柱下独立基础的受力钢筋如何确定

确定方法如下:

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

二、示意图

向左转|向右转

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

台阶数 n=1

矩形柱宽 bc=400mm 矩形柱高 hc=400mm

基础高度 h1=400mm

一阶长度 b1=800mm b2=800mm 一阶宽度 a1=800mm a2=800mm

2. 材料信息

基础混凝土等级: C30 ft_b=1.43N/mm2 fc_b=14.3N/mm2

柱混凝土等级: C30 ft_c=1.43N/mm2 fc_c=14.3N/mm2

钢筋级别: HPB300  fy=270N/mm2

3. 计算信息

结构重要性系数: γo=1.0 

基础埋深: dh=1.500m

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=20.000kN/m3

最小配筋率: ρmin=0.100%

4. 作用在基础顶部荷载标准组合值

F=500.000kN

Mx=0.000kN*m

My=0.000kN*m

Vx=0.000kN

Vy=0.000kN

ks=1.35

Fk=F/ks=500.000/1.35=370.370kN

Mxk=Mx/ks=0.000/1.35=0.000kN*m

Myk=My/ks=0.000/1.35=0.000kN*m

Vxk=Vx/ks=0.000/1.35=0.000kN

Vyk=Vy/ks=0.000/1.35=0.000kN

5. 修正后的地基承载力特征值

fa=130.000kPa 

四、计算参数

1. 基础总长 Bx=b1+b2+bc=0.800+0.800+0.400=2.000m

2. 基础总宽 By=a1+a2+hc=0.800+0.800+0.400=2.000m

A1=a1+hc/2=0.800+0.400/2=1.000m  A2=a2+hc/2=0.800+0.400/2=1.000m

B1=b1+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m  B2=b2+bc/2=0.800+0.400/2=1.000m

3. 基础总高 H=h1=0.400=0.400m

4. 底板配筋计算高度 ho=h1-as=0.400-0.040=0.360m

5. 基础底面积 A=Bx*By=2.000*2.000=4.000m2

6. Gk=γ*Bx*By*dh=20.000*2.000*2.000*1.500=120.000kN

G=1.35*Gk=1.35*120.000=162.000kN

五、计算作用在基础底部弯矩值

Mdxk=Mxk-Vyk*H=0.000-0.000*0.400=0.000kN*m

Mdyk=Myk+Vxk*H=0.000+0.000*0.400=0.000kN*m

Mdx=Mx-Vy*H=0.000-0.000*0.400=0.000kN*m

Mdy=My+Vx*H=0.000+0.000*0.400=0.000kN*m

六、验算地基承载力

1. 验算轴心荷载作用下地基承载力

pk=(Fk+Gk)/A=(370.370+120.000)/4.000=122.593kPa 【①5.2.1-2】

因γo*pk=1.0*122.593=122.593kPa≤fa=130.000kPa

轴心荷载作用下地基承载力满足要求

因Mdyk=0, Mdxk=0

Pkmax=(Fk+Gk)/A=(370.370+120.000)/4.000=122.593kPa

七、基础冲切验算

1. 计算基础底面反力设计值

因 Mdx=0 并且 Mdy=0 

Pmax=Pmin=(F+G)/A=(500.000+162.000)/4.000=165.500kPa

Pjmax=Pmax-G/A=165.500-162.000/4.000=125.000kPa

2. 验算柱边冲切

YH=h1=0.400m, YB=bc=0.400m, YL=hc=0.400m

YB1=B1=1.000m, YB2=B2=1.000m, YL1=A1=1.000m, YL2=A2=1.000m

YHo=YH-as=0.360m

2.1 因 (YH≤800) βhp=1.0

2.2 x方向柱对基础的冲切验算

x冲切位置斜截面上边长 bt=YB=0.400m

x冲切位置斜截面下边长 bb=YB+2*YHo=1.120m

x冲切不利位置 bm=(bt+bb)/2=(0.400+1.120)/2=0.760m

x冲切面积  Alx=max((YL1-YL/2-ho)*(YB+2*ho)+(YL1-YL/2-ho)2,(YL2-YL/2-ho)*(YB+2*ho)+(YL2-YL/2-ho)2

