【建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例1600字】

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算過程案例綜述1.1設(shè)計(jì)原始材料1）按設(shè)計(jì)說明要求，本工程采用柱構(gòu)件構(gòu)件下基礎(chǔ)，邊柱構(gòu)件構(gòu)件采用正方形獨(dú)立基礎(chǔ)，中柱構(gòu)件構(gòu)件采用長方形聯(lián)合式基礎(chǔ)。2）混凝土材料采用C30()，鋼筋采用HRB335（）。3）基礎(chǔ)持力層為粉砂細(xì)沙，設(shè)基礎(chǔ)埋深1.1m，修正后的地基承載力。1.2基礎(chǔ)計(jì)算以A柱構(gòu)件構(gòu)件為例進(jìn)行計(jì)算。10.2.1示意圖平面: 剖面:計(jì)參數(shù) 1．幾何參數(shù)： 自動計(jì)算所得尺寸： B1=2100mm, A1=2100mm H1=200mm, H2=450mm B=600mm, A=600mm 無偏心： B2=2100mm, A2=2100mm 基礎(chǔ)埋深d=1.10m 鋼筋合力重心到板構(gòu)件底距離as=80mm2．荷載值： (1)作用在基礎(chǔ)頂部的基本組合荷載 F=2341.10kN Mx=110.43kN·m My=110.43kN·m Vx=293.79kN Vy=293.79kN 折減系數(shù)Ks=1.00 (2)作用在基礎(chǔ)底部的彎矩設(shè)計(jì)值 繞X軸彎矩:M0x=Mx－Vy·(H1＋H2)=110.43－293.79×0.65=-80.53kN·m 繞Y軸彎矩:M0y=My＋Vx·(H1＋H2)=110.43＋293.79×0.65=301.39kN·m (3)作用在基礎(chǔ)底部的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 繞X軸彎矩:M0xk=M0x/Ks=-80.53/1.00=-80.53kN·m 繞Y軸彎矩:M0yk=M0y/Ks=301.39/1.00=301.39kN·m 3．基礎(chǔ)幾何特性： 底面積：S=(A1＋A2)(B1＋B2)=4.20×4.20=17.64m2 繞X軸抵抗矩：Wx=(1/6)(B1+B2)(A1+A2)2=(1/6)×4.20×4.202=12.35m3 繞Y軸抵抗矩：Wy=(1/6)(A1+A2)(B1+B2)2=(1/6)×4.20×4.202=12.35m3計(jì)算過程（下面所用公式出自《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007－2002））1．修正地基承載力 修正后的地基承載力特征值fa=160.00kPa 2．軸心荷載作用下地基承載力的驗(yàn)算 計(jì)算公式： 按下列公式驗(yàn)算： pk=(Fk＋Gk)/A Fk=F/Ks=2341.10/1.00=2341.10kN Gk=20S·d=20×17.64×1.10=388.08kN pk=(Fk＋Gk)/S=(2341.10＋388.08)/17.64=154.72kPa≤fa，滿足要求。 3．偏心荷載作用下的地基承載力驗(yàn)算 計(jì)算公式： 按下列公式驗(yàn)算： 當(dāng)e≤b/6時(shí)，pkmax=(Fk＋Gk)/A＋Mk/W (5.2.2－2) pkmin=(Fk＋Gk)/A－Mk/W (5.2.2－3) 當(dāng)e＞b/6時(shí)，pkmax=2(Fk＋Gk)/3la (5.2.2－4) X、Y方向同時(shí)受彎。 偏心距exk=M0yk/(Fk＋Gk)=301.39/(2341.10＋388.08)=0.11m e=exk=0.11m≤(B1＋B2)/6=4.20/6=0.70m pkmaxX=(Fk＋Gk)/S＋M0yk/Wy =(2341.10＋388.08)/17.64＋301.39/12.35=179.12kPa 偏心距：eyk=M0xk/(Fk＋Gk)=80.53/(2341.10＋388.08)=0.03m e=eyk=0.03m≤(A1＋A2)/6=4.20/6=0.70m pkmaxY=(Fk＋Gk)/S＋M0xk/Wx =(2341.10＋388.08)/17.64＋80.53/12.35=161.24KPa pkmax=pkmaxX＋pkmaxY－(Fk＋Gk)/S=179.12＋161.24－154.72=185.65KPa ≤1.2×fa=1.2×160.00=192.00KPa，所以滿足要求。 4．