变电站主变基础计算书

1、主变基础计算书 一、设计依据规程规范 GB50010-2010）（2015 版） DL/T 5457-2012 ） GB 50011-2010）（2016 版） GB 50009-2012） GB 50007-2011） 混凝土结构设计规范 变电站建筑结构设计技术规定 建筑抗震设计规范 建筑结构荷载规范 建筑地基基础设计规范 二、电气资料 三、计算软件名称 基础：理正工具箱计算。 四、计算过程 4.1 计算要点 根据变电站建筑结构设计技术规定 (DL/T 5457-2012 ) (以下简称变电规定) 11.3.2 对主变压器基础应按照以下两种工况验算地基承载力： 1 正常情况， 按照轴 心受压

2、计算。 2 安装情况，按照偏心受压计算； 4.2工况一：正常情况，轴心受压计算 类型：单阶矩形底板 基础尺寸简图： 基础尺寸(mm): b=5040, a=4200, h=1000 柱数：2 柱子几何信息： 柱编 竖向轴线 横向轴线 柱宽 柱长 号 号 号 B(mm) L(mm) 1 1 A 1000 2200 2 2 A 1000 2200 柱子荷载信息(单位：kN, kN.m)： 柱编 号 N Mx My Vx Vy N_K Mx_K My_K Vx_K Vy_K 1 491.4 0.00 0.00 0.00 0.00 364.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0 2 491

3、.4 0.00 0.00 0.00 0.00 364.0 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0 混凝土强度等级： C30, fc=14.30N/mm 2, ft=1.43N/mm 钢筋级别： HRB400, fy=360N/mm2 配筋计算方法 : 简化法 基础纵筋混凝土保护层厚度： 40mm 基础与覆土的平均容重： 20.00kN/m3 修正后的地基承载力特征值： 120kPa 基础埋深： 1.60m 作用力位置标高： 0.650m 1.2 计算要求： (1) 地基承载力验算 (2) 基础抗弯计算 (3) 基础抗剪验算 (4) 基础抗冲切验算 (5) 基础局压验算 单位说明： 力：

4、kN,力矩：kN.m,应力：kPa 2 计算过程和计算结果 2.1 基底反力计算： 2.1.1 统计到基底的荷载 标准值:Nk = 728.00 kN, Mkx = 0.00 kN.m, Mky = 0.00 kN.m 设计值:n = 982.80 kN, Mx = 0.00 kN.m, My = -0.00 kN.m 2.1.2 承载力验算时 , 底板总反力标准值 (kPa): 相应于荷载效应标准组合 pkmax = (Nk + Gk)/A + |Mxk|/Wx + |Myk|/Wy = (728.00 + 677.38) / 21.17 + 0.00 + 0.00 = 66.39 kPa

5、pkmin = (Nk + Gk)/A - |Mxk|/Wx - |Myk|/Wy = (728.00 + 677.38) / 21.17 - 0.00 - 0.00 = 66.39 kPa pk = (Nk + Gk)/A = 66.39 kPa 各角点反力 p1=66.39 kPa, p2=66.39 kPa, p3=66.39 kPa, p4=66.39 kPa 2.1.3 强度计算时 , 底板净反力设计值 (kPa): 相应于荷载效应基本组合 pmax = N/A + |Mx|/Wx + |My|/Wy = 982.80 / 21.17 + 0.00 + 0.00 =46.43 kPa

6、 pmin = N/A - |Mx|/Wx - |My|/Wy =982.80 / 21.17 - 0.00 - 0.00 =46.43 kPa p = N/A = 46.43 kPa 各角点反力 p1=46.43 kPa, p2=46.43 kPa, p3=46.43 kPa, p4=46.43 kPa 2.2地基承载力验算： pk=66.39 fa=120.00 kPa,满足。 pkmax=66.39 1.2*fa=144.00 kPa, 满足。 2.3底板内力计算： 2.3.1垂直于x轴的弯矩计算截面（按距底板左侧距离从小到大排序）： 注：弯矩My以底板下部受拉为正，单位 kN.m； 剪

