独立基础验算.docx
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基础JC-1计算书
项目名称:
099项目设计:
校对:
专业负责人:
1计算依据的规范和规程
1.1《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2002)
1.2《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)
1.3《建筑抗震设计规范》(GB50011--2001)
1.4《建筑结构荷载规范》(GB50009--2001)
2几何数据及材料
2.1基础混凝土等级:
C30;抗压强度fc=14.3(MPa);抗拉强度ft=1.43(MPa)
2.2钢筋等级:
HRB400;强度设计值fy=360(MPa);纵筋合力点至近边距离as=50(mm)
2.3基础类型:
阶型基础
2.4基础长l=1350(mm);基础宽b=1350(mm);基础高h=350(mm)
2.5柱高Hc=400(mm);柱宽Bc=400(mm);
柱周加大尺寸(相当于杯口厚度)ac=0(mm);加大高度hc=0(mm)
2.6基础台阶数n=1
2.7基础底面积A=l*b=1350*1350=1.823(m2)
基础顶部面积At=(Hc+2*ac)*(Bc+2*ac)=(400+2*0)*(400+2*0)=0.160(m2)
基础体积Vjc=l*b*(h-hc)+(Hc+2*ac)*(Bc+2*ac)*hc
=1350*1350*(350-0)
+(400+2*0)*(400+2*0)*0
=0.638(m3)
2.8基础自重和上部土重
基础混凝土的容重γc=25.00(kN/m3)
基础顶面以上土的容重γs=18(kN/m3)
基础及以上土重Gk=Vjc*γc+[A*d-Vjc-Bc*Hc*(d-h)]*γs
=0.638*25.0+[1.823*1.400-0.638-0.400*0.400*(1.400-0.350)]*18
=47.368(kN)G=1.2*Gk=56.842(kN)
3地基承载力信息
3.1已知条件
地基承载力特征值fak=200(kPa)
当地震参与荷载组合时地耐力提高系数ξa=1
宽度修正系数ηb=0;深度修正系数ηd=1
土的重度γ=18(kN/m3);土的加权平均重度γm=20(kN/m3)
基础短边尺寸b=1350(mm);基础埋置深度d=1400(mm);深度修正起算深度d1=0(mm)
3.2承载力设计值
fa=fak+ηb*γ*(b-3)+ηd*γm*(d-d1-0.5) (GB50007--2002式5.2.4,按北京规范可把d1
加大1m)
fa=200+0*18*(1.35-3)+1*20*(1.4-0-0.5)=218.000(kPa)faE=ξa*fa (GB50011--2001式4.2.3)faE=1*218.000=218.000(kPa)
3.3基底允许出现零应力区占基底总面积的百分比:
0%
4荷载信息
4.1符号说明:
N、Nk 柱底轴向力设计值、标准值(kN)
F、Fk 作用于基础顶面的竖向力设计值、标准值(kN)
Q、Qk 作用于地面的附加地面堆载设计值、标准值(kN/m2)
Fx'、Fy'、Fkx'、Fky' 作用于基础顶面的附加荷载设计值、标准值(kN)
Fx'=0;Fy'=0;Q=0;地面堆载按活荷载考虑(考虑最不利情况)
ax'、ay' 作用于基础顶面的附加荷载偏心(mm)
ax'=0;ay'=0
Vx、Vy 作用于基础顶面的剪力设计值(kN)
Vkx、Vky 作用于基础顶面的剪力标准值(kN)
Mx'、My' 作用于基础顶面的弯矩设计值(kN*m)
Mkx'、Mky' 作用于基础顶面的弯矩标准值(kN*m)
Mkx、Mky 作用于基础底面的弯矩标准值(kN*m)
γz 荷载设计值换算为标准值的折减系数
γz=1.3
Fk=Nk+Fkx'+Fky'
Mkx=Mkx'-Vky*H-Fky'*ay'、Mky=Mky'+Vkx*H+Fkx'*ax'Fk=F/γz Mkx'=Mx/γz Mky'=My/γz
4.2直接输入荷载设计值
N=450;Mx=0;My=0;Vx=0;Vy=0
Fk=(N+Fx'+Fy')/γz=(450+0+0)/1.3=346.154(kN)
Mkx=(Mx'-Vy*H-Fy'*ay')/γz=(0-0*0.35-0*0)/1.3=0.000(kN*m)Mky=(My'+Vx*H+Fx'*ax')/γz=(0+0*0.35+0*0)/1.3=0.000(kN*m)
5轴心荷载作用下验算
pk=(Fk+Gk+Qk)/A(GB50007--2002式5.2.2-1)pk=(346.154+47.368+0.000)/1.823=215.924(kPa)≤218.000满足要求
6偏心荷载作用下验算
单向偏心荷载作用下公式
pkmax=(Fk+Gk+Qk)/A+Mk/W(GB50007--2002式5.2.2-2)
pkmin=(Fk+Gk+Qk)/A-Mk/W(GB50007--2002式5.2.2-3)
当基底出现拉力区时,Pkmax=2*(Fk+Gk)/l/a/3(GB50007--2002式5.2.2-4)
双向偏心荷载作用下公式pkmax=(Fk+Gk+Qk)/A+Mkx/Wx+Mky/Wypkmin=(Fk+Gk+Qk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wy
当基底出现拉力区时,Pkmax按与Fk+Gk+Qk等值原则进行修正
