高杆灯基础计算书
中杆灯支架基础计算
一、设计参数
钢筋混凝土容重：γ砼＝25 kN/m3，钢容重：γ钢＝78.5 kN/m3；地下水位按地面以下0.5m考虑；
50年一遇风压：0.60 kN/m2；
灯具总重：3.8 吨
二、计算简图
三、荷载计算
1 恒载
灯具
共设8个投光灯，均布在灯杆顶部圆盘上
G1＝3.8*10＝38 kN
2 活载
灯杆风荷载
灯杆半高处截面外径d=(250+560)/2=405mm
风压高度变化系数：地面粗糙类别B 类，灯杆高度H=30m ，μz ＝1.39 风荷载体形系数：
μzw 0d 2＝1.39*0.60*0.405*0.405＝0.137≥0.015， 且⊿≈0，H/d ＝30/0.405＝74>25，故μs ＝0.6 H 2/d=30*30/0.405=2222>700 T=0.25+0.99*10-3*H 2/d=2.45s >0.25s
根据规范应考虑风压脉动对结构产生顺风向风振的影响。 脉动分风荷载的空间相关系数确定：
根据规范，对迎风面宽度较小的高耸结构，水平方向相关系数可取ρx=1 竖直方向的相关系数
z ρ==0.8427
脉动风荷载的背景分量因子1a z Bz kH x z
z
φρρμ= 对于迎风面和侧风面的宽度沿高度按直线变化的高耸结构，应乘以修正系数B v θθ、 ()(0)B H B =0.447，v θ=1.928，()
(0)
B B z B θ=，按下表确定： 表1 修正系数B θ
表2脉动风荷载的背景分量因子Bz
脉动风荷载的共振分量因子
115
R x x =
=
>R=2.876
z 高度处的风振系数z β取值见下表：
表3 风振系数z β取值
灯具风荷载
表4 灯具风荷载
总水平力F=F1+F2=13.68 KN
总弯矩M=M1+M2 =257.73 KN*m
总竖向力G=G1 =38 KN
“圆钢管柱外露刚接”节点计算书
一. 节点基本资料
采用设计方法为：常用设计
节点类型为：圆钢管柱外露刚接
柱截面：PIPE-560*10，材料：Q235
柱与底板全截面采用对接焊缝，焊缝等级为：二级，采用引弧板；
底板尺寸：L*B= 850 mm×850 mm，厚：T= 40 mm
锚栓信息：个数：12
采用锚栓：双螺母焊板锚栓库_Q235-M42
锚栓垫板尺寸(mm)：B*T=90×20
底板下混凝土采用C40
节点前视图如下：
节点下视图如下：
二. 验算结果一览
验算项数值限值结果最大压应力(MPa) 9.13 最大19.1 满足
受拉承载力(kN) 136 最大157 满足混凝土要求底板厚(mm) 24.6 最大40.0 满足
锚栓要求底板厚(mm) 17.4 最大40.0 满足
底板厚度40.0 最小24.6 满足
等强全截面 1 满足
板件宽厚比16.1 最大18.0 满足板件剪应力(MPa) 37.1 最大125 满足
焊缝剪应力(MPa) 46.4 最大160 满足
板件厚度(mm) 16.0 最小16.0 满足
焊脚高度(mm) 10.0 最小9.49 满足
焊脚高度(mm) 10.0 最大19.2 满足
板件厚度(mm) 16.0 最小16.0 满足
焊脚高度(mm) 10.0 最小9.49 满足
焊脚高度(mm) 10.0 最大19.2 满足基底最大剪力(kN) 11.8 最大165 满足
三. 混凝土承载力验算
控制工况：1.2D+1.4L
N=-45.6 kN；M x=0 kN·m；M y=364 kN·m；
偏心受压底板计算：
这里偏心距e为：
e= M/N =364000000/45600
=7982.456mm > 119.749mm
所以按部分截面混凝土受压，部分锚栓受拉来计算(通过对混凝土应力积分): δmax=9.127N/mm2
中性轴的坐标: x = 128.949
最大锚栓的拉力：NTa = 136439.829N
锚栓总拉力：Ta = 620441.082 N
轴力N大小为：N = 45600 N
混凝土的总合压力：F = 666041.082N
外力对中性轴的弯矩：M外= 358119947.929N.mm 按（fN(e-x)方式求出）
锚栓的合弯矩：Ma = 243227678.915N.mm
混凝土的合弯矩：Mc = 114892231.881N.mm
混凝土抗压强度设计值：f c=19.1N/mm2
底板下混凝土最大受压应力：σc=9.127N/mm2≤19.1，满足
四. 锚栓承载力验算
控制工况：1.2D+1.4L
N=-45.6 kN；
锚栓最大拉力：N ta=136.44 kN(参混凝土承载力验算)
锚栓的拉力限值为：N t=156.927kN
锚栓承受的最大拉力为：N ta=136.44kN≤156.927，满足
五. 底板验算
1 构造要求最小底板厚度验算
一般要求最小板厚：t n=20 mm
柱截面要求最小板厚：t z=10 mm
构造要求最小板厚：t min=max(t n，t z)=20 mm≤40，满足
2 混凝土反力作用下的最小底板厚度计算
非抗震工况底板下最大压应力：σcm=9.127 N/mm2
底板厚度验算控制应力：σc=9.127 N/mm2
沿圆周布置的加劲肋之间按三边支承板简化计算：
折算跨度：a2=3.142×850/12=222.529 mm
悬挑长度：b2=0.5×(850-560)=145 mm
分布弯矩：M1=0.08119×9.127×222.529×222.529 ×10-3=0.0367 kN·m 得到底板最大弯矩区域的弯矩值为：
M max=0.0367 kN·m
混凝土反力要求最小板厚：T min=(6*M max/f)0.5=(6×36.698/205×103)0.5=32.773 mm≤40，满足
