*（0.450+2*0.660）+（1.800-0.500/2-0.660）2）

=max（2.367,2.367）

=2.367m2

x冲切截面上的地基净反力设计值

Flx=Alx*Pjmax=2.367*243.403=576.232kN

γo*Flx=1.00*576.232=576.23kN

γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo（6.5.5-1）

=0.7*1.000*1.43*1110*660

=733.33kN

x方向柱对基础的冲切满足规范要求

2.3y方向柱对基础的冲切验算

y冲切位置斜截面上边长at=YL=0.500m

y冲切位置斜截面下边长ab=YL+2*YHo=1.820m

y冲切截面上的地基净反力设计值

Fly=Aly*Pjmax=0.000*243.403=0.000kN

γo*Fly=1.00*0.000=0.00kN

γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo（6.5.5-1）

=0.7*1.000*1.43*1160*660

=766.37kN

y方向柱对基础的冲切满足规范要求

八、基础受剪承载力验算

1.计算剪力

Az=a1+a2+hc

=1550+1550+500

=3600mm

Bz=b1+b2+bc

=1575+1575+450

=3600mm

A'=Az*max（b1,b2）

=3600.0*max（1575.0,1575.0）

=5.67m2

Vs=A'*p=5.7*199.0=1128.1kN

基础底面短边尺寸大于柱宽加两倍基础有效高度，不需验算受剪承载力！

九、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。

十、基础受弯计算

因Mdx=0Mdy≠0并且ex≤Bx/6=0.600mx方向单向受压且小偏心

a=（Bx-bc）/2=（3.600-0.450）/2=1.575m

P=（Bx-a）*（Pmax-Pmin）/Bx+Pmin

=（3.600-1.575）*（262.433-212.433）/3.600+212.433

=240.558kPa

MI_1=1/12*a2*（（2*By+hc）*（Pmax+P-2*G/A）+（Pmax-P）*By）

=1/12*1.5752*（（2*3.600+0.500）*（262.433+240.558-2*498.636/12.960）+（262.433-240.558）*3.600）

=694.42kN*m

MII_1=1/48*（By-hc）2*（2*Bx+bc）*（Pmax+Pmin-2*G/A）

=1/48*（3.600-0.500）2*（2*3.600+0.450）*（262.433+212.433-2*498.636/12.960）

=609.45kN*m

十一、计算配筋

10.1计算Asx

Asx_1=γo*MI_1/（0.9*（H-as）*fy）

=1.00*694.42*106/（0.9*（700.000-40.000）*360）

=3247.4mm2

Asx1=Asx_1=3247.4mm2

Asx=Asx1/By=3247.4/3.600=902mm2/m

Asx=max（Asx,ρmin*H*1000）

=max（902,0.150%*700*1000）

=1050mm2/m

选择钢筋16@190,实配面积为1058mm2/m。

10.2计算Asy

Asy_1=γo*MII_1/（0.9*（H-as）*fy）

=1.00*609.45*106/（0.9*（700.000-40.000）*360）

=2850.0mm2

Asy1=Asy_1=2850.0mm2

Asy=Asy1/Bx=2850.0/3.600=792mm2/m

Asy=max（Asy,ρmin*H*1000）

=max（792,0.150%*700*1000）

=1050mm2/m

选择钢筋16@180,实配面积为1117mm2/m。

DJ2基础计算

一、设计依据

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）①

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）②

二、示意图

三、计算信息

构件编号:

DJ2计算类型:

验算截面尺寸

1.几何参数

台阶数n=1

矩形柱宽bc=450mm矩形柱高hc=500mm

基础高度h1=700mm

一阶长度b1=1275mmb2=1275mm一阶宽度a1=1250mma2=1250mm

2.材料信息

基础混凝土等级:

C30ft_b=1.43N/mm2fc_b=14.3N/mm2

柱混凝土等级:

C30ft_c=1.43N/mm2fc_c=14.3N/mm2

钢筋级别:

HRB400fy=360N/mm2

3.计算信息

结构重要性系数:

γo=1.00

基础埋深:

dh=1.500m

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=19.000kN/m3

最小配筋率:

ρmin=0.150%

Fgk=1510.000kNFqk=0.000kN

Mgxk=140.000kN*mMqxk=0.000kN*m

Mgyk=0.000kN*mMqyk=0.000kN*m

Vgxk=60.000kNVqxk=0.000kN

Vgyk=0.000kNVqyk=0.000kN

永久荷载分项系数rg=1.35

可变荷载分项系数rq=1.00

Fk=Fgk+Fqk=1510.000+（0.000）=1510.000kN

Mxk=Mgxk+Fgk*（A2-A1）/2+Mqxk+Fqk*（A2-A1）/2

=140.000+1510.000*（1.500-1.500）/2+（0.000）+0.000*（1.500-1.500）/2

=140.000kN*m

Myk=Mgyk+Fgk*（B2-B1）/2+Mqyk+Fqk*（B2-B1）/2

=0.000+1510.000*（1.500-1.500）/2+（0.000）+0.000*（1.500-1.500）/2

=0.000kN*m

Vxk=Vgxk+Vqxk=60.000+（0.000）=60.000kN

Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+（0.000）=0.000kN

F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.35*（1510.000）+1.00*（0.000）=2038.500kN

Mx1=rg*（Mgxk+Fgk*（A2-A1）/2）+rq*（Mqxk+Fqk*（A2-A1）/2）

=1.35*（140.000+1510.000*（1.500-1.500）/2）+1.00*（0.000+0.000*（1.500-1.500）/2）

=189.000kN*m

My1=rg*（Mgyk+Fgk*（B2-B1）/2）+rq*（Mqyk+Fqk*（B2-B1）/2）

=1.35*（0.000+1510.000*（1.500-1.500）/2）+1.00*（0.000+0.000*（1.500-1.500）/2）

=0.000kN*m

Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.35*（60.000）+1.00*（0.000）=81.000kN

Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.35*（0.000）+1.00*（0.000）=0.000kN

F2=1.35*Fk=1.35*1510.000=2038.500kN

Mx2=1.35*Mxk=1.35*140.000=189.000kN*m

My2=1.35*Myk=1.35*（0.000）=0.000kN*m

Vx2=1.35*Vxk=1.35*60.000=81.000kN

Vy2=1.35*Vyk=1.35*（0.000）=0.000kN

F=max（|F1|,|F2|）=max（|2038.500|,|2038.500|）=2038.500kN

Mx=max（|Mx1|,|Mx2|）=max（|189.000|,|189.000|）=189.000kN*m

My=max（|My1|,|My2|）=max（|0.000|,|0.000|）=0.000kN*m

Vx=max（|Vx1|,|Vx2|）=max（|81.000|,|81.000|）=81.000kN

Vy=max（|Vy1|,|Vy2|）=max（