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。