基础设计例题.docx
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基础设计例题
、钢筋混凝土墙下条形基础设计。
某办公楼为砖混承重结构，拟采用钢筋混凝土墙下条形基础。
外墙厚为370mm，上部结构传至处的荷载标准值为 =220kN/m,
=45kN·m/m，荷载基本值为F=250kN/m,M=63kN．m/m，基础埋深1.92m（从室地面算起），室外地面比室地面低0.45m。
地基持力层承载力修正特征值=158kPa。
混凝土强度等级为C20（ =9.6N/mmZ），钢筋采用HPB235级钢筋
。
试设计该外墙基础。
解：
（1）求基础底面宽度
基础平均埋深：
d=（1.92×2一0.45）/2=1.7m
基础底面宽度：
b＝
初选b=1.3×1.77=2.3m
地基承载力验算
=180.7kPa＜l.2＝189.6kPa满足要求
（2）地基净反力计算。
（3）底板配筋计算。
初选基础高度h=350mm，边缘厚取200mm。
采用100mmC10的混凝土垫层，基
础保护层厚度取40mm，则基础有效高度ho=310mm.
计算截面选在墙边缘，则＝（2.3-0.37）/2=0.97m
该截面处的地基净反力=180.2-（180.2-37.2）×0.97/2.3=119.9kPa
计算底板最大弯距
=
计算底板配筋
选用110㎜，根据构造要求纵向钢筋选取250。
基础剖面如图所示：
用静力平衡条件求柱下条形基础的力
条件：
下图所示条形基础，底板宽，b=2.5m其余数据见图
要求：
1.当时，确定基础的总长度L，要求基底反力是均匀
分布的。
2.按静力平衡条件求AB跨的力。
解：
1.确定基础底面尺寸
各柱竖向力的合力，距图中A点的距离x为
基础伸出A点外=0.5m，如果要求竖向力合力与基底形心重合，
则基础必须伸出图中D点之外。
=2×（7.85＋0.5）-（14.7+0.5）=1.5m（等于边距的）
基础总长度L＝14.7+0.5＋1.5=16.7m
2．确定基础底面的反力
3．按静力平衡条件计算力（下图）
AB跨最大负弯矩的截面至A点的距离-0.5=1.35m，则：
筏形基础底面尺寸的确定
条件：
有一箱形基础，已知沿长度方向，荷载效应准永久组合与基础平面形心重宽度
方向竖向准永久组合与基底形心之间有偏心，现取一个柱距，上部结构传到地下室顶板的
荷载大小和位置，以及地下室自重的大小和位置见下图
要求：
当=0时，确定的取值围。
箱形基础受力图
解：
取地下室总宽为h，长度方向为单位长度，则
A＝l×h＝h
根据《规》式（8.4.2），要求偏心距
上部结构和地下室荷载的合力
R＝＋G＝7100＋13500＋9000＋3200＝32800kN
合力R到左边作用点的距离为x
＝32800x＝13500×8000＋9000×14000＋3200×7330.
得
基底宽，因，故
第一种情况，合力在形心左侧，则
＝=16240一14000＝2240mm
第二种情况，合力在形心右侧，则
＝15190-14000＝1190mm
当在1.19m～2.24m围，可以满足的规定。
如下图所示，某厂房作用在某柱下桩基承台顶面的荷载设计值F=2000kN，
，地基表层为杂填土，厚1.8m；第二层为软粘土，厚为
7.5m, =14kPa;第三层为粉质粘土，厚度为5m多，=30kPa, =
800kPa。
若选取承台埋深d＝1.8m，承台厚度1.5m，承台底面积取2.4m×3.0m。
选用截面为300mm×300mm
的钢筋混凝土预制桩，试确定桩长L及桩数n，并进行桩位布置和群桩中单桩
受力验算。
解：
（1）确定桩长Z。
根据地质资料，将第三层粉质粘土层作为桩端持力层较好，设桩打人第三
层的深
度为5倍的桩径，即5×0.3=1.5m。
则桩的长度L为：
L＝0.05＋7.5＋1.5＝9.05m
取L=10m（包括桩尖长度）
（2）确定单桩竖向承载力设计值。
由经验公式 进行计算 =800×＋4×0．3×（14×7.5＋30×1．5）＝259.2kN
预估该桩基基桩的根数n>3，故单桩竖向承载力值为：
R=1.2＝＝1.2×252=302.4kN
（3）确定桩数n
承台及其以上土的平均重量为：
G＝＝20×2.4×3．0×l.8＝259.2kN
桩数n为：
n=（1.1～1.2）8.22～8.96根
取n=8根
（4）桩在承台底面上的布置。
