锥形双柱基础计算

锥形双柱基础计算

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bc1=700mm 矩形柱高hc1=700mm

矩形柱宽bc2=500mm 矩形柱高hc2=500mm

基础端部高度h1=400mm

基础根部高度h2=250mm

基础长度B1=1900mm B2=1750mm Bc=700mm

基础宽度A1=1900mm A2=1900mm

2. 材料信息

基础混凝土等级: C35 ft_b=1.57N/mm2fc_b=16.7N/mm2

柱混凝土等级: C35 ft_c=1.57N/mm2fc_c=16.7N/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=1.300m

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=20.000kN/m3

最小配筋率: ρmin=0.150%

4. 作用在基础顶部荷载标准组合值

F1=1150.000kN F2=800.00kN

Mx1=0.000kN*m Mx2=0.000kN*m

My1=0.000kN*m My2=0.000kN*m

Vx1=0.000kN Vx2=0.000kN

Vy1=0.000kN Vy2=0.000kN

ks=1.25

Fk=F1/ks+F2/ks=1150.000/1.25+800.000/1.25=1560.000kN

Mx=Mx1/ks+F1*(Bx/2-B1)/ks+Mx2/ks+F2*(B2-Bx/2)/ks

=0.000/1.25+1150.000*(4.350/2-1.900)/1.25+0.000/1.25+800.000*(1.750/2-4.350)/1.25 =-19.000kN*m

My=My1/ks+F1*(A2-A1)/2/ks+My2/ks+F2*(A2-A1)/2/ks

=0.000/1.25+1150.000*(1.900-1.900)/2/1.25+0.000/1.25+800.000*(1.900-1.900)/2/1.25 =0.000kN*m

Vx=Vx1/ks+Vx2/ks=0.000/1.25+0.000/1.25=0.000kN

Vy=Vy1/ks+Vy2/ks=0.000/1.25+0.000/1.25=0.000kN

Mxk=Mx1+F1*(Bx/2-B1)+Mx2+F2*(B2-Bx/2)

=0.000+1150.000*(4.350/2-1.900)+0.000+800.000*(1.750/2-4.350)

=-23.750kN*m

Myk=My1+F1*(A2-A1)/2+My2/ks+F2*(A2-A1)/2

=0.000+1150.000*(1.900-1.900)/2+0.000+800.000*(1.900-1.900)/2

=0.000kN*m

Vxk=Vx1+Vx2=0.000+0.000=0.000kN

Vyk=Vy1+Vy2=0.000+0.000=0.000kN

5. 修正后的地基承载力特征值

fa=146.000kPa

四、计算参数

1. 基础总长 Bx=B1+B2+Bc=1.900+1.750+0.700=4.350m

2. 基础总宽 By=A1+A2=1.900+1.900=

3.800m

3. 基础总高 H=h1+h2=0.400+0.250=0.650m

4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.400+0.250-0.040=0.610m

5. 基础底面积 A=Bx*By=4.350*3.800=1

6.530m2

6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*4.350*3.800*1.300=429.780kN

G=1.35*Gk=1.35*429.780=580.203kN

五、计算作用在基础底部弯矩值

Mdxk=Mxk-Vxk*H=-23.750-0.000*0.650=-23.750kN*m

Mdyk=Myk+Vyk*H=0.000+0.000*0.650=0.000kN*m

Mdx=Mx-Vx*H=-19.000-0.000*0.650=-19.000kN*m

Mdy=My+Vy*H=0.000+0.000*0.650=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=(1560.000+429.780)/16.530=120.374kPa 【①5.2.1-2】

因γo*pk=1.0*120.374=120.374kPa≤fa=146.000kPa

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=0 Pkmax_x=Pkmin_x=(Fk+Gk)/A=(1560.000+429.780)/16.530=120.374kPa eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=-19.000/(1560.000+429.780)=-0.010m

因|eyk|≤By/6=0.633m y方向小偏心

Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx)

=(1560.000+429.780)/16.530+6*|-19.000|/(3.8002*4.350)

=122.189kPa

Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx)

=(1560.000+429.780)/16.530-6*|-19.000|/(3.8002*4.350)

=118.559kPa

3. 确定基础底面反力设计值

Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk

=(120.374-120.374)+(122.189-120.374)+120.374

=122.189kPa

γo*Pkmax=1.0*122.189=122.189kPa≤1.2*fa=1.2*146.000=175.200kPa

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)=0.000/(1560.000+580.203)=0.000m

因ex≤Bx/6.0=0.725m x方向小偏心

Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By)

=(1560.000+580.203)/16.530+6*|0.000|/(4.3502*3.800)

=129.474kPa

Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By)

=(1560.000+580.203)/16.530-6*|0.000|/(4.3502*3.800)

=129.474kPa

1.2 计算y方向基础底面反力设计值

ey=Mdx/(F+G)=-23.750/(1560.000+580.203)=-0.011m

因ey≤By/6=0.633y方向小偏心

Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx)

=(1560.000+580.203)/16.530+6*|-23.750|/(3.8002*4.350)

=131.742kPa

Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx)

=(1560.000+580.203)/16.530-6*|-23.750|/(3.8002*4.350)

=127.205kPa

1.3 因Mdx≠0 并且 Mdy=0

Pmax=Pmax_y=131.742kPa

Pmin=Pmin_y=127.205kPa

1.4 计算地基净反力极值

Pjmax=Pmax-G/A=131.742-580.203/16.530=96.642kPa

2. 柱对基础的冲切验算

2.1 因(H≤800) βhp=1.0