7、力Q以截面右侧部分受力向下为正，单位 kN。 截面 号 位置 弯矩My 剪力Q X1 位于柱1（轴线1A）的左侧，距底板左侧 1000.00mm 97.50 -195.00 X2 位于柱1（轴线1A）的右侧， 2000.00mm 距底板左侧 144.30 101.40 X3 位于柱2（轴线2A）的左侧， 3040.00mm 距底板左侧 144.30 -101.40 X4 位于柱2（轴线2A）的右侧， 4040.00mm 距底板左侧 97.50 195.00 232垂直于y轴的弯矩计算截面（按距底板下侧距离从小到大排序） 注：弯矩Mx以底板下部受拉为正，单位 kN.m； 剪力Q以截面上侧部分受力

8、向下为正，单位 kN。 截面 号 位置 弯矩Mx 剪力Q Y1 位于柱1（轴线1A）的下侧，距底板下侧 1000.00mm 117.00 -234.00 Y2 位于柱1（轴线1A）的上侧，距底板下侧 3200.00mm 117.00 234.00 2.3.3垂直于x轴的负弯矩截面（按距底板左侧距离从小到大排序） 垂直于x轴的截面未出现负弯矩 2.3.4垂直于y轴的负弯矩截面（按距底板下侧距离从小到大排序） 垂直于y轴的截面未出现负弯矩 235最大正、负弯矩和绝对值最大的剪力统计 1) 垂直于x轴的截面: 项目 最大值所在的截面号 最大值 最大正弯矩My (kN.m) X2、X3 144.30

9、最大剪力Q (kN) X1、X4 195.00 (绝对值) 最大负弯矩 My (kN.m) 无 无 2) 垂直于y轴的截面: 项目 最大值所在的截面号 最大值 最大正弯矩Mx (kN.m) Y1、Y2 117.00 最大剪力Q (kN) Y1、Y2 234.00 (绝对值) 最大负弯矩 Mx (kN.m) 无 无 2.4抗弯配筋： 配筋计算公式As=M/(0.9*fy*h o*b) 最小配筋率要求：0.15% 根据地基规范第8.2.1条，扩展基础受力钢筋最小配筋率不应小于0.15% 注：下表数据单位 M: kN.m; h 0： mm; As: mm2/m; p : % 项目 M h0 计算 A

10、s 实配 实配 As 配筋率 P 是否构 造 是否超 筋 底板下部 144.30 955 111 E1410 1539 0.154 是 否 x向 0 底板下部 117.00 955 75 E1410 1539 0.154 是 否 y向 0 底板上部 无 x向 底板上部 无 y向 2.5基础抗剪验算： 抗剪验算公式VsW 0.7* B hs*ft*A o 地基规范第8.2.9条 注：下表数据单位 Vs： kN; ft: N/mm2; A o： mm2 最大剪力截 面 剪力V B h ft Ac 0.7* B h*ft*Ac 是否满足 X1、X4 -195.00 0.96 1.43 4011000

11、 3841.12 满足 Y1、Y2 -234.00 0.96 1.43 4813200 4609.35 满足 2.6 基础抗冲切验算 : 2.6.1 按破坏锥体单侧截面验算 : 抗冲切验算公式Fi 0.7* B hP*ft*A c 地基规范第828条 冲切力Fi根据最大净反力pmax计算，并减去底板顶面计算范围内的柱子的轴力: Fi =pmax*A E N 注:当柱子中心落在计算范围内时，减去其轴力； 当柱子中心落在计算范围边线上时，减去其轴力的一半。 1)柱 1:竖向轴线编号 1，横向轴线编号 A (1) 左侧截面: 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶

12、计算范围边缘。 冲切力 Fi=pmax*Ai E N=46.43*0.19-0.00=8.68 kN 抗冲切力 =0.7* B hp*ft*A c=2965.77 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。 (2) 右侧截面: 柱 2中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fi 应减去其轴力。 (3) (4) 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。 冲切力 Fi=pmax*A 为 N=46.43*8.75-491.40=-84.92 kN 抗冲切力=0.7* B hp*ft*A c=2965.77 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。 下侧截面： 没有柱子的中心落在冲切荷载基