桩的中心距S＝（3～4）d＝（3～4）×0.3＝0.9～1.2mo
桩位的布置见下图
（5）群桩中单桩的受力验算。
单桩所受的平均竖向力为：
满足
群桩中单桩所受的最大、最小竖向力为：
由以上计算可知，单桩受力能够满足要求。
2、某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。
建筑物安全等级为二级。
桩的截面为300mm×300mm，桩的截面尺寸为500mm×500mm，承台底标高-1.7Om，作用于室地面标高0.000处的竖向力设计值F＝1800kN，作用于承台顶标高的水平剪力设计值V＝40kN，弯矩设计值M＝200kN·m，见下图。
基桩承载力设计值R＝23OkN，（，），承台配筋采用Ⅰ级钢筋（）。
试设计该桩基。
解：
（1）桩数的确定和布置。
按试算法，偏心受压时所需的桩数n可按中心受压计算，并乘以增大系数＝1.2～1.4，即
取9根，设桩的中心距：
S＝3d＝3×300＝900mm。
根据布桩原则，采用图示的布桩形式
（2）基桩承载力验算。
取 =1.0
则
N= 1×
=
=269.7<
226-43.7＝182.3kN>0
（3）承台计算。
1）冲切承载力验算。
（a）受柱冲切验算。
设承台高度h=900mm,则承台有效高度
Ho=900-75＝825mm
＝1600kN
＝500mm>0.2ho＝33㎜
且＜825mm；
而
则
2=3242kN＞
＝1×1600kN（满足）
（b）受角桩冲切验算。
500mm
而
所以对角桩的冲切验算为：
2=762.3×N=762.3kN>
=1×243.7=243.7kN（满足）
2）斜截面受剪承载力验算
V==3×243.7=731kN，
而
则截面计算宽度为：
=1782mm
验算斜截面受剪承载力：
0.133×9.6×1782×825=1877.1×
=1877.1kN>=1×731=731kN（满足）
1、某一砖混结构的建筑采用条形基础。
作用在基础顶面的竖向荷载为=135kN/m，基
础埋深0.80m。
地基土的表层为素填土， =17.8kN/m3，层厚=l.30m；表层素填土
以下是淤泥质土，=18.2kN/m，承载力特征值，层厚 =6.80m。
地下
水位埋深l.30m。
拟采用砂垫层地基处理方法，试设计此砂垫层的尺寸。
（应力扩散角,淤泥质土=1.0）
解：
（1）采用粗砂垫层，其承载力特征值取=150kPa，经深度修正后砂垫层的承载力特征值为：
（d-0.5）
＝150＋1.O×17.8×（0.8-0.5）＝155.3kPa
（2）确定条形基础的宽度b：
b= ,取b=1.0m
（3）砂垫层厚度.z=0.8m
（4）砂垫层底面土的自重应力
＝17.8×1.3＋（18.2-10）×（0.8＋l.2-l.3）＝28.9kPa
（5）砂垫层底面的附加应力
因z/b大于0.5，取应力扩散角
基底压力 =（135+0.8×1.0×20）/1.0=151kPa
基底处土的自重应力=17.8×0.8=14.2kPa，则
kPa
（6）垫层底面淤泥质土的承载力：
=75+1.0×17.8×（1.6-0.5）＝94.6kPa
（7）验算垫层底面下软弱下卧层的承载力：
=63.5+28.9=92.4kPa<=94.6kPa，满足要求。
（8）确定垫层宽度：
＝b＋2tg＝1.0＋2×tg＝2.15m
2、一独立柱基，由上部结构传至基础顶面的竖向力=1520kN，基础底面尺寸为3.5m×3.5m，基础埋深2.5m，如下图所示。
天然地基承载力不能满足要求，拟采用水泥土搅拌桩处理基础下淤泥质土，形成复合地基，使其承载力满足要求。
有关指标和参数如下：
水泥土搅拌桩直径D=0.6m，桩长L=9m；桩身试块无侧限抗压强度2000kPa；桩身强度折减系数=0.4；桩周土平均摩阻力特征值 =11kPa；桩端阻力 =185kPa;桩端天然地基土承载力折减系数=0.5；桩间土承载力折减系数奸=0.3。
计算此水泥土搅拌桩复合地基的面积置换率和水泥土搅拌桩的桩数。
解：
（1）求单桩承载力。
桩的截面积
根据桩身材料：
＝0.4×2000×0.283
＝226.4kN
根据桩周土和桩端土抗力：
＝10×3.14×0.6×9＋0.5×0.283×185
＝21.7kN
则取=212.7kN
（2）求满足设计
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