=max((1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+2*0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2,(1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+2*0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2)

=max(0.686,0.686)

=0.686m2

x冲切截面上的地基净反力设计值 Flx=Alx*Pjmax=0.686*125.000=85.800kN

γo*Flx=1.0*85.800=85.80kN

γo*Flx≤0.7*βhp*ft_b*bm*YHo (6.5.5-1)

   =0.7*1.000*1.43*760*360

=273.87kN

x方向柱对基础的冲切满足规范要求

2.3 y方向柱对基础的冲切验算

y冲切位置斜截面上边长 at=YL=0.400m

y冲切位置斜截面下边长 ab=YL+2*YHo=1.120m

y冲切面积  Aly=max((YB1-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB1-YB/2-ho)2,(YB2-YB/2-ho)*(YL+2*ho)+(YB2-YB/2-ho)2)

=max((1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2,(1.000-0.400/2-0.360)*(0.400+0.360)+(1.000-0.400/2-0.360)2)

=max(0.686,0.686)

=0.686m2

y冲切截面上的地基净反力设计值 Fly=Aly*Pjmax=0.686*125.000=85.800kN

γo*Fly=1.0*85.800=85.80kN

γo*Fly≤0.7*βhp*ft_b*am*YHo (6.5.5-1)

=0.7*1.000*1.43*760*360

=273.87kN

y方向柱对基础的冲切满足规范要求

八、柱下基础的局部受压验算

因为基础的混凝土强度等级大于等于柱的混凝土强度等级，所以不用验算柱下扩展基础顶面的局部受压承载力。

九、基础受弯计算

因Mdx=0 Mdy=0 基础轴心受压, 根据公式【①8.2.7-4】【①8.2.7-5】推导: 

MI_1=1/24*(Bx-bc)2*(2*By+hc)*Pjmax

   =1/24*(2.000-0.400)2*(2*2.000+0.400)*125.000

   =58.67kN*m

MII_1=1/24*(By-hc)2*(2*Bx+bc)*Pjmax

    =1/24*(2.000-0.400)2*(2*2.000+0.400)*125.000

    =58.67kN*m

十、计算配筋

10.1 计算Asx

Asx_1=γo*MI_1/(0.9*(H-as)*fy) 

=1.0*58.67*106/(0.9*(400.000-40.000)*270)

=670.6mm2

Asx1=Asx_1=670.6mm2

Asx=Asx1/By=670.6/2.000=335mm2/m

Asx=max(Asx, ρmin*H*1000)

=max(335, 0.100%*400*1000)

=400mm2/m

选择钢筋⌰10@190, 实配面积为413mm2/m。

10.2 计算Asy

Asy_1=γo*MII_1/(0.9*(H-as)*fy) 

=1.0*58.67*106/(0.9*(400.000-40.000)*270)

=670.6mm2

Asy1=Asy_1=670.6mm2

Asy=Asy1/Bx=670.6/2.000=335mm2/m

Asy=max(Asy, ρmin*H*1000)

=max(335, 0.100%*400*1000)

=400mm2/m

选择钢筋⌰10@190, 实配面积为413mm2/m。

你这个问题很难给你解释明白啊，但是大体上给你说说吧，第一你要先确定基础底面尺寸吧，（轴心还是偏心受压）按照压力要求确定出面积A，（长L，宽B）高度你别管了，你只是配筋，接下来，你就算算底板弯矩吧，（沿长边弯矩和沿短边弯矩）这个就要你查资料，混凝土结构上有公式，算出弯矩，你再查资料确定沿两个边配筋的面积，应该注意受力钢筋沿哪个方向布置，而且注意沿短边方向的钢筋放在沿长边方向的钢筋上面，并参照构造要求配筋吧。
说这样多顾忌你晕晕的，关键是自己，多查查资料吧，相信你自己都可以设计出来的。