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发表于 2003-6-28 18:12:21
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最初由 yy225cn 发布 
[B] 
 
如果有错误,最好能把计算的原始文件发上来,这样容易找出错误在那里,否则光是凭一句话,很难判断到底是怎么回事。 [/B]  
 
我来传一个。 
这是一个广告牌独立基础,原始数据: 
Nk = 500.0; Mkx'= 485.00; Mky'= 3570.00; Vkx = 48.0; Vky = 230.0 
TSSD自动计算基础为:B1 = 21550(mm),W1 = 32400(mm)。离谱!离谱!离谱! 
 
锥型柱基计算书 
项目名称_____________日    期_____________ 
设 计 者_____________校 对 者_____________ 
一、基础类型及计算形式 
        基础类型:锥型柱基                计算形式:程序自动计算 
        平面: 
  
        剖面: 
  
二、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) 
三、几何数据及材料特性 
        自动计算所得尺寸: 
                        B1 = 21550(mm),         W1 = 32400(mm) 
                        H1 = 300(mm),         H2 = 0(mm) 
                        B  = 1500(mm),         H  = 1500(mm) 
                        无偏心: 
                                B2 = 21550(mm),         W2 = 32400(mm) 
        混凝土: C25                钢筋: HPB235(Q235) 
四、荷载数据 
        1.作用在基础顶部的基本组合荷载 
        竖向荷载F = 500.00kN                土自重G = 452446.56kN 
        Mx = 485.00kN                My = 3570.00kN 
        Vx = 48.00kN                Vy = 230.00kN 
        2.作用在基础底部的弯矩设计值 
        绕X轴弯矩: M0x = Mx - Vy * h = 485.00 - (230.00)*0.30 = 416.00kN*m 
        绕y轴弯矩: M0y = My + Vx * h = 3570.00 + (48.00)*0.30 = 3584.40kN*m 
五、修正地基承载力 
        计算公式:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002) 
        fa = fak + ηb*γ*(b-3) + ηd*γm*(d-0.5)   (式5.2.4) 
                式中:fak = 200.00 kPa 
                ηb = 0.00,ηd = 1.00 
                γ = 18.00 kN/m3                γm = 18.00 kN/m3 
                b = 43.10 m, d = 6.00 m 
                如果 b < 3m,按 b = 3m, 如果 b > 6m,按 b = 6m 
                如果 d < 0.5m,按 d = 0.5m 
                fa = fak + ηb*γ*(b-3) + ηd*γm*(d-0.5) 
                  = 200.00 + 0.00*18.00*(6.00-3.00) + 1.00*18.00*(6.00-0.50) 
                  = 299.00 kPa 
        修正后的地基承载力特征值 fa = 299.00 kPa 
六、轴心荷载作用下地基承载力验算 
        pk = (Fk+Gk)/A 
        其中:A = 64.80 * 43.10 = 2792.88m2 
                Fk = F/Ks = 500.00/1.35 = 370.37kN  
                Gk = G/1.35 = 452446.56/1.35 = 335145.60kN  
        pk = (Fk+Gk)/A = ( 370.37 + 335145.60 ) / 2792.88 = 120.13 kPa ≤fa, 满足要求 
七、偏心荷载作用下地基承载力验算 
  X、Y方向同时受弯: 
        Mxk = M0x/Ks = 485.00/1.35 = 359.26kN*m 
        Myk = M0y/Ks = 3570.00/1.35 = 2644.44kN*m 
        Fk = F/Ks = 500.00/1.35 = 370.37kN 
        Gk = G/1.35 = 452446.56/1.35 = 335145.60kN  
        pkmax = 120.28 kPa ≤ 1.2 * fa = 1.2 * 299.00 = 358.80 kPa, 满足要求 
八、基础抗冲切验算 
  计算公式: 
                        按《混凝土结构设计规范》(GB 50010--2002)下列公式验算: 
                        Fl ≤ 0.7 * βhp * ft * am * h0             (8.2.7-1)  
                        Fl = pj * Al                              (8.2.7-2)  
                        am = (at + ab)/2                         (8.2.7-3)  
        1.柱子对基础的冲切验算: 
        X方向(a方向): 
        pj = pjmax = 0.37 kPa 
        Alx = 463.40 m2 
        Flx        = pj * Ax 
                = 0.37 * 463.40 
