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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。
______________________________________________________________________________
【MorGain 结构快速设计程序 V2003.20.0755】 Date:2003-06-28 17:51:05
____________________________http://www.MorGain.com____________________________
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