基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算 計(jì)算公式： 按照公式進(jìn)行驗(yàn)算： Fl≤0.7·βhp·ft·am·h0 Fl=pj·Al am=(at＋ab)/2 pjmax,x=F/S＋M0y/Wy=2341.10/17.64＋301.39/12.35=157.12KPa pjmin,x=F/S－M0y/Wy=2341.10/17.64－301.39/12.35=108.31KPa pjmax,y=F/S＋M0x/Wx=2341.10/17.64＋80.53/12.35=139.24KPa Pjmin,y=F/S－M0x/Wx=2341.10/17.64－80.53/12.35=126.19KPa pj=pjmax,x＋pjmax,y－F/S=157.12＋139.24－132.72=163.65KPa柱構(gòu)件構(gòu)件對基礎(chǔ)的沖切驗(yàn)算： H0=H1＋H2－as=0.20＋0.45－0.08=0.57m X方向哈哈： Alx=1/4·(A＋2H0＋A1＋A2)(B1＋B2－B－2H0) =(1/4)×(0.60＋2×0.57＋4.20)(4.20－0.60－2×0.57) =3.65m2 Flx=pj·Alx=163.65×3.65=597.81kN ab=min{A＋2H0,A1＋A2}=min{0.60＋2×0.57,4.20}=1.74m amx=(at＋ab)/2=(A＋ab)/2=(0.60＋1.74)/2=1.17m Flx≤0.7·βhp·ft·amx·H0=0.7×1.00×1430.00×1.170×0.570=667.57kN，滿足要求。 Y方向： Aly=1/4·(B＋2H0＋B1＋B2)(A1＋A2－A－2H0) =(1/4)×(0.60＋2×0.57＋4.20)(4.20－0.60－2×0.57) =3.65m2 Fly=pj·Aly=163.65×3.65=597.81kN ab=min{B＋2H0,B1＋B2}=min{0.60＋2×0.57,4.20}=1.74m amy=(at＋ab)/2=(B＋ab)/2=(0.60＋1.74)/2=1.17m Fly≤0.7·βhp·ft·amy·H0=0.7×1.00×1430.00×1.170×0.570 =667.57kN，滿足要求。5．基礎(chǔ)受壓驗(yàn)算 計(jì)算公式： Fl≤1.35·βc·βl·fc·Aln 局部荷載的設(shè)計(jì)值：Fl=2341.10kN 砼材料局部受壓面積：Aln=Al=B×A=0.60×0.60=0.36m2 砼材料受壓時(shí)計(jì)算底面積：Ab=min{B＋2A,B1＋B2}×min{3A,A1＋A2}=3.24m2 砼材料受壓時(shí)強(qiáng)度提高度系數(shù)：βl=sq.(Ab/Al)=sq.(3.24/0.36)=3.00 1.35βc·βl·fc·Aln =1.35×1.00×3.00×14300.00×0.36 =20849.40kN≥Fl=2341.10kN，滿足要求。 6．基礎(chǔ)受彎計(jì)算 計(jì)算公式： 按《簡明高度層鋼筋混凝土材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊（第二版）》中下列公式驗(yàn)算： MⅠ=β/48·(L－a)2(2B＋b)(pjmax＋pjnx) MⅡ=β/48·(B－b)2(2L＋a)(pjmax＋pjny) (1)柱構(gòu)件構(gòu)件根部受彎計(jì)算： G=1.35Gk=1.35×388.08=523.91kN Ⅰ-Ⅰ截面處彎矩設(shè)計(jì)值： pjnx=pjmin,x＋(pjmax,x－pjmin,x)(B1＋B2＋B)/2/(B1＋B2) =108.31＋(157.12－108.31)×(4.20＋0.60)/2/4.20 =136.20kPa MⅠ=β/48·(B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](pjmax,x＋pjnx) =1.0337/48×(4.20－0.60)2×(2×4.20＋0.60)×(157.12＋136.20) =736.81kN·m Ⅱ-Ⅱ截面處彎矩設(shè)計(jì)值： pjny=pjmin,y＋(pjmax,y－pjmin,y)(A1＋A2＋A)/2/(A1＋A2) =126.19＋(139.24－126.19)×(4.20＋0.60)/2/4.20 =133.65kPa MⅡ=β/48·(A1＋A2－A)2[2(B1＋B2)＋B](pjmax,y＋pjny) =1.0000/48×(4.20－0.60)2×(2×4.20＋0.60)×(139.24＋133.65) =663.11kN·m Ⅰ-Ⅰ截面受彎計(jì)算： 相對受壓區(qū)高度度：ζ=0.038500 配筋率：ρ=0