3 锚栓拉力作用下的最小底板厚度计算
非抗震工况锚栓最大拉力：T am=136.44 kN
底板厚度验算控制拉力：T a=136439.829 kN
锚栓中心到柱底截面圆边缘距离：l a1=1202.082-560-50=240 mm
l a1对应的受力长度：l l1=2×240=480 mm
锚栓中心到左侧加劲肋距离：l a2=(0.5×560+240)×0.2588=134.586 mm
l a2对应的受力长度：l l2=134.586+min(50，134.586+0.5×42)=184.586 mm
锚栓中心到右侧加劲肋边距离：l a3=134.586 mm
l a3对应的受力长度：l l3=l l2=134.586+min(50，134.586+0.5×42)=184.586 mm
弯矩分布系数：
δ1=240×134.586×134.586/(240×184.586×184.586+480×134.586×184.586+480×184.586×13 4.586)=0.1357
得最大弯矩分布系数为：δ=0.1357
锚栓拉力要求的最小板厚：t min=(6×136.44×0.1357/205×103)0.5=23.278 mm≤40，满足
六. 对接焊缝验算
柱截面与底板采用全对接焊缝，强度满足要求
七. X向加劲肋验算
非抗震工况下锚栓最大拉力：T am=136.44 kN
加劲肋承担柱底反力区域面积：S r=0.01 cm2
非抗震工况下加劲肋承担柱底反力：V rc=σcm*S r=9.127×0.01×100=0.009127 kN
板件控制剪力：1.2D+1.4L下锚栓拉力，V r=136.44 kN
计算宽度取为上切边到角点距离：b r=167.797 mm
板件宽厚比：b r/t r=167.797/16=10.487≤18，满足
扣除切角加劲肋高度：h r=250-20=230 mm
板件剪应力：
τr=V b/h r/t r=136.44×103/(230×16)=37.076 Mpa≤125，满足
焊缝控制剪力：1.2D+1.4L下锚栓拉力，V r=136.44 kN
角焊缝剪应力：
τw=V r/[2*0.7*h f*(h r-2*h f)]
=136.44/[2×0.7×10×(230-2×10)]=46.408 MPa≤160，满足
八. 柱脚抗剪验算
控制工况：1.35D+0.84L
N=-51.3 kN；V x=11.76 kN；V y=0 kN；
锚栓所承受的拉力为：T a=360.206 kN
柱脚底板的摩擦力：V fb=0.4*(-N+T a)=0.4×(51.3+360.206)=164.602 kN
柱脚所承受的剪力：V=(V x2+V y2)0.5=(11.762+02)0.5=11.76 kN≤164.602，满足
独立桩承台设计(ZCT-4)
项目名称构件编号日期
设计校对审核
执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001), 本文简称《荷载规范》
《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008), 本文简称《桩基规范》
-----------------------------------------------------------------------
1 设计资料
1.1 已知条件
承台参数(3 桩承台第 1 种)
承台底标高: -2.000(m)
承台的混凝土强度等级: C25
承台钢筋级别: HRB335
配筋计算a s: 35(mm)
桩参数
桩基重要性系数: 1.0
桩类型: 泥浆护壁钻(冲)孔桩
承载力性状: 摩擦桩
桩长: 25.000(m)
是否方桩: 否
桩直径: 600(mm)
桩的混凝土强度等级: C25
单桩极限承载力标准值: 558.000(kN)
桩端阻力比: 0.400
均匀分布侧阻力比: 0.400
是否按复合桩基计算: 否
桩基沉降计算经验系数: 1.000
压缩层深度应力比: 20.00%
柱参数
柱宽: 1050(mm)
柱高: 1050(mm)
柱子转角: 0.000(度)
柱的混凝土强度等级: C25
柱上荷载设计值
弯矩M x: 333.000(kN.m)
弯矩M y: 0.000(kN.m)
轴力N : 45.600(kN)
剪力V x: 0.000(kN)
剪力V y: -17.000(kN)
是否为地震荷载组合: 否
基础与覆土的平均容重: 20.000(kN/m3)
荷载综合分项系数: 1.20
土层信息
地面标高: 0.000(m)
1.2 计算内容
(1) 桩基竖向承载力计算
(2) 承台计算(受弯、冲切、剪计算及局部受压计算)
(3) 软弱下卧层验算
(4) 桩基沉降计算
2. 计算过程及计算结果
2.1 桩基竖向承载力验算
(1) 桩基竖向承载力特征值R计算
5.2.2及5.2.3
R a——单桩竖向承载力特征值；
Q uk——单桩竖向极限承载力标准值；
K ——安全系数,取K=2。
单桩竖向极限承载力标准值 Q uk = 558.000(kN)
单桩竖向承载力特征值 R a = 279.000(kN)
(2) 桩基竖向承载力验算
根据《桩基规范》5.1.1 式5.1.1-1计算轴心荷载作用下桩顶全反力,式5.1.1-2计算偏心荷载作用下桩顶全反力
在轴心荷载作用下,桩顶全反力 N k = 91.230(kN)
按《桩基规范》5.2.1(不考虑地震作用) 式5.2.1-1 (γ0N k≤1.00R) 验算
(γ0N k=91.230kN) ≤ (1.00R=279.000kN) 满足.
