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1、基础工程课后习题谜底之欧侯瑞魂创作时间：二O二一年七月二十九日2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为：（1）中砂，厚2.0m,潜水面在地表以下1m处，饱和重度正叵回；（2）粘土隔离层 厚2.0m,重度 三画画；（3）粗砂，含承压水，承压水位高出地 表2.0m （取注卫画司）.问地基开挖深达1m时，坑底有无隆起 的危险？ 若基础埋深|d= 15吨施工时除将中砂层内地下水位降到 坑底外，还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行？【解】（1）地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力：20X 1 + 19X 2=58kPa承压含水层顶部净水压力：10X（ 2+2+2） =60kPa
2、因为580.5m,故还需对国进行修正.查表2-5，得承 载力修正系数 相 明d 4.代入公式（2-14）得修正后的地基 承载力特征值为：2-4 某承重墙厚240mm作用于空中标高处的荷载艮180次叱拟 采纳被基础，埋深为 1.2m.地基土为粉质粘 3 3!m rr _- 、一、 、 、土 ,18kMm |, |e。0.9, g 170kpa|.试确定石专基础的底面宽度 ，并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图.【解】因为基础埋深 d=1.2m0.5m故需先进行地基承载力深度修正，持力层为粉质粘土 ,查表2-5得I d 10得修正后的地基 承载力为：此基础为墙下条形基础，代入式2-20得条形基础宽度
3、：1.13Fk180为符合而专的模数取b=1.2m,石专基础所需n12002408260的台阶数为:所以按二皮一收砌法的基础截面如图所faGd 182.6 20 1.2示:2-5 某柱基接受的轴心荷载 口 1.05MNL基础埋深为1m,地基土为 中砂，| 18kN/m3|, 1fak 28%网 试确定该基础的底面边长.【解】因为基础埋深d=1.0m0.5m故需先进行地基承载力深度修正，持力层为中砂，查表2-5得I d 44得修正后的地基承载力 为： 柱下自力基础代入公式 2-19,基础底面边长:上.319 1.87 a g取基底边长为1.9m.2-6 某承重石专墙厚 240mm，传至条形基础顶
4、面处的轴心荷载m150kNm.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, I17kN；m良飞到fak 13即a,叵8.1MPa;第二层为淤泥质土，厚度1.6m,g 65kpa|JEs2 26Mpa|；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，且不用考虑土的冻胀问题.（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)确定地基持力层及基础埋深考虑到第二层不宜作为持力层并结合“宽基浅埋”的设计原则，确定第一层粉质粘土作为持力层，其下第二层为软弱下
5、卧层，故可按 最小埋深条件确定基础埋深 d=0.5m.(2)初步确定基础底面尺寸因为d=0.5m故不需要进行地基承载力特征值埋深修正，即：fa fak = i30kPa.Fk砖下条形基础代入公式2-20得基础宽度1.25a Gd 130 20 0.5150取b=1.3m3m,故无需再进行宽度修正.(3)软弱下卧层承载力验算Es1 Es28.1 2.6 3.1z 2.2 0.5 1.7rnib,查表2-7得23下卧层顶面处的附加应力为:Z CZ 55.4 37.4 92.8kPafaz 93.9kPa(可以)(4)基础设计依题意采纳钢筋混凝土条形基础 .采纳C20混凝土,ft 1.10 N mm
6、2钢筋用HPB235级,fy 210N mm2荷载设计值PjF202.5155.8kPab1.3F 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1b1 一 1.3 0.240.532 |m基础有效高度取基础高度 lh 250mmh0 250 40 5 205 mm(I 107mm .2配钢筋I 12200|, 1As 565mm I,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F 400kN.自地表起的土层情况为：素填土 ，松散，厚、一 -；31 - - , 、. 31TTTTTi 31 八度 1
