最新基础工程课后练习答案.docx
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最新基础工程课后练习答案
基础工程课后练习答案
2-8:
解:
(1)持力层选择:
考虑上部荷载不大,粘土层力学性质较好,较厚(4.5m),故初步选择持力层为粘土层。
(2)基础埋深d:
标准冻深1.5m,设计冻深:
=1.5*1.0*0.85*0.9=1.15m
基础的最小埋设深度
=1.15-0.84=0.31m
基础深度必须大于0.5m,可初步设定基础深度为1m(原地面以下)。
(3)求地基承载力特征值
根据粘性土e=0.73,IL=0.48,查规范表得:
ηb=0.3,ηd=1.6。
持力层承载力特征值fa(先不考虑对基础宽度进行修正):
(4)初步选择基底尺寸
计算基础和回填土重Gk时的基础埋深
d=1/2(1.0+1.3)=1.15m
由公式
,取基础宽度b为1.5m。
不需要修正。
(5)验算持力层地基承载力
基础和回填土重
;满足要求。
确定条形基础底面宽为1.5m。
(6)刚性基础基础高度的确定
①素混凝土基础:
宽高比取1:
1.25。
根据题目要求,b2=(1.5-0.49)/2=0.505m
基础高度≥0.505×1.25=0.63m,取基础高度为0.70m,分两级台阶,每级台阶为350mm。
②砖基础:
按照两皮一收的砌法,砖基础所需的台阶数为:
(7)柔性基础(钢筋混凝土)基础高度的确定
采用钢筋混凝土条形基础。
C20混凝土,ft=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,fy=210N/mm2。
荷载设计值F=1.35Fk=290*1.35=391.5kN/m
基底净反力:
基础边缘至砖墙计算截面的距离:
基础有效高度
取基础高度h=250mm,h0=250-40-5=205mm(>171mm)。
配钢筋Φ14@200,As=859mm2,垫层用C10混凝土。
2-6某承重砖墙厚240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载Fk=150kN/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,γ=17kN/m3,e=0.91,fak=130kPa,Es1=8.1MPa;第二层为淤泥质土,厚度1.6m,fak=65kPa,Es2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);
(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
〔解〕
(1)确定地基持力层和基础埋置深度
第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。
(2)按持力层承载力确定基底宽度
因为d=0.5m,所以fa=fak=130kPa。
取b=1.3m。
(3)软弱下卧层承载力验算
σcz=17×2.2=37.4kPa
由Es1/Es2=8.1/2.6=3.1,z=2.2-0.5=1.7m>0.5b,查表2-7得θ=23º。
faz=fak+ηdγm(d+z-0.5)=65+1.0×17×(2.2-0.5)=93.9kPa
σz+σcz=55.4+37.4=92.8kPa(4)基础设计
因基础埋深为0.5m,若采用无筋扩展基础,则基础高度无法满足基础顶面应低于设计地面0.1m以上的要求,故采用钢筋混凝土条形基础。
采用C20混凝土,ft=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,fy=210N/mm2。
荷载设计值
F=1.35Fk=1.35×150=202.5kN
基底净反力
基础边缘至砖墙计算截面的距离
基础有效高度
取基础高度h=250mm,h0=250-40-5=205mm(>107mm)。
配钢筋f12@200,As=565mm2,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Fk=400kN。
自地表起的土层情况为:
素填土,松散,厚度1.0m,g=16.4kN/m3;细砂,厚度2.6m,g=18kN/m3,gsat=20kN/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。
〔解〕
(1)确定地基持力层
素填土层厚度不大,且承载力偏低,不宜作持力层;由细砂层的N=10查表2-4,得fak=140kPa,此值较大,故取细砂层作为地基持力层。
第三层硬塑粘土层的承载力亦较高,但该层埋深过大,不宜作持力层。
(2)确定基础埋深及地基承载力特征值
由于地下水位在地表下1.6m深处,为避免施工困难,基础埋深不宜超过1.6m。
根据浅埋的原则,现取埋深d=1.0m。
查表2-5,得细砂的ηd=3.0,地基承载力特征值为:
fa=fak+ηdγm(d-0.5)=140+3.0×16.4×(1-0.5)=164.6kPa
(3)确定基础底面尺寸
取b=l=1.7m。
(4)计算基底净反力设计值
(5)确定基础高度
采用C20混凝土,ft=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,fy=210N/mm2。
取基础高度h=400mm,h0=400-45=355mm
因bc+2h0=0.3+2×0.355=1.01m
0.7βhpft(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
MⅠ=MⅡ=(1/24)pj(l―ac)2(2b+bc)
配钢筋11f10双向,As=863.5mm2>842mm2。
2-8同上题,但基础底面形心处还作用有弯矩Mk=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〕取基础埋深为1.0m,由上题知地基承载力特征值fa=164.6kPa。
(1)确定基础底面尺寸
初取基底尺寸:
l=nb=1.5×1.6=2.4m
Fk+Gk=400+20×1.6×2.4×1=476.8kN
(2)计算基底净反力设计值
平行于基础短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截面的净反力:
(3)确定基础高度
采用C20混凝土,ft=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,fy=210N/mm2。
取基础高度h=500mm,h0=500-45=455mm。
因bc+2h0=0.3+2×0.455=1.21m
0.7βhpft(bc+h0)h0=0.7×1.0×1100×(0.3+0.455)×0.455
=264.5kN>216.9kN(可以)
(4)确定底板配筋
对柱边Ⅰ-Ⅰ截面,按式(2-65)计算弯矩:
配钢筋15f12,As=1695mm2>1602mm2,平行于基底长边布置。
按构造要求配筋13f10,As=1021mm2>587mm2,平行于基
底短边布置。
长钢筋放下层,短钢筋放上层。