在偏心荷载作用下,按《桩基规范》5.2.1(不考虑地震作用) 式5.2.1-2 (γ0N kmax≤1.20R) 计算
桩号 1 : (γ0N1k=183.578kN) ≤ (1.20R=334.800kN) 满足。
桩号 2 : (γ0N2k=183.578kN) ≤ (1.20R=334.800kN) 满足。
桩号 3 : (γ0N3k=-93.465kN) ≤ (1.20R=334.800kN) 满足。
(γ0N kmax=183.578kN) ≤ (1.20R=334.800kN) 满足.
2.2 承台受力计算
(1) 各桩净反力(kN)
根据《桩基规范》5.1.1 式5.1.1-2计算桩顶净反力(G=0.0kN)
桩号01 净反力: 126.017(kN)
桩号02 净反力: 126.017(kN)
桩号03 净反力: -206.435(kN)
最大桩净反力 : 126.017(kN)
(2) 受弯计算
根据《桩基规范》5.9.2第2款 1)，计算等边三桩承台板带弯矩
承台板带弯矩M : 56.554(kN.m)
A s : 构造配筋
(3) 柱对承台的冲切
根据《桩基规范》5.9.7 计算
柱截面尺寸(mm) : 柱宽 1050；柱高 1050
桩截面换算边长(mm) : 480
柱冲切计算承台厚度h0: 715(mm)
截面高度影响系数βhp : 1.000
冲切面参数:
左右下上
冲跨(mm) 135 135 595 275
冲切边长(mm) 1485 1485 1185 1185
冲跨比λ 0.250 0.250 0.832 0.385
冲切系数β0 1.867 1.867 0.814 1.437
抗冲切力(kN) 2517.115 2517.115 875.703 1546.098
总抗冲切力 : 7456.031(kN)
总冲切力 : 45.600(kN)
(γ0F l=45.600kN) ≤ (抗冲切力=7456.031kN) 满足.
(4) 桩对承台的冲切
根据《桩基规范》5.9.7及5.9.8 计算
承台冲切破坏锥体一半有效高度处的周长u m，中桩按《桩基规范》5.9.7第1款计算，边桩按《桩基规范》5.9.8第1款计算，角桩按《桩基规范》5.9.8第2款计算。
桩号 1 为角桩
冲切面参数:
右上
冲跨(mm) 135 135
冲切边长(mm) 778 778
冲跨比λ 0.250 0.250
冲切系数β0 1.244 1.244
抗冲切力(kN) 878.703 878.703
总抗冲切力(kN) : 1757.406
总冲切力 (kN) : 126.017
(γ0F l=126.017kN) ≤ (抗冲切力=1757.406kN) 满足.
桩号 2 为角桩
冲切面参数:
左上
冲跨(mm) 135 135
冲切边长(mm) 778 778
冲跨比λ 0.250 0.250
冲切系数β0 1.244 1.244
抗冲切力(kN) 878.703 878.703
总抗冲切力(kN) : 1757.406
总冲切力 (kN) : 126.017
(γ0F l=126.017kN) ≤ (抗冲切力=1757.406kN) 满足.
桩号 3 为角桩
冲切面参数:
左右
冲跨(mm) 238 238
冲切边长(mm) 789 789
冲跨比λ 0.333 0.333
冲切系数β0 1.050 1.050
抗冲切力(kN) 752.197 752.196
总抗冲切力(kN) : 1504.393
总冲切力 (kN) : -206.435
(γ0F l=-206.435kN) ≤ (抗冲切力=1504.393kN) 满足.
所有桩:
角桩对承台冲切验算满足.
边桩对承台冲切验算满足.
中桩对承台冲切验算满足.
(5) 承台抗剪验算:
根据《桩基规范》5.9.10 计算
剪切面 1
剪切面坐标(mm) : (660,-1120)～(660,1097)
实际宽度(mm) : 2217 计算宽度b(mm) : 2217
剪跨a(mm) : 135 剪跨比λ : 0.250
剪切系数α : 1.400 高度影响系数βhs: 1.000
抗剪切力(kN) : 2817.981
剪切力设计值(kN): 126.017
(γ0V=126.017kN) ≤ (抗剪切力=2817.981kN) 满足.
剪切面 2
剪切面坐标(mm) : (831,800)～(-831,800)
实际宽度(mm) : 1662 计算宽度b(mm) : 1662
剪跨a(mm) : 275 剪跨比λ : 0.385
剪切系数α : 1.264 高度影响系数βhs: 1.000
抗剪切力(kN) : 1907.787
剪切力设计值(kN): 206.435
(γ0V=206.435kN) ≤ (抗剪切力=1907.787kN) 满足.
