基础工程（武汉理工大学）计算书例题：独立基础

课程设计: 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 一：有一框架结构，4个框架柱均为800x800，如下图所示。现已知1号柱，轴力F=850kN，弯矩Mx=10kN·M，My=20kN·M，剪力Vx=30kN,Vy=50kN；2号柱，轴力F=500kN，弯矩Mx=3kN·M，My=5kN·M，剪力Vx=10kN,Vy=20kN；3号柱，轴力F=1100kN，弯矩Mx=15kN·M，My=25kN·M，剪力Vx=2kN,Vy=3kN；4号柱，轴力F=1800kN，弯矩Mx=20kN·M，My=35kN·M，剪力Vx=50kN,Vy=10kN；地质报告如附图1-1’所示，基础持力层为第3层粘土层，地质参数如图所示。要求为框架柱设计独立基础，并绘制基础平面图和剖面配筋图。提示：1.基础进入第3层500mm；2.基础混凝土等级为C25，基础钢筋为2级钢；3.土容重均为18kN/M2；3.由于第4层为软弱下卧层，需验算软弱下卧层承载力，合理取用地基承载力,地基压力扩散角为5度，深度修正系数为1.0。题二：有一框架结构，4个框架柱均为800x800，如下图所示。现已知1号柱，轴力F=950kN，弯矩Mx=100kN·M，My=200kN·M，剪力Vx=2kN,Vy=3kN；2号柱，轴力F=600kN，弯矩Mx=3kN·M，My=5kN·M，剪力Vx=150kN,Vy=120kN；3号柱，轴力F=2000kN，弯矩Mx=5kN·M，My=2kN·M，剪力Vx=210kN,Vy=35kN；4号柱，轴力F=1500kN，弯矩Mx=10kN·M，My=32kN·M，剪力Vx=52kN,Vy=11kN；地质报告如附图2-2’所示，基础持力层为第3层粘土层，地质参数如图所示。要求为框架柱设计独立基础，并绘制基础平面图和剖面配筋图。提示：1.基础进入第3层600mm；2.基础混凝土等级为C25，基础钢筋为2级钢；3.土容重均为18kN/M2；3.由于第4层为软弱下卧层，需验算软弱下卧层承载力，合理取用地基承载力，地基压力扩散角为10度，深度修正系数为1.1。计算示例：1.软弱下卧层验算：1.1基本资料　1.1.1工程名称：工程一　1.1.2基础类型：矩形基础，底边宽度b＝2000mm，底边长度l＝2000mm　1.1.3基础高度H＝400mm，基础混凝土容重γc＝25.00kN/m　1.1.4相应于荷载效应 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 组合时，上部结构传至基础顶面的轴力值Fk＝1300kN　1.1.5基础埋置深度d＝2500mm；第一层土（持力层上面）土层厚度d1＝2000mm，　土的重度γ1＝18kN/m；持力层土的重度γ2＝18kN/m　1.1.6地基压力扩散线与垂直线的夹角θ＝30°　1.1.7软弱下卧层地基承载力特征值fak＝100kPa，地基承载力修正系数ηd＝0.5　1.1.8软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度γm＝20kN/m，　软弱下卧层顶面埋置深度dz＝8400mm　　1.2计算结果　1.2.1软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz　faz＝fak+ηd*γm*(d-0.5)＝100+0.5*20*(8.4-0.5)＝179.0kPa　1.2.2基础自重、土重标准值Gk　基础自重Gk1＝γc*Vc＝25*1.6＝40.0kN　基础上的土重Gk2＝γ*(l*b*d-Vc)＝18*(10-1.6)＝151.2kN　Gk＝Gk1+Gk2＝191.2kN　1.2.3相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处附加压力值pz　基础底面至软弱下卧层顶面的距离z＝dz-d＝5900mm　pk＝(Fk+Gk)/A＝(1300+191.2)/4＝372.8kPa　pc＝γ1*d1+γ2*(d-d1)＝36+9＝45.0kPa　对于矩形基础的pz值，可按基础 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 式5.2.7-3简化计算：　pz＝l*b*(pk-pc)/[(b+2z*tanθ)*(l+2z*tanθ)]　＝2*2*(372.8-45)/(8.813*8.813)＝16.9kPa　1.2.4软弱下卧层顶面处土的自重压力值pcz　γm'＝(18*2+18*6.4)/8.4＝18.00kN/m　pcz＝γm'*dz＝18*8.4＝151.2kPa　1.2.5当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：　pz+pcz≤faz（基础规范式5.2.7-1）　pz+pcz＝16.9+151.2＝168.1kPa≤faz＝179.0kPa，满足要求。2.独立基础计算：一、示意图基础类型：阶梯柱基计算形式：验算截面尺寸平面:剖面:二、基本参数1．依据规范《建筑地基基础 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 》（GB50007－2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》2．