                = 172.15 kN 
        ab        = Min{bc+2*ho,b} 
                = Min{ 1.50 + 2 * 0.25 ,64.80} 
                = 2.00 m 
        amx = (at+ab)/2 
                = (1.50 + 2.00)/2 
                 = 1.75 m 
        Flx ≤0.7 * βhp * ft * amx * ho = 0.7 * 1.00 * 1270.00 * 1.75 * 0.25 
                = 388.94 kN, 满足要求 
        Y方向(b方向): 
        pj = pjmax = 0.37 kPa 
        Aly = 931.04 m2 
        Fly        = pj * Ay 
                = 0.37 * 931.04 
                = 345.86 kN 
        ab        = Min{ac+2*ho,a} 
                = Min{ 1.50 + 2 * 0.25 ,43.10} 
                = 2.00 m 
        amy = (at+ab)/2 
                = (1.50 + 2.00)/2 
                 = 1.75 m 
        Fly ≤0.7 * βhp * ft * amy * ho = 0.7 * 1.00 * 1270.00 * 1.75 * 0.25 
                = 388.94 kN, 满足要求 
九、基础受压验算 
                计算公式:《混凝土结构设计规范》(7.8.1-1) 
                Fl ≤ 1.35*βc*βl*  fc * Aln 
                局部荷载设计值:Fl = 500.00 kN 
                混凝土局部受压面积:Al = bc * hc = 1.50 * 1.50 = 2.25m2 
                混凝土受压时计算底面积:Ab = 20.25m2 
                混凝土受压时强度提高系数:β= sqr(Ab/Al) = sqr(20.25/2.25) = 3.00  
                1.35 * βc * β * fc * Al  
                 = 1.35 * 1.00 * 3.00 * 11900.00 * 2.25  
                 = 108438.75 kN > Fl = 500.00 kN 满足要求! 
十、受弯计算结果 
  计算公式: 
                        按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007--2002)下列公式验算: 
                        MⅠ=a1**2*(2*l+a')*(pmax+p-2*G/A+(pmax-p)*l)/12 (8.2.7-4) 
                        MⅡ=(l-a')**2 * (2*b+b')*(pmax+pmin-2*G/A)/48 (8.2.7-5) 
        1.柱根部受弯计算: 
        X方向受弯截面基底反力设计值: 
                pnx=pminx+(pmaxx-pminx)*(l/2.0+lo/2.0)/l 
                =162.00+(162.36-162.00)*(43.10+1.50)/43.10/2 
                =162.17 kPa 
        Y方向受弯截面基底反力设计值: 
                pny=pminy+(pmaxy-pminy)*(b/2.0+bo/2.0)/b 
                =162.17+(162.19-162.17)*(64.80+1.50)/64.80/2 
                =162.18 kPa 
        Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值: 
        MⅠ= (l/2-l0/2)*(l/2-l0/2)*((2*b+bo)*(pmaxx+pnx-2*G/A)+(pmaxx-pnx)*b)/12 
                = (43.10/2-1.50/2)*(43.10/2-1.50/2)*((2*64.80+1.50) 
                  *(162.36+162.17-2*452446.56/2792.88)+(162.36-162.17)*64.80)/12 
                = 2939.39 kN.m 
        Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值: 
        MⅡ= (b/2-bo/2)*(b/2-bo/2)*((2*l+lo)*(pmaxy+pny-2*G/A)+(pmaxy-pny)*l)/12 
                = (64.80/2-1.50/2)*(64.80/2-1.50/2)*((2*43.10+1.50) 
                  *(162.19+162.18-2*452446.56/(2792.88+162.19))+(162.18-43.10)*0.00)/12 
                = 2770.68  kN.m 
        X方向计算面积:892.11 mm2/m 
        Y方向计算面积:1282.53 mm2/m 
 
  X方向(a方向)弯矩计算结果: 
                计算面积:892.11 mm2/m 
                采用方案:d10@80 
                实配面积:981.75 mm2/m 
 
  Y方向(b方向)弯矩计算结果: 
                计算面积:1282.53 mm2/m 
                采用方案:d12@80 
                实配面积:1413.72 mm2/m 
 
下面使用MorGain快速结构设计程序计算:基础为:基础底面宽度 b = 4300mm (X方向)    底面长度 l = 6400mm (Y方向) 
 
  
 
