最新基礎(chǔ)工程課后習題答案資料

1、精品文檔基礎(chǔ)工程課后習課后溪題答案2-1某建筑物場地地表以下土層依次為：（1）中砂，厚2.0m，潛水面在地表以下 1m處，飽和重度 去皿=20曲歷卩；（2）粘土隔離層，厚2.0m，重度| F二的冊伽3! ；（ 3）粗砂，含 承壓水，承壓水位高出地表2.0m （取|滄=10汕7陽）。問地基開挖深達 1m時，坑底有無隆起的危險？若基礎(chǔ)埋深時叼，施工時除將中砂層內(nèi)地下水位降到坑底外，還須設(shè)法將粗砂層中的承壓水位降幾米才行？【解】（1）地基開挖深1m時持力層為中砂層承壓含水層頂面以上土的總覆蓋壓力：20 X 1 + 19 x 2=58kPa承壓含水層頂部凈水壓力：10X（ 2+2+2） =60kPa因

2、為58<60故坑底有隆起的危險?。?）基礎(chǔ)埋深為1.5m時承壓含水層頂面以上土的總覆蓋壓力：20X 0.5 + 19X 2=48kPa承壓含水層頂部凈水壓力=10 x LI得：rl< 4.8m ;故，還應(yīng)將承壓水位降低6-4.8=1.2m。2-2 某條形基礎(chǔ)底寬 b=1.8m，埋深d=1.2m，地基土為粘土，內(nèi)摩擦角標準值 L=20°, 粘聚力標準值 醫(yī)=12kPa,地下水位與基底平齊，土的有效重度巨畫藥,基底以上土的重度|F機=1貂WV/眄。試確定地基承載力特征值fa ?！窘狻扛鶕?jù)題給條件可以采用規(guī)范推薦理論公式來確定地基的承載力特征值。由0=20°查表2-3

3、,得叫叫= 3.0® 叫=5飩。|因基底與地下水位平齊, 故E取有效重度L,故：地基承載力特征值fa = Mb b M d md M cCk-0.51 10 1.8 3.06 18.3 1.25.66 12= 144.29kPa2-3 某基礎(chǔ)寬度為2m ,埋深為1m。地基土為中砂，其重度為18kN/m 3，標準貫入試驗錘擊數(shù)N=21，試確定地基承載力特征值fa?！窘狻坑深}目知，地基持力層為中砂，根據(jù)標貫錘擊數(shù)N=21查表2-5,得：2115 fak =250(340 -250) =286kPa30-15因為埋深大于d=1m>0.5m，故還需對fk進行修正。查表 2-5，得承載力

4、修正系數(shù)3.0，d =4.4，代入公式(2-14)得修正后的地基承載力特征值為：fk = fakb (b-3) d m(d -0.5)= 286 3.0 18 (3-3) 4.4 18 (1 -0.5)-325.6kPa2-4某承重墻厚240mm，作用于地面標高處的荷載Fk =180kN m，擬采用磚基礎(chǔ)，埋深為1.2m。地基土為粉質(zhì)粘土，丫=18kN m3，色=0.9，fak =170kPa。試確定磚基礎(chǔ)的底面寬 度，并按二皮一收砌法畫出基礎(chǔ)剖面示意圖?！窘狻恳驗榛A(chǔ)埋深 d=1.2m>0.5m故需先進行地基承載力深度修正，持力層為粉質(zhì)粘土，查表2-5得 d =1.0，得修正后的地基承

5、載力為：fa 二 fakd m(d -0.5) =170 1.0 18 1.2 -0.5 =182.6kPa此基礎(chǔ)為墻下條形基礎(chǔ)，代入式2-20得條形基礎(chǔ)寬度:Fkb 一 fa - Gd180182.6 -20 1.2= 1.13m為符合磚的模數(shù)取b=1.2m，磚基礎(chǔ)所需的臺階數(shù)為:1200 -240°n82沃60所以按二皮一收砌法的基礎(chǔ)截面如圖所示:2-5 某柱基承受的軸心荷載Fk =1.05MN，基礎(chǔ)埋深為1m，地基土為中砂，=18kN m3，fak =280kPa。試確定該基礎(chǔ)的底面邊長。【解】因為基礎(chǔ)埋深d=1.0m>0.5m故需先進行地基承載力深度修正，持力層為中砂，