几何参数：已知尺寸：B1=1000mm,A1=1000mmH1=400mm,H2=0mmB=800mm,A=800mmB3=1400mm,A3=1400mm无偏心：B2=1000mm,A2=1000mm基础埋深d=1.50m钢筋合力重心到板底距离as=50mm3．荷载值：(1)作用在基础顶部的标准值荷载Fgk=2000.00kNFqk=0.00kNMgxk=25.00kN·mMqxk=0.00kN·mMgyk=60.00kN·mMqyk=0.00kN·mVgxk=100.00kNVqxk=0.00kNVgyk=20.00kNVqyk=0.00kN(2)作用在基础底部的弯矩标准值Mxk=Mgxk＋Mqxk=25.00＋0.00=25.00kN·mMyk=Mgyk＋Mqyk=60.00＋0.00=60.00kN·mVxk=Vgxk＋Vqxk=100.00＋0.00=100.00kN·mVyk=Vgyk＋Vqyk=20.00＋0.00=20.00kN·m绕X轴弯矩:M0xk=Mxk－Vyk·(H1＋H2)=25.00－20.00×0.40=17.00kN·m绕Y轴弯矩:M0yk=Myk＋Vxk·(H1＋H2)=60.00＋100.00×0.40=100.00kN·m(3)作用在基础顶部的基本组合荷载不变荷载分项系数rg=1.00活荷载分项系数rq=1.00F=rg·Fgk＋rq·Fqk=2000.00kNMx=rg·Mgxk＋rq·Mqxk=25.00kN·mMy=rg·Mgyk＋rq·Mqyk=60.00kN·mVx=rg·Vgxk＋rq·Vqxk=100.00kNVy=rg·Vgyk＋rq·Vqyk=20.00kN(4)作用在基础底部的弯矩设计值绕X轴弯矩:M0x=Mx－Vy·(H1＋H2)=25.00－20.00×0.40=17.00kN·m绕Y轴弯矩:M0y=My＋Vx·(H1＋H2)=60.00＋100.00×0.40=100.00kN·m4．材料信息：混凝土：C25钢筋：HRB335(20MnSi)5．基础几何特性：底面积：S=(A1＋A2)(B1＋B2)=2.00×2.00=4.00m2绕X轴抵抗矩：Wx=(1/6)(B1+B2)(A1+A2)2=(1/6)×2.00×2.002=1.33m3绕Y轴抵抗矩：Wy=(1/6)(A1+A2)(B1+B2)2=(1/6)×2.00×2.002=1.33m3三、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=600.00kPa2．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》（GB50007－2002）下列公式验算：pk=(Fk＋Gk)/A(5.2.2－1)Fk=Fgk＋Fqk=2000.00＋0.00=2000.00kNGk=20S·d=20×4.00×1.50=120.00kNpk=(Fk＋Gk)/S=(2000.00＋120.00)/4.00=530.00kPa≤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》（GB50007－2002）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)=100.00/(2000.00＋120.00)=0.05me=exk=0.05m≤(B1＋B2)/6=2.00/6=0.33mpkmaxX=(Fk＋Gk)/S＋M0yk/Wy=(2000.00＋120.00)/4.00＋100.00/1.33=605.00kPa偏心距eyk=M0xk/(Fk＋Gk)=17.00/(2000.00＋120.00)=0.01me=eyk=0.01m≤(A1＋A2)/6=2.00/6=0.33mpkmaxY=(Fk＋Gk)/S＋M0xk/Wx=(2000.00＋120.00)/4.00＋17.00/1.33=542.75kPapkmax=pkmaxX＋pkmaxY－(Fk＋Gk)/S=605.00＋542.75－530.00=617.75kPa≤1.2×fa=1.2×600.00=720.00kPa，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》（GB50007－2002）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=2000.00/4.00＋100.00/1.33=575.00kPapjmin,x=F/S－M0y/Wy=2000.00/4.00－100.00/1.33=425.00kPapjmax,y=F/S＋M0x/Wx=2000.00/4.00＋17.00/1.33=512.75kPapjmin,y=F/S－M0x/Wx=2000.00/4.00－17.00/1.33=487.25kPapj=pjmax,x＋pjmax,y－F/S=575.00＋512.75－500.00=587.75kPa(1)柱对基础的冲切验算：H0=H1＋H2－as=0.40＋0.00－0.05=0.35mX方向：Alx=1/4·(A＋2H0＋A1＋A2)(B1＋B2－B－2H0)=(1/4)×(0.80＋2×0.35＋2.00)(2.00－0.80－2×0.35)=0.44m2Flx=pj·Alx=587.75×0.44=257.14kNab=min{A＋2H0,A1＋A2}=min{0.80＋2×0.35,2.00}=1.50mamx=(at＋ab)/2=(A＋ab)/2=(0.80＋1.50)/2=1.15mFlx≤0.7·βhp·ft·amx·H0=0.7×1.00×1270.00×1.150×0.350=357.82kN，满足要求。