某钢结构独立基础计算书J-1
阶梯基础计算（J-1）
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
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
台阶数n=2
矩形柱宽bc=700mm 矩形柱高hc=900mm
基础高度h1=300mm
基础高度h2=400mm
一阶长度 b1=250mm b2=300mm 一阶宽度 a1=300mm a2=300mm
二阶长度 b3=250mm b4=300mm 二阶宽度 a3=300mm a4=300mm
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: HRB335 fy=300N/mm2
3. 计算信息
结构重要性系数: γo=1.0
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=20.000kN/m3
最小配筋率: ρmin=0.100%
Fgk=176.780kN Fqk=0.000kN
Mgxk=141.340kN*m Mqxk=0.000kN*m
Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m
Vgxk=54.380kN 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=176.780+(0.000)=176.780kN
Mxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2
=141.340+176.780*(0.900-0.900)/2+(0.000)+0.000*(0.900-0.900)/2
=141.340kN*m
Myk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2
=0.000+176.780*(1.050-1.050)/2+(0.000)+0.000*(1.050-1.050)/2
=0.000kN*m
Vxk=Vgxk+Vqxk=54.380+(0.000)=54.380kN
Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN
F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(176.780)+1.40*(0.000)=212.136kN
Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2)
=1.20*(141.340+176.780*(0.900-0.900)/2)+1.40*(0.000+0.000*(0.900-0.900)/2) =169.608kN*m
My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2)
=1.20*(0.000+176.780*(1.050-1.050)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.050-1.050)/2) =0.000kN*m
Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(54.380)+1.40*(0.000)=65.256kN
Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN
F2=1.35*Fk=1.35*176.780=238.653kN
Mx2=1.35*Mxk=1.35*141.340=190.809kN*m
My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m
Vx2=1.35*Vxk=1.35*54.380=73.413kN
Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN
F=max(|F1|,|F2|)=max(|212.136|,|238.653|)=238.653kN
Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|169.608|,|190.809|)=190.809kN*m
My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m
Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|65.256|,|73.413|)=73.413kN
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=200.000kPa
四、计算参数
1. 基础总长 Bx=b1+b2+b3+b4+bc=0.250+0.300+0.250+0.300+0.700=1.800m
2. 基础总宽 By=a1+a2+a3+a4+hc=0.300+0.300+0.300+0.300+0.900=2.100m
A1=a1+a2+hc/2=0.300+0.300+0.900/2=1.050m A2=a3+a4+hc/2=0.300+0.300+0.900/2=1.050m B1=b1+b2+bc/2=0.250+0.300+0.700/2=0.900m B2=b3+b4+bc/2=0.250+0.300+0.700/2=0.900m
3. 基础总高 H=h1+h2=0.300+0.400=0.700m
4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.300+0.400-0.040=0.660m
5. 基础底面积 A=Bx*By=1.800*2.100=3.780m2
