杯口柱基计算书

杯口柱基计算书

项目名称_____________日 期_____________

设 计 者_____________校 对 者_____________

一、示意图

基础类型：杯口柱基 计算形式：程序自动计算

平面:

剖面:

二、基本参数

1．依据规范

《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）

《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002）

《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》

2．几何参数：

自动计算所得尺寸：

B1 = 1550 mm, A1 = 1550 mm

H1 = 200 mm, H2 = 350 mm

H3 = 550 mm, H4 = 200 mm

B = 1200 mm, A = 500 mm

杯壁厚度 t = 350 mm

变阶处截面尺寸: B3 = B＋2(t＋75) = 1200＋2(350＋75) = 2050 mm

A3 = A＋2(t＋75) = 500＋2(350＋75) = 1350 mm

无偏心：

B2 = 1550 mm, A2 = 1550 mm

基础埋深d = 1.80 m

钢筋合力重心到板底距离as = 80 mm

3．荷载值：

(1)作用在基础顶部的基本组合荷载

F = 1023.60 kN

Mx = 0.00 kN·m

My = 711.98 kN·m

Vx = 0.00 kN

Vy = 50.84 kN

折减系数Ks = 1.35

(2)作用在基础底部的弯矩设计值

绕X轴弯矩: M0x = Mx－Vy·(H1＋H2＋H3) = 0.00－50.84×1.10 = -55.92 kN·m

绕Y轴弯矩: M0y = My＋Vx·(H1＋H2＋H3) = 711.98＋0.00×1.10 = 711.98 kN·m

(3)作用在基础底部的弯矩标准值

绕X轴弯矩: M0xk = M0x/Ks = -55.92/1.35 = -41.43 kN·m

绕Y轴弯矩: M0yk = M0y/Ks = 711.98/1.35 = 527.39 kN·m

4．材料信息：

混凝土： C15 钢筋： HPB235(Q235)

5．基础几何特性：

底面积：S = (A1＋A2)(B1＋B2) = 3.10×3.10 = 9.61 m2

绕X轴抵抗矩：Wx = (1/6)(B1+B2)(A1+A2)2 = (1/6)×3.10×3.102 = 4.97 m3

绕Y轴抵抗矩：Wy = (1/6)(A1+A2)(B1+B2)2 = (1/6)×3.10×3.102 = 4.97 m3

三、计算过程

1．修正地基承载力

修正后的地基承载力特征值 fa = 220.00 kPa

2．轴心荷载作用下地基承载力验算

计算公式：

按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）下列公式验算：

pk = (Fk＋Gk)/A (5.2.2－1)

Fk = F/Ks = 1023.60/1.35 = 758.22 kN

Gk = 20S·d = 20×9.61×1.80 = 345.96 kN

pk = (Fk＋Gk)/S = (758.22＋345.96)/9.61 = 114.90 kPa ≤ fa，满足要求。

3．偏心荷载作用下地基承载力验算

计算公式：

按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）下列公式验算：

当e≤b/6时，pkmax = (Fk＋Gk)/A＋Mk/W (5.2.2－2)

pkmin = (Fk＋Gk)/A－Mk/W (5.2.2－3)

当e＞b/6时，pkmax = 2(Fk＋Gk)/3la (5.2.2－4)

X、Y方向同时受弯。

偏心距exk = M0yk/(Fk＋Gk) = 527.39/(758.22＋345.96) = 0.48 m

e = exk = 0.48 m ≤ (B1＋B2)/6 = 3.10/6 = 0.52 m

pkmaxX = (Fk＋Gk)/S＋M0yk/Wy

= (758.22＋345.96)/9.61＋527.39/4.97 = 221.12 kPa

偏心距eyk = M0xk/(Fk＋Gk) = 41.43/(758.22＋345.96) = 0.04 m

e = eyk = 0.04 m ≤ (A1＋A2)/6 = 3.10/6 = 0.52 m

pkmaxY = (Fk＋Gk)/S＋M0xk/Wx

= (758.22＋345.96)/9.61＋41.43/4.97 = 123.24 kPa

pkmax = pkmaxX＋pkmaxY－(Fk＋Gk)/S = 221.12＋123.24－114.90 = 229.46 kPa

≤ 1.2×fa = 1.2×220.00 = 264.00 kPa，满足要求。

4．基础抗冲切验算

计算公式：

按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）下列公式验算：

Fl ≤ 0.7·βhp·ft·am·h0 (8.2.7－1)

