锥型柱基计算书

项目名称_____________日 期_____________ 设 计 者_____________校 对 者_____________

一、示意图

基础类型：锥型柱基 平面:

计算形式：验算截面尺寸

剖面:

二、基本参数

1．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） 《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 = 1500 mm, A1 = 1500 mm H1 = 200 mm, H2 = 300 mm

B = 370 mm, A = 370 mm 无偏心： B2 = 1500 mm, A2 = 1500 mm 基础埋深d = 1.50 m 钢筋合力重心到板底距离as = 60 mm 3．荷载值： (1)作用在基础顶部的标准值荷载 Fgk = 136.00 kN Fqk = 0.00 kN Mgxk = 0.00 kN·m Mqxk = 0.00 kN·m Mgyk = 0.00 kN·m Mqyk = 0.00 kN·m Vgxk = 0.00 kN Vqxk = 0.00 kN Vgyk = 0.00 kN Vqyk = 0.00 kN (2)作用在基础底部的弯矩标准值 Mxk = Mgxk＋Mqxk = 0.00＋0.00 = 0.00 kN·m Myk = Mgyk＋Mqyk = 0.00＋0.00 = 0.00 kN·m Vxk = Vgxk＋Vqxk = 0.00＋0.00 = 0.00 kN·m Vyk = Vgyk＋Vqyk = 0.00＋0.00 = 0.00 kN·m 绕X轴弯矩: M0xk = Mxk－Vyk·(H1＋H2) = 0.00－0.00×0.50 = 0.00 kN·m 绕Y轴弯矩: M0yk = Myk＋Vxk·(H1＋H2) = 0.00＋0.00×0.50 = 0.00 kN·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 = 1.35 活荷载分项系数rq = 1.40 F = rg·Fgk＋rq·Fqk = 183.60 kN Mx = rg·Mgxk＋rq·Mqxk = 0.00 kN·m My = rg·Mgyk＋rq·Mqyk = 0.00 kN·m Vx = rg·Vgxk＋rq·Vqxk = 0.00 kN Vy = rg·Vgyk＋rq·Vqyk = 0.00 kN (4)作用在基础底部的弯矩设计值 绕X轴弯矩: M0x = Mx－Vy·(H1＋H2) = 0.00－0.00×0.50 = 0.00 kN·m 绕Y轴弯矩: M0y = My＋Vx·(H1＋H2) = 0.00＋0.00×0.50 = 0.00 kN·m 4．材料信息： 混凝土： C30 钢筋： HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi) 5．基础几何特性： 底面积：S = (A1＋A2)(B1＋B2) = 3.00×3.00 = 9.00 m2 绕X轴抵抗矩：Wx = (1/6)(B1+B2)(A1+A2)2 = (1/6)×3.00×3.002 = 4.50 m3 绕Y轴抵抗矩：Wy = (1/6)(A1+A2)(B1+B2)2 = (1/6)×3.00×3.002 = 4.50 m3

三、计算过程

1．修正地基承载力 计算公式： 按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）下列公式验算： fa = fak＋ηb·γ·(b－3)＋ηd·γm·(d－0.5) (式5.2.4) 式中：fak = 50.00 kPa εb = 0.00，ηd = 1.00 γ = 10.00 kN/m3 γm = 10.00 kN/m3

