基础工程-计算题答案1.doc

基础工程课程习题
第二章浅基础
2.1地基承载力计算

2.2基础底面尺寸
【例7-2】某柱下矩形单独基础。已知按荷载效应标准组合传至基础顶面的内力值Fk=920kN,Vk=15KN,MK=235KN.m；地基为粉质粘土，其重度为γ=18.5KN/m3,地基承载力特征值fak=180kPa(ηb=0.3,ηd=1.6)基础埋深d=1.2m，试确定基础地面尺寸。
【解】（1）求修正后的地基承载力特征值
假定基础宽度b<3m,则

（2）初步按轴心受压基础估算基底面积

考虑偏心荷载的影响，将底面积A0增大20%，则A=5.2×1.2=6.24m2。取基底长短边之比
l/b=2，得，取b=1.8m,l=3.6m。

（3）验算地基承载力
基础及其台阶上土重

基底处力矩

偏心矩

基底边缘最大压力

满足要求，故基底尺寸长l=3.6m,b=1.8m合适。

【例】墙下条形基础在荷载效应标准值组合时，作用在基础顶面上的轴向力Fk=280kN/m,基础埋d=1.5m,室内外高差0.6m，地基为黏土（ηb=0.3,ηd=1.6)，其重度γ＝１８kN/m3,地基承载力特征值fak=150kPa
求该条形基础宽度。
【解】（1）求修正后的地基承载力特征值
假定基础宽度b<3m,因埋深d>0.5m，故进行性地基承载力深度修正。

（2）求基础宽度
因为室内外高差0.6m，故基础自重计算高度

基础宽度：

取b=2m，由于与假定相符，最后取b=2m

2.3基础沉降

2.4软弱下卧层
【例7-3】有一轴心受压基础，上部结构传来轴向力FK=850kN,地质条件如图所示，试根据图示地质资料，验算软弱下卧层承载力是否满足要求。
【解】（1）计算下卧层修正后的地基承载力特征值
已知按持力层承载力求得基础尺寸l=3m,b=2m,基础埋深d=1.5m，下卧层埋深应为d+z=5m。
下卧层埋深范围内土的加权平均重度为：

经深度修正下卧层承载力设计值为

(2)下卧层顶面处的自重应力

3）确定地基压力扩角θ
按持力层与下卧层压缩模量之比：

（4）计算基底平均压力和土的自重压力

（5）计算下卧层顶面处的附加压力pz

（6）验算下卧层承载力

满足要求。

2.5地基稳定性计算

2.6无筋扩展基础
【例7-5】黑龙江某地区学生宿舍，底层内纵墙厚0.37m，上部结构传至基础顶面处竖向力值FK=300kN/m，已知基础埋深d=2.0m，（室内外高差0.3m）基础材料采用毛石，砂浆采用M5砌筑，地基土为黏土，其重度为17kN/m3。经深度修正后的地基承载力特征值fa=210KN/m,试确定毛石基础宽度及剖面尺寸，并绘出基础剖面图形。
【解】（1）确定基础宽度

（2）确定台阶宽高比允许值
基底压力

注：因为Pk>200kpa，增大基础宽度取b=1.9m，则pk=197.7kpa
由表7-9查得毛石基础台阶宽高比允许值为1：1.5。

（3）毛石基础所需台阶数（要求每台阶宽≤200mm）

需设四步台阶
（4）确定基础剖面尺寸并绘出图形如图：
（5）验算台阶宽高比

每阶台阶看高比满足要求。

【例7-4】某中学教学楼承重墙厚240mm，地基第一层土为0.8m厚的杂填土，重度17kN/m3;第二层为粉质粘土层，厚5.4m,重度180kPa，ηb=0.3,ηd=1.6。已知上部墙体传来的竖向荷载值FK=210KN/m,室内外高差为0.45m，试设计该承重墙下条形基础。
【解】（1）计算经修正后的地基承载力设计值
选择粉质粘土层作为持力层，初步确定
基础埋深d=1.0m

（2）确定基础宽度

取基础宽度b=1.3m

（3）选择基础材料，并确定基础剖面尺寸
基础下层采用350mm厚C15素混凝土层，其上层采用MU10或M5砂浆砌二、一间隔收的砖墙放大脚。
混凝土基础设计：
基底压力

由表查得混凝土基础宽高比允许值，混凝土垫层每边收进

350mm,基础高350mm。
砖墙放大脚所需台阶数

及墙体放大脚基础总高度

（4）基础剖面图，如图所示
2.7扩展基础设计
〖例〗砖墙，底层厚度为0.37m,相应于荷载效应基本组合时，作用基础顶面上的荷载F=236kN/m,基础埋深1.0m，已知条形基础宽度2m，基础材料采用C15混凝土，ft=0.91N/mm2。式确定墙下钢筋混凝土条形基础的底板厚度及配筋。
【解】（1）地基净反力

（2）计算基础悬臂部分最大内力

（3）初步确定基础底板厚度
一般先按h=b/8的经验值，现取然后再进行抗剪验算。

（4）受剪承载力验算

（5）基础底板配筋

选用φ12@140(As=808mm2),分布钢筋选用φ12@300。（如图）

第三章连续基础
3.1条形基础