6、查表2-5得 d =4.4，得修正后的地基承載力為:fa = fak d m(d -0.5) =2804.4 181 -0.5 =319.6kPa柱下獨立基礎(chǔ)代入公式2-19，基礎(chǔ)底面邊長：Fk1050319.6 20 1 = 1.87 m精品文檔取基底邊長為1.9m。2-6 某承重磚墻厚240mm，傳至條形基礎(chǔ)頂面處的軸心荷載F150 kN m。該處土層自地表起依次分布如下：第一層為粉質(zhì)粘土，厚度2.2m，=17kN m3，e° =0.91， fak=130kPa，Es1 =8.1MPa;第二層為淤泥質(zhì)土，厚度1.6m， fak =65kPa，Es2 =2.6MPa ;第三層為中密

7、中砂。地下水位在淤泥質(zhì)土頂面處。建筑物對基礎(chǔ)埋深沒有特殊要求，且不必考慮土的凍脹問題。（1 ）試確定基礎(chǔ)的底面寬度（須進行軟弱下臥層驗算）；（2）設(shè)計基礎(chǔ)截面并配筋（可近似取荷載效應(yīng)基本組合的設(shè)計值為標準組合值的1.35倍）?！窘狻浚?）確定地基持力層及基礎(chǔ)埋深考慮到第二層不宜作為持力層并結(jié)合“寬基淺埋”的設(shè)計原則，確定第一層粉質(zhì)粘土作為持力層，其下第二層為軟弱下臥層，故可按最小埋深條件確定基礎(chǔ)埋深d=0.5m。（2 ）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸因為d=0.5m故不需要進行地基承載力特征值埋深修正，即：fa = fak=130kPa。磚下條形基礎(chǔ)代入公式2-20得基礎(chǔ)寬度Fkbfa - Gd1501

8、30 -20 0.5=1.25 m取b =1.3m<3m，故無需再進行寬度修正。(3) 軟弱下臥層承載力驗算匚 cz =17 2.2 =37.4kPa由 Es1. Es2 = 8/ 2.6 = 3/ , z = 2.2 - 0.5 = 1.7 m 0.5 b，查表 2-7 得二=23。弋 罟 20 0"125.4kPa下臥層頂面處的附加應(yīng)力為：門依17°.5 ,5.4kPab 2ztan1.3 2 1.7 tan23faz = fakd m(d z -0.5) = 65 1.0 172.2 0.51=93.9kPa二z ；cz =55.437.4 = 92.8kPa

9、： faz = 93.9kPa (可以)(4) 基礎(chǔ)設(shè)計依題意采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。采用C20混凝土，ft = 1.10 N mm2，鋼筋用HPB235/2mm?；A(chǔ)埋深為0.5m荷載設(shè)計值 F =1.35Fk =1.35 150 = 202.5kN 基底凈反力 pj =匸=2025 =155 8kPaJ b 1.3基礎(chǔ)邊緣至磚墻計算截面的距離1b11.3 - 0.24 ；=0.53m2基礎(chǔ)有效高度h° 一業(yè)0.7 ft155.8 0.530.7 1100= 0.107m =107mm取基礎(chǔ)高度 h = 250 mm， h0 = 250 - 40 - 5 = 205 mm (107

10、 mm )。AAM 二pQ2 二155.8 0.532 = 21.9kN m2 J 2 M21.9I062A565mm0.9fyh00.9 210 205配鋼筋12200， As = 565mm2，墊層用C10混凝土。2-7 一鋼筋混凝土內(nèi)柱截面尺寸為300mm x 300mm，作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載Fk =400kN。自地表起的土層情況為：素填土，松散，厚度1.0m，群-16.4kN m3;細砂，厚度2.6m , =18 kN m3 , sat =20kN m3，標準貫入試驗錘擊數(shù) N= 10;粘土，硬塑，厚 度較大。地下水位在地表下 1.6m處。試確定擴展基礎(chǔ)的底面尺寸并設(shè)計基礎(chǔ)截面及配