b = 3.00 m， d = 1.20 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) = 50.00＋0.00×10.00×(3.00－3.00)＋1.00×10.00×(1.20－0.50) = 57.00 kPa 修正后的地基承载力特征值 fa = 57.00 kPa 2．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》（GB 50007－2002）下列公式验算： pk = (Fk＋Gk)/A (5.2.4－1) Fk = Fgk＋Fqk = 136.00＋0.00 = 136.00 kN Gk = 20S·d = 20×9.00×1.50 = 270.00 kN pk = (Fk＋Gk)/S = (136.00＋270.00)/9.00 = 45.11 kPa ≤ fa，满足要求。 3．基础抗冲切验算 计算公式： 按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007－2002）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 = 183.60/9.00＋0.00/4.50 = 20.40 kPa pjmin,x = F/S－M0y/Wy = 183.60/9.00－0.00/4.50 = 20.40 kPa pjmax,y = F/S＋M0x/Wx = 183.60/9.00＋0.00/4.50 = 20.40 kPa pjmin,y = F/S－M0x/Wx = 183.60/9.00－0.00/4.50 = 20.40 kPa pj = pjmax,x＋pjmax,y－F/S = 20.40＋20.40－20.40 = 20.40 kPa (1)柱对基础的冲切验算： H0 = H1＋H2－as = 0.20＋0.30－0.06 = 0.44 m X方向： Alx = 1/4·(A＋2H0＋A1＋A2)(B1＋B2－B－2H0) = (1/4)×(0.37＋2×0.44＋3.00)(3.00－0.37－2×0.44) = 1.86 m2 Flx = pj·Alx = 20.40×1.86 = 37.93 kN ab = min{A＋2H0, A1＋A2} = min{0.37＋2×0.44, 3.00} = 1.25 m amx = (at＋ab)/2 = (A＋ab)/2 = (0.37＋1.25)/2 = 0.81 m Flx ≤ 0.7·βhp·ft·amx·H0 = 0.7×1.00×1430.00×0.810×0.440 = 356.76 kN，满足要求。 Y方向： Aly = 1/4·(B＋2H0＋B1＋B2)(A1＋A2－A－2H0) = (1/4)×(0.37＋2×0.44＋3.00)(3.00－0.37－2×0.44) = 1.86 m2 Fly = pj·Aly = 20.40×1.86 = 37.93 kN ab = min{B＋2H0, B1＋B2} = min{0.37＋2×0.44, 3.00} = 1.25 m amy = (at＋ab)/2 = (B＋ab)/2 = (0.37＋1.25)/2 = 0.81 m Fly ≤ 0.7·βhp·ft·amy·H0 = 0.7×1.00×1430.00×0.810×0.440

= 356.76 kN，满足要求。 4．基础受压验算 计算公式：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002） Fl ≤ 1.35·βc·βl·fc·Aln (7.8.1-1) 局部荷载设计值：Fl = 183.60 kN 混凝土局部受压面积：Aln = Al = B×A = 0.37×0.37 = 0.14 m2 混凝土受压时计算底面积：Ab = min{B＋2A, B1＋B2}×min{3A, A1＋A2} = 1.23 m2 混凝土受压时强度提高系数：βl = sq.(Ab/Al) = sq.(1.23/0.14) = 3.00 1.35βc·βl·fc·Aln = 1.35×1.00×3.00×14300.00×0.14 = 7928.56 kN ≥ Fl = 183.60 kN，满足要求。 5．基础受弯计算 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=a12[(2l＋a')(pmax＋p－2G/A)＋(pmax－p)·l]/12 (8.2.7－4) MⅡ=(l－a')2(2b＋b')(pmax＋pmin－2G/A)/48 (8.2.7－5) (1)柱根部受弯计算： G = 1.35Gk = 1.35×270.00 = 364.50kN p = (F＋G)/S = (183.60＋364.50)/9.00 = 60.90 kPa Ⅰ-Ⅰ截面处弯矩设计值： MⅠ= (B1＋B2－B)2[2(A1＋A2)＋A](p－G/S)/24 = (3.00－0.37)2(2×3.00＋0.37)(60.90－364.50/9.00)/24 = 37.45 kN.m Ⅱ-Ⅱ截面处弯矩设计值： MⅡ= (A1＋A2－A)2[2(B1＋B2)＋B](p－G/S)/24.0 = (3.00－0.37)2(2×3.00＋0.37)(60.90－364.50/9.00)/24 = 37.45 kN.m Ⅰ-Ⅰ截面受弯计算： 相对受压区高度： δ= 0.004519 配筋率： ρ= 0.000180 ρ < ρmin = 0.001500 ρ = ρmin = 0.001500 计算面积：750.00 mm2/m Ⅱ-Ⅱ截面受弯计算： 相对受压区高度： δ= 0.004519 配筋率： ρ= 0.000180 ρ < ρmin = 0.001500 ρ = ρmin = 0.001500 计算面积：750.00 mm2/m

四、计算结果

1．X方向弯矩验算结果： 计算面积：750.00 mm2/m 采用方案：f12@130 实配面积：869.98 mm2/m 2．Y方向弯矩验算结果： 计算面积：750.00 mm2/m 采用方案：f12@130

实配面积：869.98 mm2/m