＂基础工程＂计算题，求解答计算
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
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=500mm
一阶长度 b1=800mm b2=800mm 一阶宽度 a1=1000mm a2=1000mm
2. 材料信息
基础混凝土等级: C20 ft_b=1.10N/mm2 fc_b=9.6N/mm2
柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2
钢筋级别: HRB400 fy=360N/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=600.000kN Fqk=0.000kN
Mgxk=212.500kN*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=600.000+(0.000)=600.000kN
Mxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2
=212.500+600.000*(1.300-1.300)/2+(0.000)+0.000*(1.300-1.300)/2
=212.500kN*m
Myk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2
=0.000+600.000*(1.000-1.000)/2+(0.000)+0.000*(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*(600.000)+1.40*(0.000)=720.000kN
Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2)
=1.20*(212.500+600.000*(1.300-1.300)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.300-1.300)/2)
=255.000kN*m
My1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2)
=1.20*(0.000+600.000*(1.000-1.000)/2)+1.40*(0.000+0.000*(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*600.000=810.000kN
Mx2=1.35*Mxk=1.35*212.500=286.875kN*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(|720.000|,|810.000|)=810.000kN
Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|255.000|,|286.875|)=286.875kN*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=2000.000kPa
四、计算参数
1. 基础总长 Bx=b1+b2+bc=0.800+0.800+0.400=2.000m
2. 基础总宽 By=a1+a2+hc=1.000+1.000+0.600=2.600m
A1=a1+hc/2=1.000+0.600/2=1.300m A2=a2+hc/2=1.000+0.600/2=1.300m
B1=b1+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m B2=b2+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m
3. 基础总高 H=h1=0.500=0.500m
4. 底板配筋计算高度 ho=h1-as=0.500-0.040=0.460m
5. 基础底面积 A=Bx*By=2.000*2.600=5.200m2
6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*2.000*2.600*1.500=156.000kN
G=1.35*Gk=1.35*156.000=210.600kN
五、计算作用在基础底部弯矩值
Mdxk=Mxk-Vyk*H=212.500-0.000*0.500=212.500kN*m
Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*0.500=0.000kN*m
Mdx=Mx-Vy*H=286.875-0.000*0.500=286.875kN*m
Mdy=My+Vx*H=0.000+0.000*0.500=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=(600.000+156.000)/5.200=145.385kPa 【①5.2.1-2】
因γo*pk=1.0*145.385=145.385kPa≤fa=2000.000kPa
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
因 Mdyk=0 Pkmax_x=Pkmin_x=(Fk+Gk)/A=(600.000+156.000)/5.200=145.385kPa
eyk=Mdxk/(Fk+Gk)=212.500/(600.000+156.000)=0.281m
因 |eyk| ≤By/6=0.433m y方向小偏心
Pkmax_y=(Fk+Gk)/A+6*|Mdxk|/(By2*Bx)
=(600.000+156.000)/5.200+6*|212.500|/(2.6002*2.000)
=239.689kPa
Pkmin_y=(Fk+Gk)/A-6*|Mdxk|/(By2*Bx)
=(600.000+156.000)/5.200-6*|212.500|/(2.6002*2.000)
=51.080kPa
3. 确定基础底面反力设计值
Pkmax=(Pkmax_x-pk)+(Pkmax_y-pk)+pk
=(145.385-145.385)+(239.689-145.385)+145.385
=239.689kPa
γo*Pkmax=1.0*239.689=239.689kPa≤1.2*fa=1.2*2000.000=2400.000kPa
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)=0.000/(810.000+210.600)=0.000m
因 ex≤ Bx/6.0=0.333m x方向小偏心
Pmax_x=(F+G)/A+6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(810.000+210.600)/5.200+6*|0.000|/(2.0002*2.600)
=196.269kPa
Pmin_x=(F+G)/A-6*|Mdy|/(Bx2*By)
=(810.000+210.600)/5.200-6*|0.000|/(2.0002*2.600)
=196.269kPa
1.2 计算y方向基础底面反力设计值
ey=Mdx/(F+G)=286.875/(810.000+210.600)=0.281m
因 ey ≤By/6=0.433 y方向小偏心
Pmax_y=(F+G)/A+6*|Mdx|/(By2*Bx)
=(810.000+210.600)/5.200+6*|286.875|/(2.6002*2.000)
=323.581kPa
Pmin_y=(F+G)/A-6*|Mdx|/(By2*Bx)
=(810.000+210.600)/5.200-6*|286.875|/(2.6002*2.000)
=68.958kPa
1.3 因 Mdx≠0 并且 Mdy=0
Pmax=Pmax_y=323.581kPa
Pmin=Pmin_y=68.958kPa
1.4 计算地基净反力极值
Pjmax=Pmax-G/A=323.581-210.600/5.200=283.081kPa
2. 验算柱边冲切
YH=h1=0.500m, YB=bc=0.400m, YL=hc=0.600m
YB1=B1=1.000m, YB2=B2=1.000m, YL1=A1=1.300m, YL2=A2=1.300m
YHo=YH-as=0.460m
2.1 因 (YH≤800) βhp=1.0
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=1.320m
x冲切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(0.400+1.320)/2=0.860m
x冲切面积 Alx=max((YL1-YL/2-ho)*(YB1+YB2)+(YB1-YB/2-ho)2/2-(YB2-YB/2-ho)2/2,(YL2-YL/2-ho)*(YB1+YB2)+(YB2-YB/2-ho)2/2-(YB2-YB/2-ho)2/2
=max((1.300-0.600/2-0.460)*(1.000+1.000)+(1.000-0.400/2-0.460)2/2-(1.000-0.400/2-0.460)2/2,(1.300-0.600/2-0.460)*(1.000+1.000)+(1.000-0.400/2-0.460)2/2-(1.000-0.400/2-0.460)2/2)
=max(1.138,1.138)
=1.080m2
x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=1.080*283.081=305.727kN
γo*Flx=1.0*305.727=305.73kN
γo*Flx>0.7*βhp*ft_b*bm*YHo (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.10*860*460
=304.61kN
x方向柱对基础的冲切不满足规范要求
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=1.520m
y冲切面积 Aly=max((YB1-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB1-YB/2-ho)2,(YB2-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB2-YB/2-ho)2)
=max((1.000-0.400/2-0.460)*(0.600+0.460)+(1.000-0.400/2-0.460)2,(1.000-0.400/2-0.460)*(0.600+0.460)+(1.000-0.400/2-0.460)2)
=max(0.632,0.632)
=0.632m2
y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=0.632*283.081=179.020kN
γo*Fly=1.0*179.020=179.02kN
γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo (6.5.5-1)
=0.7*1.000*1.10*1060*460
=375.45kN
y方向柱对基础的冲切满足规范要求。
怎么这么多。。全市有用计算吗？
第六无用