剪切面 3
剪切面坐标(mm) : (-660,-1120)～(-660,1097)
实际宽度(mm) : 2217 计算宽度b(mm) : 2217
剪跨a(mm) : 135 剪跨比λ : 0.250
剪切系数α : 1.400 高度影响系数βhs: 1.000
抗剪切力(kN) : 2817.981
剪切力设计值(kN): 126.017
(γ0V=126.017kN) ≤ (抗剪切力=2817.981kN) 满足.
所有剪切面:
承台右边受剪验算满足.
承台上边受剪验算满足.
承台左边受剪验算满足.
(6) 局部受压验算:
柱对承台局部受压验算: 不需要验算.
桩对承台局部受压验算: 不需要验算.
(7) 承台受力计算结果
板带主筋计算配筋面积:
A s1 = A s = 1260mm2
A s2 = A s = 1260mm2
A s3 = A s = 1260mm2
Y向板带主筋配置(左):7D22(2661mm2,0.507%)>A s1=1260mm2满足
Y向板带主筋配置(右):7D22(2661mm2,0.507%)>A s2=1260mm2满足
X向板带主筋配置 :7D22(2661mm2,0.507%)>A s3=1260mm2满足
Y向板带箍筋配置(左): D10@200(785mm2/m,0.102%)=构造面积=785mm2/m 满足 Y向板带箍筋配置(右): D10@200(785mm2/m,0.102%)=构造面积=785mm2/m 满足 X向板带箍筋配置 : D10@200(785mm2/m,0.102%)=构造面积=785mm2/m 满足抗冲切 : 满足
抗剪切 : 满足
局部受压 : 满足
2.3 软弱下卧层验算结果
桩端持力层的地基承载力特征值f a1 : 55.000(kPa)
下卧层的地基承载力特征值f a2 : 80.000(kPa)
桩距s a : 1.401(m)
根据《桩基规范》5.4.1
(f a2=80.000kPa) ≥ (f a1/3=18.333kPa),不存在软弱下卧层。
2.4 沉降计算结果
根据《桩基规范》5.5.8 计算桩基沉降计算深度Z n
根据《桩基规范》5.5.6 式5.5.6计算沉降
沉降计算点位置(x,y,z)(m) ：(0.000,0.000,-27.000) 沉降计算深度z n(m) ：0.100
沉降计算点附加应力(kPa) ：22.899
桩基等效沉降系数ψe：0.091
沉降计算点最终沉降量(mm) ：0.1
(x=0.000, y=0.000)承台沉降量(mm) : 0.1
X
1 柱正截面承载力计算： Z-1
1.1 基本资料
1.1.1 工程名称： 工程一
1.1.2 轴向拉力设计值 N ＝ 120kN ， M x ＝ 120kN ·m ， M y ＝ 0kN ·m 1.1.3 圆形截面，截面的直径 d ＝ 600mm
1.1.4 混凝土强度等级为 C25， f c ＝ 11.94N/mm 2， f t ＝ 1.271N/mm 2
；
钢筋抗拉强度设计值 f y ＝ 300N/mm 2，钢筋抗压强度设计值 f y ' ＝ 300N/mm 2
，
钢筋弹性模量 E s ＝ 200000N/mm 2
； 相对界限受压区高度 ζb ＝ 0.5500
1.1.5 纵筋的混凝土保护层厚度 c ＝ 50mm ； 一侧的受拉纵筋最小配筋率 ρmin ＝ 0.20%
1.2 轴心受拉构件验算
1.2.1 圆形截面面积 A ＝ π·d 2 / 4 ＝ π*6002/4 ＝ 282743mm 2
1.2.2 一侧纵向受拉钢筋的最小截面面积：A s1,min ＝ A ·0.20% ＝ 282743*0.20% ＝
565mm 2
1.2.3 全部纵向受拉钢筋的最小截面面积：A s,min ＝ A s1,min ·3 ＝ 565*3 ＝ 1696mm 2
1.2.4 全部纵向钢筋的截面面积 A s 由下列公式求得：N ≤ f y ·A s （混凝土规范式 6.2.22）
A s ＝ N / f y ＝ 120000/300 ＝ 400mm 2 ＜ A s,min ＝ 1696mm 2，取 A s ＝ 1696mm 2
1.3 正截面偏心受拉承载力计算
1.3.1 弯矩设计值 M ＝ (Mx 2 + My 2)0.5 ＝ (1202+02)0.5
＝ 120.00kN ·m
1.3.2 轴向拉力作用点至截面重心的距离：e 0 ＝ M / N ＝ 120000000/120000 ＝ 1000mm
1.3.3 全部纵向钢筋的截面面积 A s 由下列公式求得：
N ≤ 1 / (1 / N u0 + e 0 / M u ) （混凝土规范式 6.2.25-1） N u0 ＝ f y ·A s
Mu ＝2α1·f c ·A·r·[Sin(πα)]3 / 3π + f y ·A s ·r s ·[Sin(πα) + Sin(παt )] / π 将上述公式联立求解，解方程得：α ＝ 0.252 αt ＝ 1.25 - 2α ＝ 1.25-2*0.252 ＝ 0.745 A s ＝ α·α1·f c ·A·[1 - Sin(2πα) / 2πα] / (αt - α) / f y
＝ 0.252*1*11.94*282743*[1-Sin1.586/1.586]/(0.745-0.252)/300 ＝
2133mm 2
1柱斜截面受剪承载力计算： Z-1
1.1基本资料
1.1.1工程名称：工程一
1.1.2圆形截面偏心受压的钢筋混凝土框架柱；剪跨比λ ＝ M/(Vho)
1.1.3圆形截面的直径 d ＝ 600mm
1.1.4剪力设计值 V ＝ 6.5kN，弯矩设计值 M ＝ 120kN·m，轴向压力设计值 N ＝120kN
1.1.5混凝土强度等级 C25， f c＝ 11.943N/mm2， f t＝ 1.271N/mm2，
纵筋合力点至近边边缘的距离 a s＝ 50mm
1.1.6箍筋抗拉强度设计值 f yv＝ 270N/mm2，箍筋间距 s ＝ 200mm
1.2计算结果
1.2.1圆形截面的截面宽度 b ＝ 1.76r ＝ 1.76*600/2 ＝ 528mm，
