杯口基础计算

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》 (GB50007-2011)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

矩形柱宽 bc=400mm 矩形柱高 hc=400mm

基础端部高度 h1=200mm

基础根部高度 h2=200mm

基础杯口高度 h3=200mm

基础杯底厚度 a1=200mm

基础长度 B1=1000mm B2=1000mm

基础宽度 A1=1000mm A2=1000mm

杯壁厚 t=200mm

2. 材料信息

基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2

柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2

钢筋级别: HPB300 fy=270N/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=0.150%

Fgk=100.000kN Fqk=100.000kN

Mgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*m

Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m

Vgxk=0.000kN 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=100.000+100.000=200.000kN

Mxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2

=0.000+100.000*(1.000-1.000)/2+(0.000)+100.000*(1.000-1.000)/2

=0.000kN*m

Myk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2

=0.000+100.000*(1.000-1.000)/2+(0.000)+100.000*(1.000-1.000)/2

=0.000kN*m

Vxk=Vgxk+Vqxk=0.000+(0.000)=0.000kN

Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN

F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*100.000+1.40*100.000=260.000kN

Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2)

=1.20*(0.000+100.000*(1.000-1.000)/2)+1.40*(0.000+100.000*(1.000-1.000)/2)

=0.000kN*m

My1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2)

=1.20*(0.000+100.000*(1.000-1.000)/2)+1.40*(0.000+100.000*(1.000-1.000)/2)

=0.000kN*m

Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN

Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN

F2=1.35*Fk=1.35*200.000=270.000kN

Mx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*m

My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m

Vx2=1.35*Vxk=1.35*(0.000)=0.000kN

Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN

F=max(|F1|,|F2|)=max(|260.000|,|270.000|)=270.000kN

Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m

My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m

Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN

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=150.000kPa

四、计算参数

1. 基础总长 Bx=B1+B2=1.000+1.000=2.000m

2. 基础总宽 By=A1+A2=1.000+1.000=2.000m

3. 基础总高 H=h1+h2=0.200+0.200=0.400m

4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.200+0.200-0.040=0.360m

5. 基础底面积 A=Bx*By=2.000*2.000=4.000m2

6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*2.000*2.000*1.500=120.000kN

G=1.35*Gk=1.35*120.000=162.000kN

五、计算作用在基础底部弯矩值

Mdxk=Mxk-Vyk*H=0.000-0.000*0.400=0.000kN*m

Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*0.400=0.000kN*m

Mdx=Mx-Vy*H=0.000-0.000*0.400=0.000kN*m

Mdy=My+Vx*H=0.000+0.000*0.400=0.000kN*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=(200.000+120.000)/4.000=80.000kPa 【①5.2.2-2】

因γo*pk=1.0*80.000=80.000kPa≤fa=150.000kPa

轴心荷载作用下地基承载力满足要求

因Mdyk=0, Mdxk=0

Pkmax=(Fk+Gk)/A=(200.000+120.000)/4.000=80.000kPa

七、基础冲切验算

1. 计算基础底面反力设计值

因 Mdx=0 并且 Mdy=0

Pmax=Pmin=(F+G)/A=(270.000+162.000)/4.000=108.000kPa

Pjmax=Pmax-G/A=108.000-162.000/4.000=67.500kPa

2. 柱对基础的冲切验算

2.1 因 (H≤800) βhp=1.0

2.2 x方向柱对基础的冲切验算

b=bc+2*t+2*0.075=0.400+2*0.200+2*0.075=0.950m

h=hc+2*t+2*0.075=0.400+2*0.200+2*0.075=0.950m

x冲切面积 Alx=max((A1-h/2-ho)*(b+2*ho)-(A1-h/2-ho)2,(A2-h/2-ho)*(b+2*ho)-(A2-h/2-ho)2

=max((1.000-0.950/2-0.360)*(0.950+2*0.360)-(1.000-0.950/2-0.360)2,(1.000-0.950/2-0.360)*(0.950+2*0.360)+(1.000-0.950/2-0.360)2)

=max(0.248,0.248)

=0.248m2

x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=0.248*67.500=16.762kN

γo*Flx=1.0*16.762=16.76kN

γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*ho (6.5.5-1)

=0.7*1.000*1.43*1310*360

=472.07kN

x方向柱对基础的冲切满足规范要求

2.3 验算y方向柱对基础的冲切验算

y冲切面积 Aly=max((B1-b/2-ho)*(h+2*ho)+(B1-b/2-ho)2,(B2-b/2-ho)*(h+2*ho)+(B2-b/2-ho)2)

=max((1.000-0.950/2-0.360)*(0.950+2*0.360)+(1.000-0.950-0.360)2/2,(1.000-0.950/2-0.360)*(0.950+2*0.360)+(1.000-0.950-0.360)2/2)

=max(0.303,0.303)

=0.303m2

y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=0.303*67.500=20.437kN

γo*Fly=1.0*20.437=20.44kN

γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*ho (6.5.5-1)

=0.7*1.000*1.43*1310*360

=472.07kN

y方向柱对基础的冲切满足规范要求

八、底板受剪承载力验算

1. 计算剪力

pk=(Fk+Gk)/A=(200.0+120.0)/4.0=80.0kPa

Az=A1+A2

=1000+1000

=2000mm

Bz=B1+B2

=1000+1000

=2000mm

A'=Az*(max(B1,B2)-0.5*bc-t-50)

=2000*(max(1000,1000)-0.5*400-200-50)

=1.10m2

Vs=A'*pk=1.1*80.0=88.0kN

基础底面短边尺寸大于柱宽加两倍基础有效高度，不需验算受剪承载力！

九、基础受弯计算

因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【①8.2.7-4】【①8.2.7-5】推导:

MI=1/24*(Bx-bc-2*t-2*0.075)2*(2*By+hc+2*t+2*0.075)*Pjmax

=1/24*(2.000-0.400-2*0.200-2*0.075)2*(2*2.000+0.400+2*0.200+2*0.075)*67.500

=15.35kN*m

MII=1/24*(By-hc-2*t-2*0.075)2*(2*Bx+bc+2*t+2*0.075)*Pjmax

=1/24*(2.000-0.400-2*0.200-2*0.075)2*(2*2.000+0.400+2*0.200+2*0.075)*67.500

=15.35kN*m

十、计算配筋

1. 计算基础底板x方向钢筋

Asx=γo*MI/(0.9*ho*fy)

=1.0*15.35*106/(0.9*0.360*270)

=175.5mm2

Asx1=Asx/By=175.5/2.000=88mm2/m

Asx1=max(Asx_m, ρmin*a1*1000)

=max(88, 0.150%*200*1000)

=300mm2/m

选择钢筋 10@200, 实配面积为393mm2/m。

2. 计算基础底板y方向钢筋

Asy=γo*MII/(0.9*ho*fy)

=1.0*15.35*106/(0.9*0.360*270)

=175.5mm2

Asy1=Asy/Bx=175.5/2.000=88mm2/m

Asy1=max(Asy_m, ρmin*a1*1000)

=max(88, 0.150%*200*1000)

=300mm2/m

选择钢筋 10@200, 实配面积为393mm2/m。

杯口基础计算