基础工程第二版第三章例题Word下载.docx
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取基础宽度为1.4m满足设计要求。
【例题3-2】某厂房采用钢筋混凝土条形基础，墙厚240mm，上部结构传至基础顶部的轴心荷载N=350kNm，弯矩M=28.0，如图3-5所示。
条形基础底面宽度b已由地基承载力条件确定为2.0m，试设计此基础的高度并进行底板配筋。
（1）选用混凝土的强度等级为C20，查《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）得ft＝1.1Mpa；
底板受力钢筋采用HRB335级钢筋，查得＝300MPa；
纵向分布钢筋采用HPB235级钢筋。
（2）基础边缘处的最大和最小地基净反力：
（3）验算截面I距基础边缘的距离：
（4）验算截面的剪力设计值：
（5）基础的计算有效高度：
基础边缘高度取200mm，基础高度h取300mm，有效高度h0=300－40=260mm226.9mm，合适。
（6）基础验算截面的弯矩设计值：
（7）基础每延米的受力钢筋截面面积：
选配受力钢筋16@170，As=1183mm2，沿垂直于砖墙长度的方向配置。
在砖墙长度方向配置8@250的分布钢筋。
基础配筋图见图3-6所示。
图3-5墙下条形基础计算简图图3-6墙下条形基础配筋图
【例题3-3】某柱下锥形独立基础的底面尺寸为2200×
3000mm,上部结构柱荷载的基本组合值为N=750kN，M＝110，柱截面尺寸为400×
400mm，基础采用C20级混凝土和HPB235级钢筋。
试确定基础高度并进行基础配筋。
【解】1.设计基本数据：
根据构造要求，可在基础下设置100mm厚的混凝土垫层，强度等级为C10。
假设基础高度为h=500mm，则基础有效高度h0=0.5－0.05=0.45m。
从混凝土结构设计规范中可查得C20级混凝土ft=1.1×
103kPa，HPB235级钢筋fy=210MPa。
2.基底净反力计算
3.基础高度验算
基础短边长度m，柱截面的宽度和高度a=bc＝0.4m。
；
at=a=0.4m；
ab=a+2h0=1.3m
由于，于是
满足条件，选用基础高度h=500mm合适。
4.内力计算与配筋
设计控制截面在柱边处，此时相应的、和pjI值为
长边方向
短边方向
长边方向配筋
选用16@210（AsI=2211mm2）
短边方向配筋
选用10@200（AsⅡ=1178mm2）
基础的配筋布置见图3-9所示。
（a）基础剖面与受力（b）基础配筋
图3-9柱下独立基础的计算与配筋
【例题3-4】柱下条形基础的荷载分布如图3-11（a）所示，基础埋深为1.5m，地基土承载力设计值f=160kPa，试确定其底面尺寸并用倒梁法计算基础梁的内力。
【解】
（1）基础底面尺寸的确定
基础的总长度m
基底的宽度m
取基础宽度b=2.1m。
（2）计算基础沿纵向的地基净反力
kN/m
采用倒梁法将条形基础视为q作用下的三跨连续梁，如图3-11（b）。
（3）用弯矩分配法计算梁的初始内力和支座反力
弯矩：
kN·
m；
m
剪力：
kN；
kN
支座反力：
（4）计算调整荷载
由于支座反力与原柱荷载不相等，需进行调整，将差值折算成分布荷载△q：
kN/m
kN/m
调整荷载的计算简图见图3－11（c）。
（5）计算调整荷载作用下的连续梁内力与支座反力
mkN·
剪力：
将两次计算结果叠加：
kN
这些结果与柱荷载已经非常接近，可停止迭代计算。
（6）计算连续梁的最终内力
kN·
最终的弯矩与剪力见图3-11（d）和图3-11（e）。
（a）基础荷载分布；
（b）倒梁法计算简图；
（c）调整荷载计算简图；
（d）最终弯矩图；
（e）最终剪力图
图3－11柱下条形基础计算实例
【例题3-5】图3-17为一承受对称柱荷载的条形基础，基础的抗弯刚度为，基础底板宽度b为2.5m,长度l为17m。
地基土的压缩模量MPa，压缩层在基底下5m的范围内。
用地基梁解析法计算基础梁中点C处的挠度、弯矩和地基的净反力。
图3-17柱下条形基础计算图
【解】1）确定地基的基床系数和梁的柔度指数
基底的附加压力近似按地基的平均净反力考虑
kPa
基础中心点的沉降计算，取Ψs＝1.0，zi-1＝0，zi=5.0m，基底中心的平均附加应力系数Ci则可按地基附加应力计算方法查有关表格求得为0.6024。
于是
m
查表3－7可求得沉降影响系数、分别为2.31和2.02。
基础的平均沉降m
基床系数kN/m3
集中基床系数kPa
柔度指数m-1
，而，，
，故属有限长梁。
2）按无限长梁计算基础梁左端A处的内力，见表3－8。
3）计算梁端的边界条件力
按查表3－5得
代入式（3－26）得
按无限长梁计算的基础梁左端A处内力值 表3－8
外荷载
与A点距离（m）
Cx
Dx
Ax
P1=1200kN
1.0（A点在P1左边,下同）
0.71690
0.84782
（正对称）=1402.7
（反对称）=508.7
M1=-50kN-m
1.0,
0.97875
（反对称）=21.2
（正对称）=3.8
P2=1200kN
5.5
<
>
（正对称）=-114.6
（反对称）=286.2
M2=-100kN-m
（反对称）=14.3
（正对称）=4.7
P3=1200kN
11.5
（正对称）=-656.0
（反对称）=-32.8
M3=100kN-m
（反对称）=1.6
（正对称）=-1.0
P4=1200kN
16.0
（正对称）=-237.0
（反对称）=-39.9
M4=50kN-m
（反对称）=1.7
（正对称）=1.0
实际计算中该项近似取0
总计
433.9
729.6
4）计算C点处的挠度、弯矩和地基的净反力
先计算半边荷载引起C点处的内力，然后根据对称原理计算叠加得出C点处的挠度、弯矩MC和地基的净反力pC见表3-9。
C点处的弯矩与挠度计算表 表3-9
外荷载与边界条件力
与C点距离（m）
MC/2（kN·
m）
/2（cm）
P1
M1
P2
M2
PA
MA
7.5
3.0
8.5
-312.3
-3.2
931.2
-28.3
-871.2
-349.3
0.405
-0.004
1.365
-0.007
0.757
-0.630
－633.1
1.886
。
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