  1  柱下扩展基础:J-1  
  
  1.1  工程名称:广告牌  
  
  1.2  地基承载力特征值  
  1.2.1  计算公式:《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)  
      fa = fak + ηb * γ * (b - 3) + ηd * γm * (d - 0.5)   (式 5.2.4)  
         式中:fak = 200.0kPa  
               ηb = 0.00    ηd = 1.00  
                γ = 18.00kN/m?    γm = 18.00kN/m?  
                b = 4.300M    d = 6.000M  
  1.2.2  fa = 200.0+0.00*18*(4.300-3)+1.00*18*(6.000-0.5) = 299.0kPa  
      修正后的地基承载力特征值 fa = 299.0kPa  
  
  1.3  基本资料  
  1.3.1  柱子高度 hc = 1500mm (X方向)    柱子宽度bc = 1500mm (Y方向)  
  1.3.2  基础底面宽度 b = 4300mm (X方向)    底面长度 l = 6400mm (Y方向)  
      基础根部高度 H = 1150mm    端部高度 h1 = 600mm  
  1.3.3  X 轴方向截面面积 Acb = h1 * b + (b + hc + 100) * (H - h1) / 2 = 4.20m?  
      Y 轴方向截面面积 Acl = h1 * l + (l + bc + 100) * (H - h1) / 2 = 6.04m?  
  1.3.4  基础顶面坡度斜率 i = 1 / 2.5    坡度 αx = 22.2°    αy = 12.9°  
  1.3.5  基础宽高比  
      基础柱边宽高比: (b - hc) / 2 / H = 1.2;  (l - bc) / 2 / H = 2.1  
  1.3.6  混凝土强度等级为 C25    fc = 11.94N/mm?    ft = 1.27N/mm?  
  1.3.7  钢筋强度设计值 fy = 300N/mm?    纵筋合力点至近边距离 as = 50mm  
  1.3.8  荷载的综合分项系数 γz = 1.35    永久荷载的分项系数γG = 1.20  
  1.3.9  基础底面积 A = l * b = 6.400*4.300 = 27.52m?  
      基础顶部面积 At = (hc + 2 * 0.050) ^ 2 = (1.500+2*0.050)^2 = 2.56m?  
      基础底部体积 Vjc1 = Ab * h = 27.52*0.600 = 16.512m?  
      基础顶部体积 Vjc2 = [b * l + (b + hc + 2 * 0.050) * (l + bc + 2 * 0.050)  
                          + (hc + 2 * 0.050) * (bc + 2 * 0.050)] * (H - h) / 6  
                       = 7.084m?  
      基础体积 Vjc = Vjc1 + Vjc2 = 16.512+7.084 = 23.596m?  
  1.3.10  基础自重和基础上的土重  
      基础混凝土的容重 γc = 25.00kN/m?  
      基础顶面以上土的容重 γs = 18.00kN/m?    顶面上覆土厚度 ds = 5000mm  
      Gk = Vjc * γc + [A * (H + ds) - Vjc - bc * hc * ds] * γs = 3009.1kN  
      基础自重和基础上的土重设计值G = γG * Gk = 3611.0kN  
  1.3.11  基础上的竖向附加荷载标准值 Fk' = 0.0kN  
  
  1.4  控制内力  
      Nk ----------- 相应于荷载效应标准组合时,柱底轴向力值(kN);  
      Fk ----------- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的竖向力值(kN);   
                     Fk = Nk + Fk'  
      Vkx 、Vky ---- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的剪力值(kN);  
      Mkx'、Mky' --- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础顶面的弯矩值(kN·M);  
      Mkx 、Mky ---- 相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面的弯矩值(kN·M);  
                     Mkx = Mkx' - Vky * H、 Mky = Mky' + Vkx * H  
      F 、Mx 、My -- 相应于荷载效应基本组合时,竖向力、弯矩设计值(kN、kN·M);  
                     F = γz * Fk、 Mx = γz * Mkx、 My = γz * Mky  
  1.4.1  Nk = 500.0; Mkx'= 485.00; Mky'= 3570.00; Vkx = 48.0; Vky = 230.0  
      Fk = 500.0; Mkx = 220.50; Mky = 3625.20  
      F = 675.0; Mx = 297.68; My = 4894.02  
  
  1.5  轴心荷载作用下  
      pk = (Fk + Gk) / A      (式 5.2.2-1)  
      pk = (500.0+3009.1)/27.52 = 127.5kPa ≤ fa = 299.0kPa,满足要求。  
  