13、顶计算范围内。 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。 冲切力 Fi=pmax*A E N=46.43*0.13-0.00=6.17 kN 抗冲切力 =0.7* B hp*ft*A c=1837.74 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。 上侧截面： 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。 冲切力 Fl=pmax*AlEN=46.43*0.13-0.00=6.17 kN 抗冲切力 =0.7* B hp*ft*A c=1837.74 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足 2) 柱 2：竖向轴线编号 2，横向轴线编号 A (

14、1) 左侧截面： 柱 1 中心落在冲切荷载基顶计算范围内，冲切力Fl 应减去其轴力 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。 冲切力 Fi=pmax*A 为 N=46.43*8.75-491.40=-84.92 kN 抗冲切力=0.7* B hp*ft*A c=2965.77 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。 (2) 右侧截面： 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。 冲切力 Fi=pmax*A E N=46.43*0.19-0.00=8.68 kN 抗冲切力 =0.7* B hp*ft*A c=2965.77 kN 冲切力小

15、于抗冲切力，该截面冲切验算满足。 (3) 下侧截面： 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。 冲切力 Fi=pmax*A 为 N=46.43*0.13-0.00=6.17 kN 抗冲切力=0.7* B hp*ft*A c=1837.74 kN 冲切力小于抗冲切力，该截面冲切验算满足。 上侧截面： 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围内。 没有柱子的中心落在冲切荷载基顶计算范围边缘。 冲切力 Fi=pmax*A E N=46.43*0.13-0.00=6.17 kN 抗冲切力=0.7* B hp*ft*A c=1837.74 kN 冲切力小于抗

16、冲切力，该截面冲切验算满足。 按冲切破坏锥体单侧截面验算结果统计： F表数据单位 Ai：m; E N:kN; F i:kN; A c：m 截面号 A E N Fl B hp Ac 0.7* B hp*ft*Ac 是否满 足 柱 1(1A) 0.187 0.00 8.68 0.9 3.013 2965.77 满足 左 8 柱 1(1A) 8.755 491.40 -84.92 0.9 3.013 2965.77 满足 右 8 柱 1(1A) 下 0.133 0.00 6.17 0.9 8 1.867 1837.74 满足 柱 1(1A) 0.133 0.00 6.17 0.9 1.867 183

17、7.74 满足 上 8 柱 2(2A) 8.755 491.40 -84.92 0.9 3.013 2965.77 满足 左 8 柱 2(2A) 0.187 0.00 8.68 0.9 3.013 2965.77 满足 右 8 柱 2(2A) 0.133 0.00 6.17 0.9 1.867 1837.74 满足 下 8 柱 2(2A) 0.133 0.00 6.17 0.9 1.867 1837.74 满足 上 8 262按单柱破坏锥体整体验算： 此项验算规范未明确规定，是软件提供的辅助验算功能 按单柱破坏锥体整体抗冲切验算公式： N-p*A i0.7* B hp*ft*Ac 其中 N :

18、柱子竖向轴力设计值（kN）; p冲切破坏锥体底面平均净反力（kPa）； A i :冲切破坏锥体底面面积（m2）; B hp：抗冲切截面高度影响系数，当 h2000mm寸取0.9 , 其间按线性内插法取； ft :混凝土轴心抗拉强度设计值（N/mn2）； Ac :抗冲切截面水平投影面积（m2）； 柱号 A P N-p*Al B hp Ac 0.7* B hp*ft*Ac 是否满 足 柱 1(1A) 11.960 46.43 -63.89 0.98 9.760 9607.03 满足 柱 2(2A) 11.960 46.43 -63.89 0.98 9.760 9607.03 满足 2.7局压验算: 局压验算公式Fl=1.35* B c* Bl*fc*An 混凝土规范第6.6.1条 F表数据单位 F l:kN; f c：N/mm； Am：mm 柱 轴线 F B c B l fc An 1.35* B c* B