7、.0m,16-4kN-ml;细砂，厚度 2.6m,18kM msat 20klM m |,标准贯入试验锤击数Nl= 10;粘土，硬塑，厚度较年夜.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)确定地基持力层根据承载力条件，及最小埋深的限制，综合“宽基浅埋”的设计原则，选择细沙层作为持力层(素填土层厚度太小，且承载力低；硬塑粘土层埋深太年夜不宜作持力层)(2)确定基础埋深及地基承载力特征值根据基础尽量浅埋的原则，并尽量避开潜水层，可取埋深 回=1.0m.查表2-5，得细砂的口=3.0,地基承载力特征值为:(3)确定基础底面尺寸Fkfa Gd400164.6
8、 20 1.01.66取 |b l 1.7lm.(4)计算基底净反力设计值（5）确定基础高度采纳C20混凝土，EZZ0NZmml钢筋用HPB235fy 210岫/方. 取基 础高度 lh 4001 mm, h0 400 45 355 mm,因 be 2h0 0.3 2 O.355 1.01mb=i.7m,故按式（2-57）作冲切验算如 下：（可以）（6）确定底板配筋.本基础为方形基础，故可取I:rmH - -2 -2配钢筋Ij 1。1 双向As 863.5mm，842mm .2-8 同上题，但基础底面形心处还作用有弯矩M 11次N 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
9、筋.【解】可取基础埋深为1.0m,由上题知地基承载力特征值fa 164.6kPa .（1）确定基础底面尺寸考虑到荷载偏心作用，可将轴心荷载下所获得的基底面积之增年夜30 %得初选基底面积：取边长比n=1.5得基础宽度：b噌任/m,取Em.l nb 1.5 1.6 2.41meMk1100.231m-0.4m6FkGk476.8验算偏心距:（可以）（可以）（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）确定基础高度采纳C20混凝土，三亚恒，钢筋用HPB235a,lfy 210N/mm2 取基础高度 lh 500|mm,h0 500 45 455mm.因 bc 2h0
10、。3 2 0/55 121m b 16ml,故按式（2-57）作冲切验算 如下（以lpjmaxl取代式中的同）：（可以）（4）确定底板配筋对柱边I - I截面，按式（2-65 ）计算弯矩： 22配钢筋叵码,A 1695mm 1602mm I,平行于基底长边安插. I-1 2 2按构造要求配筋 叵包As 1021mm 587mml平行于基底短边安插. 如图所示3-4 以倒梁法计算例题 3-1中的条形基础内力.【解】（1）用弯矩分配法计算肋梁弯矩沿基础纵向的地基净反力为：边跨固端弯矩为：中跨固端弯矩为：1截面（左边）伸出端弯矩：节点1234分配系数00固端弯矩分 配 结 果-238.2 1011-
11、10111011(kN m)(2)肋梁剪力计算1截面左边的剪力为：计算1截面的支座反力n2112R1bpj 10 11 M 2 M1376.5 5.52 1011 501051.9KN11 2 j4.5 21截面右边的剪力：取23段作为脱离体：_1121 12R 2bpj12 M 2 M 3 376.5 62 1011 10111162.5KN12 2 j6 2 ，R2 R 2 R 2 1018.8 1162.5 2181.3KN1_V 2 R2 1018.8KN rVr2 R21162.5KN按跨中剪力为；零的条件来求跨中最年夜负弯矩：23段对称，最年夜负弯矩在中间截面：由以上的计算结果可作
12、出条形基础的弯矩图和剪力图683.2弯矩图剪力675.41162.51018.8弥补题：设一箱形基础置于粘性土 基础纵向跨中的整体弯矩.【解】(1)箱型基础内力计算平衡条件计算跨中最年夜弯矩为：口(2)计算箱型基础刚度巨fk 300kpa 乂 x 0.60m,求矩形按纵向整体弯曲计算，由静力1箱型基础横截面惯性矩IF 12.5 3.553 (12.5 0.8) 2.77326.3260m412箱基刚度5IF 26.3260Ef|IuiIli 3 0.5 0.530.0156m412Iw 2 0.3 2.23 0.5324m412(3)上层结构折算刚度 包各层上下柱的截面惯性矩纵向连续钢筋混凝土墙的截面惯性矩I bi133 0.3 0.530.0094m412各层纵梁的截面惯性矩各 层 上 下 柱、 纵 梁 的 线 刚 度0.01560.0094KuiKli2.80.0056Kbi60.0016上部结构折算刚度(4)箱型基础所承当的整体弯矩 皿 (取归F闻)3-1(a)强柱弱梁弱柱强梁基础受约束较小，趋于自由变形，整体变形.相当于叠合在一起弯矩方向基础受到梁的约束时间：二O二一年七月二十九日地基反力弯矩中部较年夜矩较均匀(b)年夜基础刚度年夜反力不均匀弯矩中部年夜c)中柱下压缩年夜柱压缩年夜反力较均匀反力