截面有效高度 h0＝ 1.6r ＝ 1.6*600/2 ＝ 480mm
1.2.2剪跨比λ
剪跨比λ ＝ M / (V·h0) ＝ 120/(6.5*0.48) ＝ 38.285 ＞ 3，取λ ＝ 3 1.2.3 N / (f c·A) ＝ 120/(11943*π*0.62/4) ＝ 0.04 ≤ 0.3
1.2.4验算是否仅需按构造要求配置箍筋
R g＝ 1.75·f t·b·h0 / (λ + 1) + 0.07·N ＝
1.75*1271*0.528*0.48/(3+1)+0.07*120
＝ 149.3kN ≥ V ＝ 6.5kN，仅需按构造要求配置箍筋。
独立基础计算书
基础计算书 C 轴交3轴DJ P 01计算 一、计算修正后的地基承载力特征值 选择第一层粉土为持力层，地基承载力特征值fak=120 kPa ，ηd=2.0，rm=17.7kN/m 3, d=1.05m ，初步确定埋深d=1.5m ，室内外高差0.45m 。 根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 式5.2.4 计算 修正后的抗震地基承载力特征值 = 139(kPa)； 二、初步选择基底尺寸 A ≧Fk fa ?γG A ≧ 949139?20×1.5 =8.7㎡ 取独立基础基础地面a=b=3000mm 。采用坡型独立基础，初选基础高度600mm ，第一阶h 1=350mm ，第二阶h 2=250mm 。 三、作用在基础顶部荷载标准值 结构重要性系数: γo=1.0 基础混凝土等级:C30 ft_b=1.43N/mm 2 fc_b=14.3N/mm 2 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm 2 fc_c=14.3N/mm 2 钢筋级别: HRB400 fy=360N/mm 2 矩形柱宽 bc=500mm 矩形柱高 hc=500mm 纵筋合力点至近边距离: as=40mm 最小配筋率: ρmin=0.150% Fgk=949.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=14.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=25.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=45.000kN Vqxk=0.000kN Vgyk=17.000kN 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=949.000+(0.000)=949.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2 =14.000+949.000*(1.500-1.500)/2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2 =14.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2 =25.000+949.000*(1.500-1.500)/2+(0.000)+0.000*(1.500-1.500)/2 =25.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=45.000+(0.000)=45.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=17.000+(0.000)=17.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(949.000)+1.40*(0.000)=1138.800kN Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2) =1.20*(14.000+949.000*(1.500-1.500)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.500-1.500)/2) =16.800kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2) ++=f a f ak b ()-b 3d m ( )-d 0.5
独立基础设计计算书
目录 1 基本条件的确定 (2) 2 确定基础埋深 (2) 2.1设计冻深 (2) 2.2选择基础埋深 (2) 3 确定基础类型及材料 (2) 4 确定基础底面尺寸 (2) 4.1确定B柱基底尺寸 (2) 4.2确定C柱基底尺寸 (3) 5 软弱下卧层验算 (3) 5.1 B柱软弱下卧层验算 (3) 5.2 C柱软弱下卧层验算 (4) 6 计算柱基础沉降 (4) 6.1计算B柱基础沉降 (4) 6.2计算C柱基础沉降 (6) 7 按允许沉降量调整基底尺寸 (7) 8 基础高度验算 (8) 8.1 B柱基础高度验算 (9) 8.2 C柱基础高度验算 (10) 9 配筋计算 (12) 9.1 B柱配筋计算 (12) 9.2 C柱配筋计算 (14)