Y方向：Aly=1/4·(B＋2H0＋B1＋B2)(A1＋A2－A－2H0)=(1/4)×(0.80＋2×0.35＋2.00)(2.00－0.80－2×0.35)=0.44m2Fly=pj·Aly=587.75×0.44=257.14kNab=min{B＋2H0,B1＋B2}=min{0.80＋2×0.35,2.00}=1.50mamy=(at＋ab)/2=(B＋ab)/2=(0.80＋1.50)/2=1.15mFly≤0.7·βhp·ft·amy·H0=0.7×1.00×1270.00×1.150×0.350=357.82kN，满足要求。(2)变阶处基础的冲切验算：5．基础受压验算计算公式：《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）Fl≤1.35·βc·βl·fc·Aln(7.8.1-1)局部荷载设计值：Fl=2000.00kN混凝土局部受压面积：Aln=Al=B×A=0.80×0.80=0.64m2混凝土受压时计算底面积：Ab=min{B＋2A,B1＋B2}×min{3A,A1＋A2}=4.00m2混凝土受压时强度提高系数：βl=sq.(Ab/Al)=sq.(4.00/0.64)=2.501.35βc·βl·fc·Aln=1.35×1.00×2.50×11900.00×0.64=25704.00kN≥Fl=2000.00kN，满足要求。6．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)柱根部受弯计算：G=1.35Gk=1.35×120.00=162.00kNⅠ-Ⅰ截面处弯矩设计值：pjnx=pjmin,x＋(pjmax,x－pjmin,x)(B1＋B2＋B)/2/(B1＋B2)=425.00＋(575.00－425.00)×(2.00＋0.80)/2/2.00=530.00kPaMⅠ=β/48·(B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](pjmax,x＋pjnx)=1.0000/48×(2.00－0.80)2×(2×2.00＋0.80)×(575.00＋530.00)=159.12kN·mⅡ-Ⅱ截面处弯矩设计值：pjny=pjmin,y＋(pjmax,y－pjmin,y)(A1＋A2＋A)/2/(A1＋A2)=487.25＋(512.75－487.25)×(2.00＋0.80)/2/2.00=505.10kPaMⅡ=β/48·(A1＋A2－A)2[2(B1＋B2)＋B](pjmax,y＋pjny)=1.0000/48×(2.00－0.80)2×(2×2.00＋0.80)×(512.75＋505.10)=146.57kN·mⅠ-Ⅰ截面受弯计算：相对受压区高度：ζ=0.056154配筋率：ρ=0.002227计算面积：779.60mm2/mⅡ-Ⅱ截面受弯计算：相对受压区高度：ζ=0.051604配筋率：ρ=0.002047计算面积：716.44mm2/m(2)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)=425.00＋(575.00－425.00)×(2.00＋1.40)/2/2.00=552.50kPaMⅠ=β/48·(B1＋B2－B3)2[2(A1＋A2)＋A3](pjmax,x＋pjnx)=1.0000/48×(2.00－1.40)2×(2×2.00＋1.40)×(575.00＋552.50)=45.66kN·mⅡ-Ⅱ截面处弯矩设计值：pjny=pjmin,y＋(pjmax,y－pjmin,y)(A1＋A2＋A3)/2/(A1＋A2)=487.25＋(512.75－487.25)×(2.00＋1.40)/2/2.00=508.93kPaMⅡ=β/48·(A1＋A2－A3)2[2(B1＋B2)＋B3](pjmax,y＋pjny)=1.0000/48×(2.00－1.40)2×(2×2.00＋1.40)×(512.75＋508.93)=41.38kN·mⅠ-Ⅰ截面受弯计算：相对受压区高度：ζ=0.015787配筋率：ρ=0.000626ρ<ρmin=0.001500ρ=ρmin=0.001500计算面积：600.00mm2/mⅡ-Ⅱ截面受弯计算：相对受压区高度：ζ=0.014295配筋率：ρ=0.000567ρ<ρmin=0.001500ρ=ρmin=0.001500计算面积：600.00mm2/m四、计算结果1．X方向弯矩验算结果：计算面积：779.60mm2/m采用 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ：D12@130实配面积：869.98mm2/m2．Y方向弯矩验算结果：计算面积：716.44mm2/m采用方案：D12@140实配面积：807.84mm2/mⅠⅡⅢⅣ