《基础工程》课后习题答案
f az f ak d m (d z 0.5) 65 1.0 17 2.2 0.5 93.9kPa
Z CZ 55.4 37.4 92.8kPa f az 93.9kPa (可以)
(4)基础设计 依题意采用钢筋混凝土条形基础。采用 C20 混凝土, f t 1.10 N mm 2 ,钢筋用 HPB235 级, f y 210 N mm 。 基础埋深为 0.5m
155.8 0.53 0.107 m 107 mm 0.7 1100
取基础高度 h 250 mm, h0 250 40 5 205 mm( 107 mm) 。
M
1 1 2 p j b1 155.8 0.53 2 21.9kN m 2 2
A 1.3
Fk 1.3 400 3.6m 2 f a G d 164.6 20 1.0
取边长比 n=1.5 得基础宽度:
b
A 3.6 1.55 m,取 b 1.6 m。 n 1.5
l nb 1.5 1.6 2.4 m
Fk Gk 400 20 1.6 2.4 1 476.8kN
d =3.0,地基承载力特征值为:
f a f ak d m (d 0.5) 140 3.0 16.4 1.0 0.5 164.6kPa
(3)确定基础底面尺寸
bl
Fk 400 1.66 m fa Gd 164.6 20 1.0
87.4kN
0.7 h p f t bc h0 h0 0.7 1.0 1100 0.3 0.355 0.355 179.0kN 87.4kN
(可以) (6)确定底板配筋。本基础为方形基础,故可取
M M 1 24 p j 1 ac 2b bc
因基底与地下水位平齐, 故 取
有效重度 ,故:地基承载力特征值
f a M b b M d m d M c c k 0.51 10 1.8 3.06 18.3 1.2 5.66 12 144.29kPa
1
2-3
某基础宽度为 2m,埋深为 1m。地基土为中砂,其重度为 18kN/m³,标准贯入试验锤
2
1 2 186.9 1.7 0.3 2 1.7 0.3 24 56.5kN m
5
As As
M 56.5 10 6 842 mm 2 0.9 f y h0 0.9 210 355
配钢筋 1110 双向, As 863 .5mm 2 842 mm 2 。
pk
Fk 150 Gd 20 0.5 125.4kPa b 1.3
3
下卧层顶面处的附加应力为:
Z
b p k cd 1.3 125.4 17 0.5 55.4kPa b 2 z tan 1.3 2 1.7 tan 23
f a f ak d m (d 0.5) 170 1.0 18 1.2 0.5 182.6kPa
此基础为墙下条形基础,代入式 2-20 得条形基础宽度:
b
Fk 180 1.13 m f a G d 182.6 20 1.2
1200 240 8 2 60
2
荷载设计值 F 1.35 Fk 1.35 150 202.5kN 基底净反力 p j
F 202.5 155.8kPa b 1 .3
基础边缘至砖墙计算截面的距离
b1
1 1.3 0.24 0.53 m 2
基础有效高度
h0
p j b1 0.7 f t
2-8
同上题,但基础底面形心处还作用有弯矩 M k 110kN m 。取基底长宽比为 1.5,试确
定基础底面尺寸并设计基础截面及配筋。 【解】 可取基础埋深为 1.0m,由上题知地基承载力特征值 f a 164.6kPa 。
(1)确定基础底面尺寸 考虑到荷载偏心作用,可将轴心荷载下所得到的基底面积之增大 30%得初选基底面积:
【解】
(1)确定地基持力层
根据承载力条件,及最小埋深的限制,综合“宽基浅埋”的设计原则,选择细沙层作为持力
4
层(素填土层厚度太小,且承载力低;硬塑粘土层埋深太大不宜作持力层) (2)确定基础埋深及地基承载力特征值 根据基础尽量浅埋的原则,并尽量避开潜水层,可取埋深 d =1.0m。查表 2-5,得细砂的
2
表 2-5 得
d 4.4 ,得修正后的地基承载力为:
f a f ak d m (d 0.5) 280 4.4 18 1 0.5 319.6kPa
柱下独立基础代入公式 2-19,基础底面边长:
b
Fk 1050 1.87 m fa Gd 319.6 20 1
取 b l 1.7 m。 (4)计算基底净反力设计值
pj
F 1.35 400 186.9kPa 1 .7 1 .7 b2
(5)确定基础高度 采用 C20 混凝土, f t 1.10 N mm 2 ,钢筋用 HPB235 级, f y 210 N mm 。取基础高
2
2-2