11、筋。【解】（1）確定地基持力層根據(jù)承載力條件，及最小埋深的限制，綜合“寬基淺埋”的設(shè)計原則，選擇細沙層作為持力層(素填土層厚度太小，且承載力低；硬塑粘土層埋深太大不宜作持力層)(2) 確定基礎(chǔ)埋深及地基承載力特征值根據(jù)基礎(chǔ)盡量淺埋的原則，并盡量避開潛水層，可取埋深d =1.0m。查表2-5，得細砂的d =3.0，地基承載力特征值為：(3)確定基礎(chǔ)底面尺寸fa =fak d m(d -0.5) -1403.0 16.41.0 -0.5 =164.6kPa4001.66m164.6 -20 1.0取 b =1 =1.7 m。(4)計算基底凈反力設(shè)計值Pj 二b21.35 4001.7 1.7=18

12、6.9kPa(5) 確定基礎(chǔ)高度 采用 C20混凝土， ft = 1.10 N. mm2，鋼筋用 HPB235級，fy =210N：mm2。取基礎(chǔ)高度 h =400mm, h0 = 400 - 45 = 355 mm。因 bc 2h0 = 0.3 2 0.355 = 1.01m<b=1.7m，故按式(2-57)作沖切驗算如下:-(1.70.3(1.70.3= 186.9 匯 I -0.355 產(chǎn) 1.7 一-0.355 1-<22122)J= 87.4kN0.7 :hpft bc h0 h0 =0.7 1.0 11000.3 0.3550.355= 179.0kN87.4kN(可以

13、)(6) 確定底板配筋。本基礎(chǔ)為方形基礎(chǔ)，故可取M 胡口 = 1 24 Pj 1 -ac2 2b bc1 186.91.7 - 0.3 22 1.7 0.324= 56.5kN mM -0.9fyh°656.5 100.9 210 3552二 842mm22配鋼筋 1110 雙向，As =863.5mm 842mm o2-8同上題，但基礎(chǔ)底面形心處還作用有彎矩Mk =110kN m。取基底長寬比為1.5，試確定基礎(chǔ)底面尺寸并設(shè)計基礎(chǔ)截面及配筋?！窘狻靠扇』A(chǔ)埋深為1.0m，由上題知地基承載力特征值fa =164.6kPa。(1)確定基礎(chǔ)底面尺寸考慮到荷載偏心作用，可將軸心荷載下所得到

14、的基底面積之增大Fk1.3 400A =1.33.6mfa ；2d164.620 匯 1.0取邊長比n=1.5得基礎(chǔ)寬度:3.6 = 1.55m，取 b = 1.6m。I = n b = 1.5 1.6= 2.4 m030 %得初選基底面積:Fk Gk = 40020 1.6 2.4 1 = 476.8kN驗算偏心距:Mke =FkGk如 “231m476.8:0.4m6(可以)pk maxFkGk476.86 0.2312.41.6 2.4 = 195.9kPa ： 1.2 fa =1.2 164.6 =197.5kPa1.35 400Pj 二140.6kPa1.6 2.4Pj maxbl型

15、二亠00635 110 = 237.3kPabl21.6 2.41.6 2.42(可以) (2)計算基底凈反力設(shè)計值FPj min 'bl6M 1.35 400bl21.6 2.46 1.35 1101.6 2.42=43.9kPa平行于基礎(chǔ)短邊的柱邊I -1截面的凈反力:pj -Pjmin-2jPjmax'Pjmin= 43.9，2? 4237.3-43.9=1527kPa(3) 確定基礎(chǔ)高度采用C20混凝土， ft = 1.10 N. mm2，鋼筋用HPB235級，fy =210N mm2。取基礎(chǔ)高度 h = 500mm， h0 = 500 一 45 = 455 mm。因