Fl = pj·Al (8.2.7－3)

am = (at＋ab)/2 (8.2.7－2)

pjmax,x = F/S＋M0y/Wy = 1023.60/9.61＋711.98/4.97 = 249.91 kPa

pjmin,x = F/S－M0y/Wy = 1023.60/9.61－711.98/4.97≤0, pjmin.x = 0.00 kPa

pjmax,y = F/S＋M0x/Wx = 1023.60/9.61＋55.92/4.97 = 117.78 kPa

pjmin,y = F/S－M0x/Wx = 1023.60/9.61－55.92/4.97 = 95.25 kPa

pj = pjmax,x＋pjmax,y－F/S = 249.91＋117.78－106.51 = 261.17 kPa

(1)柱对基础的冲切验算：

H0 = H1＋H2－as = 0.20＋0.35－0.08 = 0.47 m

X方向：

Alx = 1/4·(2A3＋2H0＋B1＋B2－B3)(B1＋B2－B3－2H0)

= (1/4)×(2×1.35＋2×0.47＋3.10－2.05)(3.10－2.05－2×0.47)

= 0.13 m2

Flx = pj·Alx = 261.17×0.13 = 33.68 kN

ab = min{A3＋2H0, A1＋A2} = min{1.35＋2×0.47, 3.10} = 2.29 m

amx = (at＋ab)/2 = (A3＋ab)/2 = (1.35＋2.29)/2 = 1.82 m

Flx ≤ 0.7·βhp·ft·amx·H0 = 0.7×1.00×910.00×1.820×0.470

= 544.89 kN，满足要求。

Y方向：

Aly = 1/2·(B1＋B2)(A1＋A2－A3－2H0)－1/4·(B1＋B2－B3－2H0)2

= (1/2)×3.10×(3.10－1.35－2×0.47)－(1/4)×(3.10－2.05－2×0.47)2

= 1.25 m2

Fly = pj·Aly = 261.17×1.25 = 327.11 kN

ab = min{B3＋2H0, B1＋B2} = min{2.05＋2×0.47, 3.10} = 2.99 m

amy = (at＋ab)/2 = (B3＋ab)/2 = (2.05＋2.99)/2 = 2.52 m

Fly ≤ 0.7·βhp·ft·amy·H0 = 0.7×1.00×910.00×2.520×0.470

= 754.46 kN，满足要求。

5．基础受弯计算

计算公式：

按《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》中下列公式验算：

MⅠ=β/48·(L－a)2(2B＋b)(pjmax＋pjnx) (11.4－7)

MⅡ=β/48·(B－b)2(2L＋a)(pjmax＋pjny) (11.4－8)

(1)变阶处受弯计算：

Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值：

pjnx = pjmin,x＋(pjmax,x－pjmin,x)(B1＋B2＋B3)/2/(B1＋B2)

= 0.00＋(249.91－0.00)×(3.10＋2.05)/2/3.10

= 207.59 kPa

MⅠ = β/48·(B1＋B2－B3)2[2(A1＋A2)＋A3](pjmax,x＋pjnx)

= 1.0345/48×(3.10－2.05)2×(2×3.10＋1.35)×(249.91＋207.59)

= 82.07 kN·m

Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值：

pjny = pjmin,y＋(pjmax,y－pjmin,y)(A1＋A2＋A3)/2/(A1＋A2)

= 95.25＋(117.78－95.25)×(3.10＋1.35)/2/3.10

= 111.42 kPa

MⅡ = β/48·(A1＋A2－A3)2[2(B1＋B2)＋B3](pjmax,y＋pjny)

= 1.0000/48×(3.10－1.35)2×(2×3.10＋2.05)×(117.78＋111.42)

= 120.64 kN·m

Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算：

相对受压区高度： ζ= 0.016787 配筋率： ρ= 0.000576

ρ < ρmin = 0.001500 ρ = ρmin = 0.001500

计算面积：825.00 mm2/m

Ⅱ-Ⅱ截面受弯计算：

相对受压区高度： ζ= 0.024775 配筋率： ρ= 0.000849

ρ < ρmin = 0.001500 ρ = ρmin = 0.001500

计算面积：825.00 mm2/m

四、计算结果

1．X方向弯矩计算结果：

计算面积：825.00 mm2/m

采用方案：d12@130

实配面积：869.98 mm2/m

2．Y方向弯矩计算结果：

计算面积：825.00 mm2/m

采用方案：d12@130

实配面积：869.98 mm2/m