某条形基础底宽 b=1.8m,埋深 d=1.2m,地基土为粘土,内摩擦角标准值 =12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度 。试确定地基承载力特征值 f a 。 根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
=20°,
粘聚力标准值 的重度 【解】 由
,基底以上土
=20°查表 2-3, 得
1.2m。地基土为粉质粘土, 18 kN m 3 , e0 0.9 , f ak 170kPa 。试确定砖基础的底面宽 度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。 【解】 因为基础埋深 d=1.2m>0.5m 故需先进行地基承载力深度修正,持力层为粉质粘
土,查表 2-5 得
d 1.0 ,得修正后的地基承载力为:
度 h 400 mm,h0 400 45 355 mm。 因 bc 2h0 0.3 2 0.355 1.01 m<b=1.7m, 故按式(2-57)作冲切验算如下:
2 l a c b bc p j h0 b h0 2 2 2 2 2 1.7 0.3 1.7 0.3 186.9 0.355 1.7 0.355 2 2 2 2
Fk 400kN 。自地表起的土层情况为:素填土,松散,厚度 1.0m, 16.4 kN m3 ;细砂,
厚度 2.6m, 18 kN m3 , sat 20 kN m3 ,标准贯入试验锤击数 N=10;粘土,硬塑,厚 度较大。地下水位在地表下 1.6m 处。试确定扩展基础的底面尺寸并设计基础截面及配筋。
法将粗砂层中的承压水位降几米才行? 【解】 (1)地基开挖深 1m 时 持力层为中砂层
承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa 承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的危险! (2)基础埋深为 1.5m 时 承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa ≥承压含水层顶部净水压力=10× ≤4.8m ; 故,还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m。 得:
取基底边长为 1.9m。
2-6
某承重砖墙厚 240mm, 传至条形基础顶面处的轴心荷载 Fk 150 kN m 。 该处土层自地
表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度 2.2m, 17kN m3 , e0 0.91 , f ak 130kPa ,
Es1 8.1MPa;第二层为淤泥质土,厚度 1.6m, f ak
击数 N=21,试确定地基承载力特征值 f a 。 【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数 N=21 查表 2-5,得:
f ak 250
21 15 (340 250) 286 kPa 30 15
因为埋深大于 d=1m>0.5m,故还需对 f k 进行修正。查表 2-5,得承载力修正系数 b 3.0 ,
As
M 21.9 10 6 565mm 2 0.9 f y h0 0.9 210 205
配钢筋 12 @ 200 , As 565mm 2 ,垫层用 C10 混凝土。
2-7
一 钢 筋 混 凝 土 内 柱 截 面 尺 寸 为 300mm × 300mm , 作 用 在 基 础 顶 面 的 轴 心 荷 载
验算偏心距:
e
Mk 110 l 0.231m 0.4m (可以) Fk Gk 476.8 6
Fk Gk 6e 1 A l 476.8 6 0.231 1 1.6 2.4 2.4 195.9kPa 1.2 f a 1.2 164.6 197.5kPa p k max
为符合砖的模数取 b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:
n
所以按二皮一收砌法的基础截面如图所示:
2-5
某柱基承受的轴心荷载 Fk 1.05MN ,基础埋深为 1m,地基土为中砂, 18 kN m 3 ,
f ak 280kPa 。试确定该基础的底面边长。
【解】 因为基础埋深 d=1.0m>0.5m 故需先进行地基承载力深度修正,持力层为中砂,查
f a f ak =130kPa。
砖下条形基础代入公式 2-20 得基础宽度