1 基本条件确定 人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。 2 确定基础埋深 2.1设计冻深 ???Z =Z zw zs o d ψψze ψ=2.01.000.950.90???1.71=m 2.2选择基础埋深 根据设计任务书中给出的数据，人工填土d 1.5m =，因持力层应选在亚粘土层处，故取0m .2d = 3 确定基础类型及材料 基础类型为：柱下独立基础 基础材料：混凝土采用C25，钢筋采用HPB235。 4 确定基础底面尺寸 根据亚粘土e=0.95，l I 0.65=，查表得0, 1.0b d ηη==。因d=2.0m 。 基础底面以上土的加权平均重度： 1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=?+?-=3/m KN 地基承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度进行修正）： 11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+?-=+??-=a KP 4.1 确定B 柱基底尺寸 202400 17.47.177.3820 2.0 K a G F A m f d γ≥ ==--?由于偏心力矩不大，基础底面面积按 20％增大，即A=1.20A =20.962m 。一般l/b=1.2～2.0，初步选择基础底面尺寸： 25.4 3.921.06m 3.9A l b b m =?=?==，虽然>m 3,但b η=0不需要对a f 进行修正。 4.1.1持力层承载力验算 基础和回填土重：20 2.021.06842.4G G dA KN γ==??= 偏心距：2100.0652400842.4k e m = =+ 二、设计条件⑴．基本数据：灯塔距地面高度30m，方形基础平面尺寸为4m×4m，基础埋深，灯杆截面为正十二边形，计算时简化为圆形，顶部直径D为280mm，根部直径D 为650mm，厚度自顶端至底端分三段。δ=6mm，长10m，δ=8mm，长10m，δ=8mm，长10m。材料为上海宝钢生产的低合金钢，Q/BQB303 SS400,屈服强度为f屈=245N/mm2，设计强度取f=225N/mm2，fV=125N/mm2，灯盘直径为3800mm，厚度简化为200mm，高杆灯总重为Fk=40KN。 ⑵．自然条件：当地基本风压Wo=m2，地基土为淤泥质粘性土，地承载力特征值fak=60 KN/m2，地面粗糙度考虑城市郊区为B类，地下水位埋深大于，地基土的容重γm=18 KN/m3。 ⑶．设计计算依据： ①、《建筑结构荷载规范》 GB50009-2001 ②、《建筑地基基础设计规范》GB5007-2002 ③、《钢结构设计规范》GB50017-2003 ④、《高耸结构设计规范》 GBJ135-90 三、风荷载标准值计算基本公式：WK=βz·μs·μz·ur·Wo 式中：Wk—风荷载标准值（KN/m2）； βz—高度z处的风振系数； μs—风荷载体型系数； μz—风压高度变化系数； μr —高耸结构重现期调整系数，对重要的高耸结构取。 ⑴．灯盘：高度为30m，μz =，μs =，μr= βz=1+ 式中ξ—脉动增大系数； υ—脉动影响系数； φz—振型系数； βz=1+ =1+（）= WK=βz·μs·μz·ur·Wo =××××=m2 ⑵．灯杆：简化为均布荷载，高度取15m， μz=, μs=, μr= βz=1+ =1+（）=， WK2=βz·μs·μz·ur·Wo =××××=m2 四、内力计算⑴．底部（δ=8mm） 弯矩设计值：M=M灯盘+M灯杆 M=γQ×WK1×××30+γQ×WK2× ×30×15 =××××30+×× ×30×15 =426KN·m 剪力设计值：V=V灯盘+V灯杆 V =γQ×WK1××+γQ×WK2× ×30 =×××+×× ×30 =27KN ⑵．δ=8mm与δ=6mm，交接处 弯矩设计值： M=γQ×WK1×××10+γQ×WK2×（+ ）×10×5 =××××10+××（+ ）×10×5 =51KN·m 剪力设计值： V =γQ×WK1××+γQ×WK2×（+ ）×10 锥形基础计算 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》 (GB50007-2002)① 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)② 《简明高层钢筋混凝土结构设计手册》李国胜 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=600mm 矩形柱高hc=1170mm 基础端部高度h1=200mm 基础根部高度h2=150mm 基础长度B1=1200mm B2=1200mm 基础宽度A1=1800mm A2=1800mm 2. 材料信息 基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2fc_b=14.3N/mm2 柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2fc_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=1.800m 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=18.000kN/m3 最小配筋率: ρmin=0.150% 4. 作用在基础顶部荷载标准值 Fgk=201.000kN Fqk=0.000kN Mgxk=234.000kN*m Mqxk=0.000kN*m Mgyk=0.000kN*m Mqyk=0.000kN*m Vgxk=59.000kN 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=201.000+(0.000)=201.000kN Mxk=Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2 =234.000+201.000*(1.200-1.200)/2+(0.000)+0.000*(1.200-1.200)/2 =234.000kN*m Myk=Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2 =0.000+201.000*(1.800-1.800)/2+(0.000)+0.000*(1.800-1.800)/2 =0.000kN*m Vxk=Vgxk+Vqxk=59.000+(0.000)=59.000kN Vyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kN F1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.20*(201.000)+1.40*(0.000)=241.200kN Mx1=rg*(Mgxk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(B2-B1)/2) =1.20*(234.000+201.000*(1.200-1.200)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.200-1.200)/2) =280.800kN*m My1=rg*(Mgyk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(A2-A1)/2) =1.20*(0.000+201.000*(1.800-1.800)/2)+1.40*(0.000+0.000*(1.800-1.800)/2) =0.000kN*m Vx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.20*(59.000)+1.40*(0.000)=70.800kN Vy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.20*(0.000)+1.40*(0.000)=0.000kN F2=1.35*Fk=1.35*201.000=271.350kN Mx2=1.35*Mxk=1.35*234.000=315.900kN*m My2=1.35*Myk=1.35*(0.000)=0.000kN*m Vx2=1.35*Vxk=1.35*59.000=79.650kN Vy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kN F=max(|F1|,|F2|)=max(|241.200|,|271.350|)=271.350kN Mx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|280.800|,|315.900|)=315.900kN*m My=max(|My1|,|My2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*m Vx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|70.800|,|79.650|)=79.650kN 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=106.900kPa 四、计算参数 1. 基础总长 Bx=B1+B2=1.200+1.200= 2.400m 2. 基础总宽 By=A1+A2=1.800+1.800= 3.600m 3. 基础总高 H=h1+h2=0.200+0.150=0.350m 4. 底板配筋计算高度 ho=h1+h2-as=0.200+0.150-0.040=0.310m 5. 基础底面积 A=Bx*By=2.400*3.600=8.640m2 6. Gk=γ*Bx*By*dh=18.000*2.400*3.600*1.800=279.936kN 目录 一、基本设计资料 (1) 二、设计内容： (1) （一）中墩及基础尺寸拟定 (1) 1.墩帽尺寸拟定 (1) 2.墩身尺寸确定 (2) 3基础尺寸确定.................................. - 4 - （二）墩帽局部受压验算. (4) 1.上部构造自重 (4) 2.墩身自重计算 (4) 3.浮力计算 (5) 4.活载计算 (5) 5.水平荷载计算 (7) 6.墩帽局部受压验算 (8) （三）墩身底截面验算 (9) 1.正截面强度验算 (9) 2.基底应力验算 (10) 3.稳定性验算.................................. - 10 - 4.沉降量验算.................................. - 10 - 5.墩顶水平位移验算............................ - 10 - 混凝土实体中墩与扩大基础设计 一、基本设计资料 1.设计荷载标准：公路II级 2.上部结构： 上部结构采用装配式后张法预应力混凝土简支T梁。跨径40m，计算跨径38.80m，梁长39.96m，梁高230cm，支座尺寸25cm×35cm×4.9cm（支座为板式橡胶支座，尺寸为顺×横×高），主梁间距160cm，桥面净宽为7+2×0.75m，一孔上部结构荷载为5070kN。 3.水文资料： 设计水位182.7m 河床标高177.65m; 一般冲刷度 1.60m; 局部冲刷深度2.80m。 4.地质资料： 表层3米厚为软塑粘性土，其液性指数I L=0.8；孔隙比e=0.7；容重γ=18.0kN/m3，以下为砾砂，中密γ=19.7kN/m3。 二、设计内容： （一）中墩及基础尺寸拟定 1.墩帽尺寸拟定（采用20号混凝土） 顺桥向墩帽宽度：b≥f + a +2c1 + 2c2 f = 40m(跨径)－38.80m(计算跨径)＝1.20m 支座顺桥向宽度a = 0.25m 查表2-1 c1=0.1m c2=0.2m b =1.20 + 0.25 + 2×0.1 + 2×0.2=2.05m 按抗震要求：b/2 ≥ 50+L(跨径) =50+40=90cm b =2.05m 则取满足上述要求的墩帽宽度b=2.05m 横桥向墩帽宽： 矩形：B = 两侧主梁间距 + a + 2c1 + 2c2 =1.6×4+ 0.35 + 2×0.1+ 2×0.2=7.35m 圆端形：B=7.35 + b =7.35+2.05=9.4m 一、设计资料： 1、本设计的任务是设计一多层办公楼的钢筋混凝土柱下条形基础，框架柱的截面尺寸均为b×h=500mm×600mm，柱的平面布置如下图所示： 2、办公楼上部结构传至框架柱底面的荷载值标准值如下表所示： 注：表中轴力的单位为KN，弯矩的单位为KN.m；所有1、2、3轴号上的弯矩方向为逆时针、4、5、6轴号上的弯矩为顺时针，弯矩均作用在h方向上。 