  1.6  偏心荷载作用下  
      pkmax = (Fk + Gk) / A + Mk / W       (式 5.2.2-2)  
      pkmin = (Fk + Gk) / A - Mk / W       (式 5.2.2-3)  
  
      My = 3625.20kN·M  
      偏心矩ex = Mky / (Fk + Gk) = 3625.20/(500.0+3009.1) = 1.033M  
                 > b / 6 = 4.300/6 = 0.717M  
      合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离ax = b / 2 - ex  
      ax = 4.300/2-1.033 = 1.117M  
      pkmaxX = 2 * (Fk + Gk) / (3 * l * ax)      (式 5.2.2-4)  
      pkmaxX = 2*(500.0+3009.1)/(3*6.400*1.117)  
             = 327.3kPa ≤ 1.2*fa = 358.8kPa,满足要求。  
  
      Mx = 220.50kN·M  
      偏心矩ey = Mkx / (Fk + Gk) = 220.50/(500.0+3009.1) = 0.063M  
               ≤ l / 6 = 6.400/6 = 1.067M  
      基础底面抵抗矩Wy = b * l * l / 6 = 4.300*6.400*6.400/6 = 29.355m?  
      pkmaxY = (500.0+3009.1)/27.52+220.50/29.355  
             = 135.0kPa ≤ 1.2*fa = 358.8kPa,满足要求。  
      pkminY = (500.0+3009.1)/27.52-220.50/29.355  
             = 120.0kPa ≥ 0,满足要求。  
  
  1.7  冲切验算  
      Fl ≤ 0.7 * βhp * ft * am * Ho      (式 8.2.7-1)  
      am = (at + ab) / 2                  (式 8.2.7-2)  
      Fl = pj * Al                        (式 8.2.7-3)  
  
  1.7.1  基底净反力 pj  
      pmax = γz * 327.3 = 441.8kPa  
      pj = pmax - G / A = 441.8-3611.0/27.52 = 310.6kPa  
  
  1.7.2  X 方向(b 方向)  
      因 b > hc + 2 * Ho 且 l - bc > b - hc 有:  
      Alx = 0.5 * (b - hc + 2 * bc + 2 * Ho) * [(b - hc) / 2 - Ho]  
          = 0.5*(4.300-1.500+2*1.500+2*1.100)*[(4.300-1.500)/2-1.100]  
          = 1.20m?  
      ab = Min{bc + 2 * Ho,l} = Min{1.500+2*1.100,6.400} = 3.700M  
      amx = (bc + ab) / 2 = (1.500+3.700)/2 = 2.600M  
      Flx = pj * Alx = 310.6*1.20 = 372.7kN  
      0.7 * βhp * ft * amx * Ho = 0.7*0.971*1271*2.600*1.100 = 2470.2kN  
                   ≥ Flx = 372.7kN,满足要求。  
  
  1.7.3  Y 方向(l 方向)  
      因 l > bc + 2 * Ho、b > hc + 2 * Ho 且 b - hc ≤ l - bc 有:  
      Aly = 0.5 * (b + hc + 2 * Ho) * (b - hc - 2 * Ho) / 2  
            + b * (l - bc - b + hc) / 2  
          = 0.5*(4.300+1.500+2*1.100)*(4.300-1.500-2*1.100)/2  
            +4.300*(6.400-1.500-4.300+1.500)/2  
          = 5.72m?  
      ab = Min{hc + 2 * Ho,b} = Min{1.500+2*1.100,4.300} = 3.700M  
      amy = (hc + ab) / 2 = (1.500+3.700)/2 = 2.600M  
      Fly = pj * Aly = 310.6*5.72 = 1775.1kN  
      0.7 * βhp * ft * amy * Ho = 0.7*0.971*1271*2.600*1.100 = 2470.2kN  
                   ≥ Fly = 1775.1kN,满足要求。  
  
  1.8  剪切验算  
      V ≤ 0.7 * βh * ft * bo * Ho      (混凝土规范式 7.5.3-1)  
  
  1.8.1  X 方向(b 方向)  
      计算宽度Lo = {1 - 0.5 * [1 - (bc + 2 * 50) / l] * (Ho - h) / Ho} * l  
                 = 5309mm  
      Vx = pj * Ax = pj * (b - hc) * l / 2  
      Vx = 310.6*(4.300-1.500)*6.400/2 = 2783.0kN  
      0.7 * βh * ft * Lo * Ho = 0.7*0.92*1271*5.309*1.100 = 4798.0kN  
                    ≥ Vx = 2783.0kN,满足要求。  
  