16、Q - 2h° =0.3 - 20.455 =1.21m :：: b =1.6m，故按式(2-57)作沖切驗算如下(以 Pjmax取代式中的Pj）：-maxi電 _-h0 b勺直hh0(112 2丿<22丿f2.403“60.3237.3 x 0.455 x 1.6 -1-0.455卜22)122)J=216.9kN0.7 -hpft bc h0 h0.7 1.0 11000.3 0.4550.455= 264.5kN216.9kN(可以)(4) 確定底板配筋對柱邊I -I截面，按式(2-65)計算彎矩： "1=8 'max +卩)1血 +bc)+(pjmax

17、 - Pj -a。予=丄漢血37.3 +152.7 其(2 漢 1.6 +0.3 )+(237.3152.7 F 1.6 k(2.4 0.3 f 48= 137.8kN mM I0.9fyh°137.8 1060.9 210 4552=1602mm配鋼筋15 12 , As = 1695mm21602mm2，平行于基底長邊布置。M嗆 Pjb-bc22* 三 1406"S kN"精品文檔mLJ0.9 fyho650.5 100.9 210 0.455二 587mm222按構(gòu)造要求配筋13 10 , As =1021mm 587mm，平行于基底短邊布置。如圖所示3-4

18、以倒梁法計算例題 3-1中的條形基礎(chǔ)內(nèi)力?！窘狻浚?）用彎矩分配法計算肋梁彎矩沿基礎(chǔ)縱向的地基凈反力為：送 F 6.4S03bpj376.5KN /mJ l17邊跨固端彎矩為：1 2 1 2M 21 bpjl1376.5 4.5 =635.3KN m12 12中跨固端彎矩為：AAM 23 = bpj*2 = 376.5 62 =1129.5KN m 12121截面（左邊）伸出端彎矩：I1212M l1bpjl0376.5 12 =188.2KN m2 2節(jié)點1234分配系數(shù)01.00.50.50.50.51.00固端彎矩188.2-635.3635.3-1129.51129.5-635.366

19、0.3-188.2分配結(jié)果（kN m）188.2-238.21011-101110111011238.2-188.2（2）肋梁剪力計算1截面左邊的剪力為：V、=bpjl° =376.5 1.0 =376.5KN計算1截面的支座反力R 二丄 1bpj I。h 2 - M； M1 I1 _21376.5 漢 5.52 1011 +50 =1051.9KN4.5 12丿1截面右邊的剪力：rV 1 二 bPjlo - R, =376.5 -1051.9 二-675.4KNR2 =bpj Io I1 -R1 =376.5 5.5 -1051.9 =1018.8kN取23段作為脫離體:R”2 =

20、丄 bp2 + M 2 M 3 L1漢 376.5漢 62 +10111011=1162.5KNI2 <2 Pj.丿 612丿r2 =R2 Bl =1018.8 1162.5= 2181.3KNI'V 2 = R2 =1018.8KNVr2 = -R”2 二-1162.5KN按跨中剪力為；零的條件來求跨中最大負彎矩 ：bp-R =376.5x-1043.8x =1043.8/376.5 = 2.8m1 2 1 2所以M1maxbpjX2-R 1.8376.5 2.82 -1011 1.8 =344.0KN m23段對稱,最大負彎矩在中間截面：M 2max 二 一bPiI2M 2 =- 376.5 62 1011 = -683.2KN m8 8由以上的計算結(jié)果可作出條形基礎(chǔ)的彎矩圖和剪力圖彎矩圖M(kN m)剪力圖V(kN)376.5675.41162.51018.8補充題：設(shè)一箱形基礎(chǔ)置于粘性土(fk =300kPa)地基上，其橫剖面上部結(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)荷重如圖，上部結(jié)構(gòu)總重為48480KN,箱形基礎(chǔ)自重為18000KN，箱形基礎(chǔ)及設(shè)備層采用C20混凝土，上部結(jié)構(gòu)梁、柱采用C30混凝土，框架柱0.5m x 0.5m,框架梁0.25m x 0.60m ,求矩形基礎(chǔ)縱向跨中的整體彎矩?！窘狻?1)箱型基礎(chǔ)內(nèi)力計算，按縱