基础底面抵抗矩Wx=l*b*b/6=1350*1350*1350/6=0.410(m3)Wy=b*l*l/6=1350*1350*1350/6=0.410(m3)
pkmax=(346.154+47.368+0.000)/1.823+0.000/0.410+0.000/0.410
=215.924(kPa)≤1.2*218.000=261.600(kPa)满足要求
pkmin=(Fk+Gk+Qk)/A-Mkx/Wx-Mky/Wypkmin=(346.154+47.368+0.000)/1.823-0.000/0.410-0.000/0.410
=215.924(kPa)
出现拉应力区面积占基底面积百分比=0.000%≤0.000%满足要求偏心矩ex=Mky/(Fk+Gk)=0.000/(346.154+47.368+0.000)=0.000(m)
ey=Mkx/(Fk+Gk)=0.000/(346.154+47.368)=0.000(m)
7基础冲切验算
FlγRE≤0.7*βhp*ft*am*h0(GB50007--2002式8.2.7-1)
γRE--承载力抗震调整系数,当有地震参与时取0.85,其它取1.0h0=h-as
am=(at+ab)/2(GB50007--2002式8.2.7-2)
abx=Min(l,atx+2*h0)aby=Min(b,aty+2*h0)
Fl=pj*Al(GB50007--2002式8.2.7-3)
Alx=(b-aby)*l/2.0-(l-abx)*(l-abx)/4.0
Aly=(l-abx)*b/2.0-(b-aby)*(b-aby)/4.0
pj=γz*(Pkmax-Gk/A)
7.1柱底边冲切面验算
βhp=1.00;h0=0.3(mm)
atx=Hc=0.4(m);abx=1(m);amx=0.7(m)
aty=Bc=0.4(m);aby=1(m);amy=0.7(m)Alx=0.205625(m2);Aly=0.205625(m2)pj=1.3*215.924-47.368/1.823=246.914(kPa)
FlxγRE=246.914*0.206*0.85=43.156(kN)≤210.210(kN)满足要求
FlyγRE=246.914*0.206*0.85=43.156(kN)≤210.210(kN)满足要求
7.2柱周加大底边(基础顶)冲切面验算
βhp=1.00;h0=0.3(mm)
atx=Hc=0.4(m);abx=1(m);amx=0.7(m)
aty=Bc=0.4(m);aby=1(m);amy=0.7(m)Alx=0.205625(m2);Aly=0.205625(m2)pj=1.3*215.924-47.368/1.823=246.914(kPa)
FlxγRE=246.914*0.206*0.85=43.156(kN)≤210.210(kN)满足要求
FlyγRE=246.914*0.206*0.85=43.156(kN)≤210.210(kN)满足要求
8柱下局部受压承载力验算
Fl≤ω*βl*fcc*Al(GB50010--2002式A.5.1-1)Fl=450(kN)
fcc=0.85*fc
混凝土局部受压面积Al=Bc*Hc=0.4*0.4=0.160(m2)
局部受压时的计算底面积Ab=(Hc+2*c)*(Bc+2*c)=1.44(m2)βl=Sqrt(Ab/Al)=Sqr(1.440/0.160)=3.000ω*βl*fcc*Al=1.0*3.000*0.85*14.300*0.160=5834.400(kN)
≥Fl=450.000(kN)满足要求
9抗弯计算
MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(pmax+p-2*G/A)+(pmax-p)*l]/12*γRE(GB50007--2002式8.2.7-4)
=a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12*γRE
MⅡ=(l-a')^2*(2*b+b')*(pmax+pmin-2*G/A)/48*γRE(GB50007--2002式8.2.7-5)
=(l-a')^2*(2*b+b')*(Pjmax+Pjmin)/48*γRE
γRE--承载力抗震调整系数,当有地震参与时取0.75,其它取1.0
9.1柱边弯矩计算
9.1.1绕Y轴方向弯矩计算:
l=1.350(m);a'=0.400(m);a1=0.475(m)
Pjmax=246.914(kPa);Pjmin=189.934(kPa)pj=Pjmax-(Pjmax-Pjmin)*a1)/l=228.448(kPa)
MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12)*γRE
=0.475^2*[(2*1.350+0.400)*(246.914+228.448)+(246.914-228.448)*1.350]/12*0.75
=21.132(kN*m)
截面面积A=0.472(m2),受压区高度x=0.004(m)
As=168.592(mm2);配筋率ρ=0.04%
9.1.2绕X轴方向弯矩计算:
l=1.350(m);a'=0.400(m);a1=0.475(m)
Pjmax=246.914(kPa);Pjmin=189.934(kPa)Pj=Pjmax-(Pjmax-Pjmin)*a1)/l=228.448(kPa)
MⅠ=a1^2*[(2*l+a')*(Pjmax+pj)+(Pjmax-pj)*l]/12)*γRE
=0.475^2*[(2*1.350+0.400)*
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