6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*1.800*2.100*1.500=113.400kN
G=1.35*Gk=1.35*113.400=153.090kN
五、计算作用在基础底部弯矩值
Mdxk=Mxk-Vyk*H=141.340-0.000*0.700=141.340kN*m
Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+54.380*0.700=38.066kN*m
Mdx=Mx-Vy*H=190.809-0.000*0.700=190.809kN*m
Mdy=My+Vx*H=0.000+73.413*0.700=51.389kN*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=(176.780+113.400)/3.780=76.767kPa 【①5.2.1-2】
因γo*pk=1.0*76.767=76.767kPa≤fa=200.000kPa
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
exk=Mdyk/(Fk+Gk)=38.066/(176.780+113.400)=0.131m
因 |exk| ≤Bx/6=0.300m x方向小偏心,
由公式【①5.2.2-2】和【①5.2.2-3】推导
Pkmax_x=(Fk+Gk)/A+6*|Mdyk|/(Bx2*By)
=(176.780+113.400)/3.780+6*|38.066|/(1.8002*2.100)
=110.335kPa
Pkmin_x=(Fk+Gk)/A-6*|Mdyk|/(Bx2*By)
=(176.780+113.400)/3.780-6*|38.066|/(1.8002*2.100)
=43.199kPa
eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=141.340/(176.780+113.400)=0.487m
因 |eyk| >By/6=0.350m y方向大偏心, 由公式【①8.2.2-2】推导
ayk=By/2-|eyk|=2.100/2-|0.487|=0.563m
Pkmax_y=2*(Fk+Gk)/(3*Bx*ayk)
=2*(176.780+113.400)/(3*1.800*0.563)
=190.921kPa
Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx)
=(176.780+113.400)/3.780-6*|141.340|/(2.1002*1.800)
=-30.066kPa
3. 确定基础底面反力设计值
Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk
=(110.335-76.767)+(190.921-76.767)+76.767
=224.489kPa
γo*Pkmax=1.0*224.489=224.489kPa≤1.2*fa=1.2*200.000=240.000kPa
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)=51.389/(238.653+153.090)=0.131m
因 ex≤ Bx/6.0=0.300m x方向小偏心
Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(238.653+153.090)/3.780+6*|51.389|/(1.8002*2.100)
=148.952kPa
Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(238.653+153.090)/3.780-6*|51.389|/(1.8002*2.100)
=58.319kPa
1.2 计算y方向基础底面反力设计值
ey=Mdx/(F+G)=190.809/(238.653+153.090)=0.487m
因 ey >By/6=0.350 y方向大偏心, 由公式【①8.2.2-2】推导
ay=By/2-|ey|=2.100/2-|0.487|=0.563m
Pmax_y=2*(F+G)/(3*Bx*ay)
=2*(238.653+153.090)/(3*1.800*0.563)
=257.744kPa
Pmin_y=0
1.3 因 Mdx≠0 Mdy≠0
Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A
=148.952+257.744-(238.653+153.090)/3.780
=303.061kPa
1.4 计算地基净反力极值
Pjmax=Pmax-G/A=303.061-153.090/3.780=262.561kPa
Pjmax_x=Pmax_x-G/A=148.952-153.090/3.780=108.452kPa
Pjmax_y=Pmax_y-G/A=257.744-153.090/3.780=217.244kPa
2. 验算柱边冲切
YH=h1+h2=0.700m, YB=bc=0.700m, YL=hc=0.900m
YB1=B1=0.900m, YB2=B2=0.900m, YL1=A1=1.050m, YL2=A2=1.050m
YHo=YH-as=0.660m
因 ((YB+2*YHo)≥Bx) 并且 (YL+2*YHo)≥By)
基础底面处边缘均位于冲切锥体以内, 不用验算柱对基础的冲切
3. 验算h2处冲切
YH=h2=0.400m
YB=bc+b2+b4=1.300m
YL=hc+a2+a4=1.500m
YB1=B1=0.900m, YB2=B2=0.900m, YL1=A1=1.050m, YL2=A2=1.050m
