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桩承台BPB6计算与防水板计算

桩承台计算承台计算取桩冲切力最大,且桩距离上部墙较远的BPB6.一、设计资料1、承台信息承台高:1500mm2、桩信息桩截面宽:640mm(0.8D)单桩承载力:3100.00kN3、混凝土信息混凝土等级:C304.设计时执行的规范:《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)以下简称桩基规范《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)以下简称混凝土规范承台示意图如下:(图中所示桩反力为基本组合下最大反力)二、计算结果35 SATWE基本组合:1.20⨯恒-1.40⨯风y+0.70⨯1.40⨯活采用公式:在组合35情况下,承台上部角桩最大反力为4128KN(基本组合)1、承台内力配筋计算(Y方向起控制作用)Y方向配筋计算:M Y = 4128*1.32=5448.96KN.M h0= 1500-120=1380. 计算相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/(Es*εcu))=0.80/(1+360/(2.0*105*0.0033))=0.518 . 确定计算系数αs=γo*M/(α1*fc*b*ho*ho)=1.0*5448.96*106/(1.0*14.3*5000*1380*1380)=0.040 . 计算相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2αs)=1-sqrt(1-2*0.040)=0.041≤ξb=0.518 满足要求。

. 计算纵向受拉筋面积As =α1*fc*b*ho*ξ/fy=1.0*14.3*5000*1375*0.041/360=11196.7mm 2 . 验算最小配筋率ρ=As/(b*h)=11196.7/(5000*1500)=0.149%接近满足最小配筋率要求,11196.7/5=2240mm 2/m 实配钢筋为:T:X&YC22@160(As=2376) B:XC22@160 (As=2376) YC22@100 (As=3801)[考虑上部角桩偏置,适度加强了Y 向配筋,并按图审要求,斜边增加斜向钢筋]2、墙冲切承台计算:(为方便计算,a0取桩中心至墙中心距离,比规范值偏安全)冲切力:F l =4128-278.64=3849.36KN (278.64为平均到每根桩上需要扣减的承台及土自重设计值)βhp=1-(1500-800)/1200*0.1=0.942λ=1320/1380=0.957 β0=0.84/(0.957+0.2)=0.726βhp*β0*μm*ft*h0=0.942*0.726*5000*1.43*1380/1000=6747.96KN>Fl=3849.36KN 墙冲切承台满足设计要求。

3、角桩冲切计算:采用“桩基规范”5.9.8条,公式如下: N l ≤[β1x (c 2+a 1y /2)+β1y (c 1+a 1x /2)]βhp f t h 0βlx =0.56λ1x + 0.2 βly =0.56λ1y + 0.2α1x =0. λ1x =0.25 c 1= 1120. α1y = 900. λ1y =0.65 c 2= 1000. h 0= 1380. β1x =1.24 β1y = 0.660 βhp =0.942 f t = 1.430 Q pc =[β1x (c 2+α1y /2)+β1y (c 1+α1x /2)]βhp f t h 0 = 4716.51kN > N l = 3849.36 kN角桩冲切满足要求。

4、承台抗剪计算:承台剪力V (不计承台及以上土重):3849.36KN 采用“桩基规范”5.9.9条,公式如下: V ≤βhs af t b 0h 0a =1.75λx + 1βhs =(800h 0)1/4h0=1380. αy= 900. λy=0.652V pl = βhs[1.75/(λ+1.0)]b0h0f t=0.899⨯[1.75/(0.652+1.0)]⨯5000.⨯1380.⨯1.430/1000= 9396.65 kN > V=3849.36 kN承台抗剪满足要求。

5、承台局压计算:取桩最大反力对应荷载组合,墙最大压力为2190KN/m,取1m长墙体计算:A l=0.25*1.0=0.25m2 A b=0.75*1.0=0.75 m2βl= sqrt(A b / A l)= sqrt(0.75 / 0.25)=1.732按混凝土规范附录D式D5.1-1(不考虑承台钢筋的有利影响,按素混凝土构件计算)ω=1.0 fcc=0.85*14.3=12.155所以:1.0*1.732*12.155*0.25*1000=5263.115KN>2190KN承台局压满足受力要求。