  1.8.2  Y 方向(l 方向)  
      计算宽度Bo = {1 - 0.5 * [1 - (hc + 2 * 50) / b] * (Ho - h) / Ho} * b  
                 = 3686mm  
      Vy = pj * Ay = pj * (l - bc) * b / 2  
      Vy = 310.6*(6.400-1.500)*4.300/2 = 3272.2kN  
      0.7 * βh * ft * Bo * Ho = 0.7*0.92*1271*3.686*1.100 = 3331.5kN  
                    ≥ Vy = 3272.2kN,满足要求。  
  
  1.9  抗弯计算  
  1.9.1  弯矩计算  
      按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)下列公式计算:  
      MⅠ = a1 ^ 2 * [(2 * l + a') * (pmax + p - 2 * G / A) + (pmax - p) * l] / 12  
                                                                       (式 8.2.7-4)  
      MⅡ = (l - a') ^ 2 * (2 * b + b') * (pmax + pmin - 2 * G / A) / 48  
                                                                       (式 8.2.7-5)  
      X 方向(b 方向)柱边(绕 Y 轴):  
      MⅠx = (b - hc) ^ 2 * [(2 * l + bc) * (pmaxX + pX - 2 * G / A)  
                       + (pmaxX - p) * l] / 48  
      MⅡx = (l - bc) ^ 2 * (2 * b + hc) * (pmaxX + pminX - 2 * G / A) / 48  
      ex > b / 6,请自行验算,程序将忽略该方向的弯矩。★★★★★  
  
      Y 方向(l 方向)柱边(绕 X 轴):  
      MⅠy = (l - bc) ^ 2 * [(2 * b + hc) * (pmaxY + pY - 2 * G / A)  
                       + (pmaxY - p) * b] / 48  
      MⅡy = (b - hc) ^ 2 * (2 * l + bc) * (pmaxY + pminY - 2 * G / A) / 48  
      pY = pminY + (pmaxY - pminY) * (l + bc) / l / 2  
         = 162.0+(182.3-162.0)*(6.400+1.500)/6.400/2  
         = 174.5kPa  
      MⅠy = (6.400-1.500)^2*[(2*4.300+1.500)*(182.3+174.5-2*3611.0/27.52)  
              +(182.3-172.1)*4.300]/48 = 498.61kN·M  
      MⅡy = (4.300-1.500)^2*(2*6.400+1.500)*(182.3+162.0-2*3611.0/27.52)/48  
           = 191.19kN·M  
  
      MⅠ = Max{MⅠx,MⅡy} = Max{0.00,191.19} = 191.19kN·M  
      MⅡ = Max{MⅡx,MⅠy} = Max{0.00,498.61} = 498.61kN·M  
  
  1.9.2  配筋计算  
      MⅠmax = 191.19kN·M  
      MⅡmax = 498.61kN·M  
  
      ①号筋 AsⅠ = 587mm?    (x = 9mm)  
        相对受压区高度 ξ = 0.008    配筋率 ρ = 0.01%  
        ρmin  = 0.15%    AsⅠmin = 9060mm?    64φ14@100  (As = 9852)  
      ②号筋 AsⅡ = 1525mm?    (x = 23mm)  
        相对受压区高度 ξ = 0.021    配筋率 ρ = 0.04%  
        ρmin  = 0.15%    AsⅡmin = 6304mm?    43φ14@100  (As = 6619)  
  
  1.10  柱下局部受压承载力计算  
      Fl ≤ ω * βl * fcc * Al      (混凝土规范式 A.5.1-1)  
  
      局部荷载设计值 Fl = 675.0kN  
      混凝土局部受压面积 Al = bc * hc = 2250000mm?  
      基础在柱下局部受压时的计算底面积按下列公式计算:  
      Ab = (bx + 2 * c) * (by + 2 * c)  
      c = Min{Cx, Cy, bx, by} = Min{50,50,1500,1500} = 50mm  
      Ab = (1500+2*50)*(1500+2*50) = 2560000mm?  
      βl = Sqr(Ab / Al) = Sqr(2560000/2250000) = 1.067  
  
      ω * βl * fcc * Al = 1.0*1.067*0.85*11.94*2250000 = 24363428N  
          ≥ Fl = 675000N,满足要求。  
  
  
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      【MorGain 结构快速设计程序 V2003.20.0755】 Date:2003-06-28 17:51:05  
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