结构构件计算书
阶梯基础JC-1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》 (GB50007-2011)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: JC-1 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=400mm 矩形柱高 hc=600mm 基础高度 h1=600mm
一阶长度 b1=1050mm b2=1050mm 一阶宽度 a1=950mm a2=950mm 2. 材料信息
基础混凝土等级: C35 ft_b=1.57N/mm2 fc_b=16.7N/mm2
柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_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=18.000kN/m3
最小配筋率: ρmin=0.100% 4. 作用在基础顶部荷载标准组合值 F=1167.000kN Mx=-58.000kN*m
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My=-45.000kN*m Vx=-36.000kN Vy=49.000kN ks=1.00
Fk=F/ks=1167.000/1.00=1167.000kN Mxk=Mx/ks=-58.000/1.00=-58.000kN*m Myk=My/ks=-45.000/1.00=-45.000kN*m Vxk=Vx/ks=-36.000/1.00=-36.000kN Vyk=Vy/ks=49.000/1.00=49.000kN 5. 修正后的地基承载力特征值 fa=228.000kPa 四、计算参数
1. 基础总长 Bx=b1+b2+bc=1.050+1.050+0.400=2.500m 2. 基础总宽 By=a1+a2+hc=0.950+0.950+0.600=2.500m
A1=a1+hc/2=0.950+0.600/2=1.250m A2=a2+hc/2=0.950+0.600/2=1.250m B1=b1+bc/2=1.050+0.400/2=1.250m B2=b2+bc/2=1.050+0.400/2=1.250m 3. 基础总高 H=h1=0.600=0.600m
4. 底板配筋计算高度 ho=h1-as=0.600-0.040=0.560m
5. 基础底面积 A=Bx*By=2.500*2.500=6.250m2
6. Gk=γ*Bx*By*dh=18.000*2.500*2.500*1.500=168.750kN G=1.35*Gk=1.35*168.750=227.813kN 五、计算作用在基础底部弯矩值
Mdxk=Mxk-Vyk*H=-58.000-49.000*0.600=-87.400kN*m Mdyk=Myk+Vxk*H=-45.000+(-36.000)*0.600=-66.600kN*m Mdx=Mx-Vy*H=-58.000-49.000*0.600=-87.400kN*m Mdy=My+Vx*H=-45.000+(-36.000)*0.600=-66.600kN*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=(1167.000+168.750)/6.250=213.720kPa 因γo*pk=1.0*213.720=213.720kPa≤fa=228.000kPa 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)=-66.600/(1167.000+168.750)=-0.050m 因 |exk| ≤Bx/6=0.417m 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)
=(1167.000+168.750)/6.250+6*|-66.600|/(2.5002
*2.500) =239.294kPa
Pkmin_x=(Fk+Gk)/A-6*|Mdyk|/(Bx2
*By)
=(1167.000+168.750)/6.250-6*|-66.600|/(2.5002
*2.500) =188.146kPa
eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=-87.400/(1167.000+168.750)=-0.065m 因 |eyk| ≤By/6=0.417m y方向小偏心
Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2
*Bx)
-2】 第2页，共70页【①5.2.1
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=(1167.000+168.750)/6.250+6*|-87.400|/(2.5002
*2.500) =247.282kPa
Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2
*Bx)
=(1167.000+168.750)/6.250-6*|-87.400|/(2.5002
*2.500) =180.158kPa 3. 确定基础底面反力设计值
Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk
=(239.294-213.720)+(247.282-213.720)+213.720 =272.856kPa
γo*Pkmax=1.0*272.856=272.856kPa≤1.2*fa=1.2*228.000=273.600kPa 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)=-66.600/(1167.000+227.813)=-0.048m 因 ex≤ Bx/6.0=0.417m x方向小偏心
Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2
*By)
=(1167.000+227.813)/6.250+6*|-66.600|/(2.5002
*2.500) =248.744kPa
Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2
*By)
=(1167.000+227.813)/6.250-6*|-66.600|/(2.5002
*2.500) =197.596kPa
1.2 计算y方向基础底面反力设计值
ey=Mdx/(F+G)=-87.400/(1167.000+227.813)=-0.063m 因 ey ≤By/6=0.417 y方向小偏心
Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2
*Bx)
=(1167.000+227.813)/6.250+6*|-87.400|/(2.5002
*2.500) =256.732kPa
Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2
*Bx)
=(1167.000+227.813)/6.250-6*|-87.400|/(2.5002
*2.500) =189.608kPa 1.3 因 Mdx≠0 Mdy≠0
Pmax=Pmax_x+Pmax_y-(F+G)/A
=248.744+256.732-(1167.000+227.813)/6.250 =282.306kPa 1.4 计算地基净反力极值
Pjmax=Pmax-G/A=282.306-227.813/6.250=245.856kPa Pjmax_x=Pmax_x-G/A=248.744-227.813/6.250=212.294kPa Pjmax_y=Pmax_y-G/A=256.732-227.813/6.250=220.282kPa 2. 验算柱边冲切
YH=h1=0.600m, YB=bc=0.400m, YL=hc=0.600m
YB1=B1=1.250m, YB2=B2=1.250m, YL1=A1=1.250m, YL2=A2=1.250m YHo=YH-as=0.560m
2.1 因 (YH≤800) βhp=1.0
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2.2 x方向柱对基础的冲切验算
x冲切位置斜截面上边长 bt=YB=0.400m
x冲切位置斜截面下边长 bb=YB+2*YHo=1.520m
x冲切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(0.400+1.520)/2=0.960m x冲切面积
22
Alx=max((YL1-YL/2-ho)*(YB+2*ho)+(YL1-YL/2-ho),(YL2-YL/2-ho)*(YB+2*ho)+(YL2-YL/2-ho)
2
=max((1.250-0.600/2-0.560)*(0.400+2*0.560)+(1.250-0.600/2-0.560),(1.250-0.600/2-0.560)*
2
(0.400+2*0.560)+(1.250-0.600/2-0.560)) =max(0.745,0.745)
2
=0.745m
x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=0.745*245.856=183.138kN γo*Flx=1.0*183.138=183.14kN
γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo (6.5.5-1) =0.7*1.000*1.57*960*560 =590.82kN
x方向柱对基础的冲切满足规范要求 2.3 y方向柱对基础的冲切验算
y冲切位置斜截面上边长 at=YL=0.600m
y冲切位置斜截面下边长 ab=YL+2*YHo=1.720m y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=0.000*245.856=0.000kN γo*Fly=1.0*0.000=0.00kN
γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo (6.5.5-1) =0.7*1.000*1.57*1160*560 =713.91kN
y方向柱对基础的冲切满足规范要求 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=0.417m x方向小偏心 a=(Bx-bc)/2=(2.500-0.400)/2=1.050m
Pj1=((Bx-a)*(Pmax_x-Pmin_x)/Bx)+Pmin_x-G/A
=((2.500-1.050)*(248.744-197.596)/2.500)+197.596-227.813/6.250 =190.812kPa
因 ey ≤By/6=0.417m y方向小偏心 a=(By-hc)/2=(2.500-0.600)/2=0.950m
Pj2=((By-a)*(Pmax_y-Pmin_y)/By)+Pmin_y-G/A
=((2.500-0.950)*(256.732-189.608)/2.500)+189.608-227.813/6.250 =194.775kPa
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βx=1.025 βy=1.028
MI_1=1/48*βx*(Bx-bc)2
*(2*By+hc)*(Pj1+Pjmax_x)
=1/48*1.025*(2.500-0.400)2
*(2*2.500+0.600)*(190.812+212.294) =212.53kN*m
MII_1=1/48*βy*(By-hc)2
*(2*Bx+bc)*(Pj2+Pjmax_y)
=1/48*1.028*(2.500-0.600)2
*(2*2.500+0.400)*(194.775+220.282) =173.24kN*m 十、计算配筋
10.1 计算Asx
Asx_1=γo*MI_1/(0.9*(H-as)*fy)
=1.0*212.53*106
/(0.9*(600.000-40.000)*300)
=1405.6mm2
Asx1=Asx_1=1405.6mm2
Asx=Asx1/By=1405.6/2.500=562mm2
/m Asx=max(Asx, ρmin*H*1000)
=max(562, 0.100%*600*1000)
=600mm2
/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*173.24*106
/(0.9*(600.000-40.000)*300)
=1145.8mm2
Asy1=Asy_1=1145.8mm2
Asy=Asy1/Bx=1145.8/2.500=458mm2
/m Asy=max(Asy, ρmin*H*1000)
=max(458, 0.100%*600*1000)
=600mm2
/m
选择钢筋14@150, 实配面积为1026mm2
/m。
阶梯基础JC-2 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
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