承台梁计算承台梁下的桩布置基本为墙下布桩,承台梁受力最不利的位置为8轴/C轴或14轴/C轴的CTL-A5(1),取桩反力比较大的14轴位置处计算,最不利荷载组合为:SATWE基本1.35恒+0.98活.一、设计资料1、梁信息梁截面:1200*12002、混凝土信息混凝土等级:C30二、计算结果计算简图如下图示:截面内力左支座: 正弯矩 0.00 kN*m,负弯矩 0.00 kN*m,剪力1447.57 kN,跨中: 正弯矩 1792.74 kN*m,负弯矩 0.00 kN*m,剪力-2979.53 kN,右支座: 正弯矩 0.00 kN*m,负弯矩 0.00 kN*m,剪力-2979.53 kN,配筋计算(受弯取跨中截面,受剪取右支座)受剪计算:[箍筋为C10@100(8),Asv=628]判断深受弯构件类型lo/h=2700/1200=2.250, 2<lo/h<5, 属于一般深受弯构件。

计算梁截面有效高度和腹板高度ho=h-as=1200-240=960mmhw=ho=960mm确定跨高比lo/h=2700/1200=2.250确定受剪面是否符合条件当hw/b=960/1200=0.800≤4 时V≤(1/60)*(10+lo/h)*(βc*fc*b*ho)/γo混规(G.0.3-1)=(1/60)*(10+2.250)*(1.0*14.3*1200*960)/1.0=3363.360kN截面符合条件。

确定是否需按构造配筋[0.7*(8-lo/h)*ft*b*ho/(3*1000)+1.25*(lo/h-2)*fyv*Asv*ho/(3*Sh*1000)]/γo=[0.7*(8-2.250)*1.43*1200*960/(3*1000)+1.25*(2.250-2)*360*628*960/(3*100*1 000)]/1.0=2436.288<V=2979.530kN不符合构造要求,需计算水平分布钢筋。

计算水平分布钢筋令x=V*γo-0.7*(8-lo/h)*ft*b*ho/3-1.25*(lo/h-2)*fyv*Asv*ho/(3*Sh)=2979.530*1.0-0.7*(8-2.250)*1.43*1200*960/3/1000-1.25*(2.250-2)*360*628*960/(3*100*1000)=543.242kNAsh=6*x*1000*Sv/((5-lo/h)*fyh*ho)=6*543.242*1000*200/((5-2.250)*360*960)=686mm2验算最小配筋率ρsh=Ash/(b*Sv)=686/(1200*200)=0.286%≥ρsh,min=0.200%混规(G.0.12)满足最小配筋率要求实配N6C16(Ash=1206)受弯计算判断深受弯构件类型:lo/h=2700/1200=2.250≤2.5, 属于深梁。

计算梁截面有效高度:ho=h-as=1200-120=1080mm计算内力臂长度 (lo≥h)计算截面受压区高度αd=0.8+0.04*lo/h=0.8+0.04*2700/1200=0.890混规 (G.0.2-3)z=αd*(ho-0.5x) 混规(G.0.2-2)a1*fc*b*x=fy*As; 混规(6.2.10-2)M=fy*As*z 混规(G.0.2-1)=fy*As*ad*(ho-x/2);=a1*fc*b*x*ad*(ho-x/2);令A=a1*fc*b*ad=1.00*14.3*1200*0.890=15272.40mm2x=(A*ho±sqrt(A2*ho2-2*A*M))/A=(15272.40*1080±sqrt(15272.402*10802-2*15272.40*1792.740*106))/15272.40 =114.789mmξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.518x<=ξb*ho=0.518*1080.000=559.059mm 属于适筋情况,受压区高度满足要求。

因为x<0.2ho=0.2*1080=216mm, 所以取 x=216mm。

计算内力臂长度z=αd*(ho-0.5x)=0.890*(1080-0.5*216)=865.08mm 混规(G.0.2-2) 计算纵向受拉钢筋As=M/(fy*z)*γo=1792.740*106/(360*865.08)*1.0=5757mm2混规(G.0.2-1) 验算配筋率ρ=As/(b*h)=5757/(1200*1200)=0.400%≥ρmin=0.200%混规(G.0.12)实际配筋:梁顶部8C22(As=3041),底部16C22(As=6082).防水板计算取防水板跨度最大的位置:1~7/E~D,进行防水板的计算。