YHo=YH-as=0.360m
因 ((YB+2*YHo)≥Bx) 并且 (YL+2*YHo)≥By)
基础底面处边缘均位于冲切锥体以内, 不用验算柱对基础的冲切
八、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。
九、基础受弯计算
1. 因Mdx>0 , Mdy>0 此基础为双向受弯
2. 计算I-I截面弯矩
因 ex ≤Bx/6=0.300m x方向小偏心
a=(Bx-bc)/2=(1.800-0.700)/2=0.550m
Pj1=((Bx-a)*(Pmax_x-Pmin_x)/Bx)+Pmin_x-G/A
=((1.800-0.550)*(148.952-58.319)/1.800)+58.319-153.090/3.780
=80.759kPa
因 ex >By/6=0.350m y方向大偏心
a=(By-hc)/2=(2.100-0.900)/2=0.600m
ay=By/2-ey=2.100/2-0.487=0.563m
Pj2=(Pmax_y*(3*ay-a)/(3*ay))-G/A
=(257.744*(3*0.563-0.600)/(3*0.563))-153.090/3.780
=125.671kPa
βx=1.062
βy=1.085
MI_1=1/48*βx*(Bx-bc)2*(2*By+hc)*(Pj1+Pjmax_x)
=1/48*1.062*(1.800-0.700)2*(2*2.100+0.900)*(80.759+108.452)
=25.83kN*m
MII_1=1/48*βy*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*(Pj2+Pjmax_y)
=1/48*1.085*(2.100-0.900)2*(2*1.800+0.700)*(125.671+217.244)
=47.98kN*m
3. 计算II-II截面弯矩
因 x方向小偏心
a=(Bx-bc-b2-b4)/2=(1.800-0.700-0.300-0.300)/2=0.250m
Pj1=((Bx-a)*(Pmax_x-Pmin_x)/Bx)+Pmin_x-G/A
=((1.800-0.250)*(148.952-58.319)/1.800)+58.319-153.090/3.780
=95.864kPa
因 y方向大偏心
a=(By-hc-a2-a4)/2=(2.100-0.900-0.300-0.300)/2=0.300m
ay=By/2-ey=2.100/2-0.487=0.563m
Pj2=(Pmax_y*(3*ay-a)/(3*ay))-G/A
=(257.744*(3*0.563-0.300)/(3*0.563))-153.090/3.780
=171.457kPa
βx=1.023
βy=1.035
MI_2=1/48*βx*(Bx-bc-b2-b4)2*(2*By+hc+a2+a4)*(Pj1+Pjmax_x)
=1/48*1.023*(1.800-0.700-0.300-0.300)2*(2*2.100+0.900+0.300+0.300)*(95.864+108 .452)
=6.20kN*m
MII_2=1/48*βy*(By-hc-a2-a4)2*(2*Bx+bc+b2+b4)*(Pj2+Pjmax_y)
=1/48*1.035*(2.100-0.900-0.300-0.300)2*(2*1.800+0.700+0.300+0.300)*(171.457+10 8.452)
=14.78kN*m
十、计算配筋
10.1 计算Asx
Asx_1=γo*MI_1/(0.9*(H-as)*fy)
=1.0*25.83*106/(0.9*(700.000-40.000)*300)
=144.9mm2
Asx_2=γo*MI_2/(0.9*(H-h2-as)*fy)
=1.0*6.20*106/(0.9*(700.000-400.000-40.000)*300)
=88.4mm2
Asx1=max(Asx_1, Asx_2)
=max(144.9, 88.4)
=144.9mm2
Asx=Asx1/By=144.9/2.100=69mm2/m
Asx=max(Asx, ρmin*H*1000)
=max(69, 0.100%*700*1000)
=700mm2/m
选择钢筋?14@150, 实配面积为1026mm2/m。
10.2 计算Asy
Asy_1=γo*MII_1/(0.9*(H-as)*fy)
=1.0*47.98*106/(0.9*(700.000-40.000)*300)
=269.3mm2
Asy_2=γo*MII_2/(0.9*(H-h2-as)*fy)
=1.0*14.78*106/(0.9*(700.000-400.000-40.000)*300)
=152.1mm2
Asy1=max(Asy_1, Asy_2)
=max(269.3, 152.050)
=269.3mm2
Asy=Asy1/Bx=269.3/1.800=150mm2/m
Asy=max(Asy, ρmin*H*1000)
=max(150, 0.100%*700*1000)
=700mm2/m
选择钢筋?14@150, 实配面积为1026mm2/m。
大连奥美金属制品有限公司新建1号厂房
结构计算书
设计：_________
日期：_________
独立基础计算书
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 = =+ 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 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 =独立基础计算
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