3、该建筑场地地表为一厚度为1.5m的杂填土层（容重为17kN/m3），其下为粘土层，粘土层承载力特征值为F ak=110kPa，地下水位很深，钢筋和混凝土的强度等级自定请设计此柱下条形基础并绘制施工图。 二、确定基础地面尺寸： 1、确定合理的基础长度： 设荷载合力到支座A的距离为x，如图1：则： x= ∑∑ ∑+ i i i i F M x F = 300 700 700 700 700 350 )5. 17 300 14 700 5. 10 700 7 700 5.3 700 0( + + + + + +? + ? + ? + ? + ? + =8.62m 图1 因为x=8.62m ? 2 1 a=0.5?17.5=8.75m ， 所以,由《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）8.3.1第2条规定条形基础端部应沿纵向从两端边柱外伸，外伸长度宜为边跨跨距的0.25:0.30倍取a 2=0.8m(与 4 1 l=0.25?3.5=0.875m 相近)。 为使荷载形心与基底形心重合，使基底压力分布较为均匀，并使各柱下弯矩与跨中弯 矩趋于均衡以利配筋，得条形基础总长为： L=2(a+a 2-x)=2?(17.5+0.8-8.62)=19.36m ≈19.4m a 1=L-a-a 2=19.4-17.5-0.8=1.1m 2、确定基础底板宽度b ： 竖向力合力标准值: ∑Ki F =350+700+700+700+700+300=3450kN 选择基础埋深为1.8m ，则 m γ=（17?1.5+0.3?19）÷1.8=17.33kN/m 3 深度修正后的地基承载力特征值为： ()5.0-+=d f f m d ak a γη=110+1.0?17.33?(1.8-0.5)=132.529kN 由地基承载力得到条形基础b 为： b ≥ )20(d f L F a Ki -∑= ) 8.120529.132(4.193450 ?-?=1.842m 取b=2m ，由于b ?3m ，不需要修正承载力和基础宽度。 a2 a a1 广场高杆灯灯杆的标准要求： （1）材质：灯杆钢材材质为宝钢、武钢、三钢、鞍钢等大厂特制SS400低硅低碳高强度钢（Si≤0.04%），厚度不小于6mm，底法兰厚度≥20mm。要求确保热镀锌底硬度和附着力，表面不发黑。符合国家或企业标准，并提供钢材供货合同及钢材质量证明书。投光灯安装支架为拆边槽钢，灯盘拆边槽规格为40 mm*80 mm，灯盘中间支架为40mm*60 mm，两者的厚度为3.5 mm，灯盘直径为18 00 mm。 （2）设计：灯杆结构及基础结构尺寸计算，依招标人确定的外观形状及厂家的构造参数按抗震7级、抗风力12级设防；主杆为十二边棱锥形，灯杆为运输方便，高杆灯杆采用插接式，每节一次成形，插接长度不得小于500mm，灯杆插接好后配合间隙不得大于3mm，并设有可靠的限位装置和坚固装置。灯杆的基础设计应和灯杆相匹配，基础采用混凝土结构，基础上留有固定灯杆法兰盘的地脚螺栓及固定地脚螺栓用的下法兰；基础内预埋进出电缆的穿线管，穿线管采用热镀锌钢管，并标出基础的配筋、砼强度等级等施工图，基础符合GBJ11-89建筑抗震设计规范；除基础螺栓以外的其余所有紧固件均采用不锈钢制造，可靠耐久易操作。各种螺母紧固，应加垫片和弹簧垫，紧固后螺丝露出螺母不得小于两个螺距。顶端设置独立避雷针，针长0.5米，灯具基础周围设接地体，接地电阻不大于30欧，接地极采用2.5米长，50*5的镀锌角钢，地极连接线为2 5*4镀锌扁钢。接地体应与灯杆、灯盘、配电箱等可靠联接，形成可靠的导电通路。厂家提供根据灯杆造型图的杆体图及受力计算书，包括预埋螺杆、法兰等计算书，提供灯杆的技术图纸和基础大样图（基础剖面图、基础内预埋电缆管位置图、螺栓与高杆灯连接示意图、基础预埋件位置图等）。 （3）焊接工艺：应采用氩气保护焊接，整个杆体应无任何一处漏焊，焊缝平整，无任何焊接缺陷。焊缝符合GB/T3323-1987III级标准，熔深达80 5以上，要求提供焊接探伤报告。 （4）热镀锌工艺：灯杆内外表面、灯盘及所有金属配件表面均应热浸锌处理。要求镀锌层均匀、厚度不小于65μm；镀锌表面应光滑美观。符合GB/T1 3912-92标准，并提供镀锌测试报告。 （5）喷塑工艺：镀锌后应钝化处理，喷塑附着力好，厚度≥80μm（颜色为白色）。喷塑应采用进口优质塑粉。符合ASTM D3359-83标准，并提供喷塑测试报告。 柱下独立基础设计 设计资料 本工程地质条件： 第一层土：城市杂填土 厚 第二层土：红粘土 厚，垂直水平分布较均匀，可塑状态，中等压缩性，地基承载力特征值fak=200Kpa 第三层土：强风化灰岩 ，fak=1200 Kpa 第四层土：中风化灰岩 fak=3000 Kpa 由于结构有两层地下室，地下室层高，采用柱下独立基础，故选中风化灰岩作为持力层。对于中风化岩石，不需要要对其进行宽度和深度修正，故a f =ak f =3000 Kpa 。 材料信息： 本柱下独立基础采用C 40混凝土，HRB400级钢筋。差混凝土规范知： C45混凝土：t f =mm2 , c f = N/mm2 HRB400级钢筋：y f =360 N/mm2 计算简图 独立基础计算简图如下： 基础埋深的确定 基础埋深：d= 基顶荷载的确定 由盈建科输出信息得到柱的内力设计值： M=? N= KN V= 对应的弯矩、轴力、剪力标准值： M k =M/==? N k =N/== KN V k =V/== KN 初步估算基底面积 A 05 .120300011775.33?-=?-≥d r f F G a k =监控立杆基础计算
独立基础计算
扩大基础设计计算书
条形基础设计计算书
广场高杆灯灯杆的标准要求(特选材料)
独立基础设计计算过程