一、设计资料1、防水板信息板厚:400mm2、混凝土信息混凝土等级:C303、防水板底标高6.400(绝对高程),抗浮设防水位标高9.000(绝对高程)二、计算结果设计水浮力:1.40*(9-6.4)*10=36.4KN/m2几何参数计算跨度: Lx = 3700 mm; Ly = 6900 mm板厚: h = 400 mm材料信息混凝土等级: C30 fc=14.3N/mm2 ft=1.43N/mm2 ftk=2.01N/mm2 Ec=3.00×104N/mm2钢筋种类: HRB400 fy = 360 N/mm2Es = 2.0×105 N/mm2最小配筋率: ρ= 0.150%纵向受拉钢筋合力点至近边距离: as = 120mm保护层厚度: c = 100mm荷载信息(均布荷载)永久荷载分项系数: γG = 1.200可变荷载分项系数: γQ = 1.400准永久值系数: ψq = 1.000永久荷载标准值: qgk = 0.000kN/m2可变荷载标准值: qqk = 26.000kN/m2计算方法:弹性板边界条件(上端/下端/左端/右端):固定/固定/固定/固定设计参数结构重要性系数: γo = 1.00泊松比:μ = 0.200计算参数:1.计算板的跨度: Lo = 3700 mm2.计算板的有效高度: ho = h-as=400-120=280 mm配筋计算(lx/ly=3700/6900=0.536<2.000 所以按双向板计算):X向底板钢筋1) 确定X向板底弯矩Mx = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= (0.0389+0.0051*0.200)*(1.200*0.000+1.400*26.000)*3.72 = 19.900 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*Mx/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*19.900×106/(1.00*14.3*1000*280*280)= 0.0183) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.018) = 0.0184) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*14.3*1000*280*0.018/360= 199mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 199/(1000*400) = 0.050%ρ<ρmin = 0.150% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.150%*1000*400 = 600 mm2采取方案12@150, 实配面积754 mm2Y向底板钢筋1) 确定Y向板底弯矩My = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= (0.0051+0.0389*0.200)*(1.200*0.000+1.400*26.000)*3.72 = 6.422 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*My/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*6.422×106/(1.00*14.3*1000*280*280)= 0.0063) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.006) = 0.0064) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*14.3*1000*280*0.006/360= 64mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 64/(1000*400) = 0.016%ρ<ρmin = 0.150% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.150%*1000*400 = 600 mm2采取方案12@150, 实配面积754mm2X向支座左边钢筋1) 确定左边支座弯矩M o x = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0818*(1.200*0.000+1.400*26.000)*3.72= 40.769 kN*m2) 确定计算系数αs= γo*M o x/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*40.769×106/(1.00*14.3*1000*280*280)= 0.0363) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.036) = 0.0374) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*14.3*1000*280*0.037/360= 412mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 412/(1000*400) = 0.103%ρ<ρmin = 0.150% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.150%*1000*400 = 600mm2采取方案12@150, 实配面积754 mm2X向支座右边钢筋1) 确定右边支座弯矩M o x = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0818*(1.200*0.000+1.400*26.000)*3.72= 40.769 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*M o x/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*40.769×106/(1.00*14.3*1000*280*280)= 0.0363) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.036) = 0.0374) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*14.3*1000*280*0.037/360 = 412mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 412/(1000*400) = 0.103%ρ<ρmin = 0.150% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.150%*1000*400 = 600 mm2采取方案12@150, 实配面积754mm2Y向上边支座钢筋1) 确定上边支座弯矩M o y = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0571*(1.200*0.000+1.400*26.000)*3.72= 28.440 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*M o y/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*28.440×106/(1.00*14.3*1000*280*280)= 0.0253) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.025) = 0.0264) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*14.3*1000*280*0.026/360 = 286mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 286/(1000*400) = 0.071%ρ<ρmin = 0.150% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.150%*1000*400 = 600 mm2采取方案12@150, 实配面积754 mm2Y向下边支座钢筋1) 确定下边支座弯矩M o y = 表中系数(γG*qgk+γQ*qqk)*Lo2= 0.0571*(1.200*0.000+1.400*26.000)*3.72= 28.440 kN*m2) 确定计算系数αs = γo*M o y/(α1*fc*b*ho*ho)= 1.00*28.440×106/(1.00*14.3*1000*280*280)= 0.0253) 计算相对受压区高度ξ = 1-sqrt(1-2*αs) = 1-sqrt(1-2*0.025) = 0.0264) 计算受拉钢筋面积As = α1*fc*b*ho*ξ/fy = 1.000*14.3*1000*280*0.026/360= 286mm25) 验算最小配筋率ρ = As/(b*h) = 286/(1000*400) = 0.071%ρ<ρmin = 0.150% 不满足最小配筋要求所以取面积为As = ρmin*b*h = 0.150%*1000*400 = 600 mm2采取方案12@150, 实配面积754 mm2跨中挠度计算:Mk -------- 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值Mq -------- 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值计算荷载效应Mk = Mgk + Mqk= (0.0389+0.0051*0.200)*(0.000+26.000)*3.72 = 14.214 kN*m Mq = Mgk+ψq*Mqk= (0.0389+0.0051*0.200)*(0.000+1.0*26.000)*3.72 = 14.214 kN*m 计算受弯构件的短期刚度 Bs1) 计算按荷载荷载效应的两种组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsk = Mk/(0.87*ho*As) 混规(7.1.4-3)= 14.214×106/(0.87*280*603) = 96.766 N/mmσsq = Mq/(0.87*ho*As) 混规(7.1.4-3)= 14.214×106/(0.87*280*603) = 96.766 N/mm2) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积: Ate = 0.5*b*h = 0.5*1000*400= 200000mm2ρte = As/Ate 混规(7.1.2-4)= 603/200000 = 0.301%3) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψk = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsk) 混规(7.1.2-2)= 1.1-0.65*2.01/(0.301%*96.766) = -3.378因为ψ不能小于最小值0.2,所以取ψk = 0.2ψq = 1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq) 混规(7.1.2-2)= 1.1-0.65*2.01/(0.301%*96.766) = -3.378因为ψ不能小于最小值0.2,所以取ψq = 0.24) 计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αEαE = Es/Ec = 2.0×105/3.00×104 = 6.6675) 计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf矩形截面,γf=06) 计算纵向受拉钢筋配筋率ρρ = As/(b*ho)= 603/(1000*280) = 0.215%7) 计算受弯构件的短期刚度 BsBsk = Es*As*ho2/[1.15ψk+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5γf')](混规(7.2.3-1)) = 2.0×105*603*2802/[1.15*-3.378+0.2+6*6.667*0.215%/(1+3.5*0.0)]= 1.832×104 kN*m2Bsq = Es*As*ho2/[1.15ψq+0.2+6*αE*ρ/(1+ 3.5γf')](混规(7.2.3-1)) = 2.0×105*603*2802/[1.15*-3.378+0.2+6*6.667*0.215%/(1+3.5*0.0)]= 1.832×104 kN*m2计算受弯构件的长期刚度B1) 确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ当ρ'=0时,θ=2.0 混规(7.2.5)2) 计算受弯构件的长期刚度 BBk = Mk/(Mq*(θ-1)+Mk)*Bs (混规(7.2.2-1))= 14.214/(14.214*(2.0-1)+14.214)*1.832×104= 9.159×103 kN*m2Bq = Bsq/θ (混规(7.2.2-2))= 1.832×104/2.0= 9.159×103 kN*m2B = min(Bk,Bq)= min(9159.325,9159.325)= 9159.325计算受弯构件挠度f max = f*(q gk+Ψq*q qk)*Lo4/B= 0.00248*(0.000+1.0*26.000)*3.74/9.159×103= 1.319mm验算挠度挠度限值fo=Lo/200=3700/200=18.500mmfmax=1.319mm≤fo=18.500mm,满足规范要求!裂缝宽度验算:(取弯矩最大的支座计算)1) M o x = 表中系数(qgk+ψqqk)*Lo2= 0.0818*(0.000+1.00*26.000)*3.72= 29.121 kN*m2) 带肋钢筋,所以取值v i=1.03) 因为C > 65,所以取C = 654) 计算按荷载效应的准永久组合作用下,构件纵向受拉钢筋应力σsq=Mq/(0.87*ho*As) 混规(7.1.4-3)=29.121×106/(0.87*280*754)=158.547N/mm5) 计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率矩形截面积,Ate=0.5*b*h=0.5*1000*400=200000 mm2ρte=As/A te 混规(7.1.2-4)=754/200000 = 0.0034因为ρte=0.0034 < 0.01,所以让ρte=0.016) 计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq) 混规(7.1.2-2)=1.1-0.65*2.010/(0.0100*158.547)=0.2767) 计算单位面积钢筋根数nn=1000/dist = 1000/150=78) 计算受拉区纵向钢筋的等效直径d eq.word格式,d eq= (∑n i*d i2)/(∑n i*v i*d i)=7*12*12/(7*1.0*12)=129) 计算最大裂缝宽度ωmax=αcr*ψ*σsq/Es*(1.9*C+0.08*Deq/ρte) (混规(7.1.2-1) =1.9*0.276*158.547/2.0×105*(1.9*65+0.08*12/0.0100)=0.091mm ≤ 0.20, 满足规范要求, 专业.专注.。

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