基礎(chǔ)設(shè)計(jì)例題概要

1、、鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。某辦公樓為磚混承重結(jié)構(gòu)，擬采用鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)。外墻厚為370mm上部結(jié)構(gòu)傳至±0.000處的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為Fk=220kN/m,hlK=45kNm/叫荷載基本值為F=250kN/m,M=63kN.m/m,基礎(chǔ)埋深1.92m(從室內(nèi)地面算起)，室外地面比室內(nèi)地面低0.45m。地基持力層承載力修正特征值，二158kPa?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C20(工，=9.6N/mmZ),鋼筋采用HPB235級(jí)鋼筋(fy0N/mmao式設(shè)計(jì)該外墻基礎(chǔ)。解：(1)求基礎(chǔ)底而寬度基礎(chǔ)平均埋深:d=(1.92X20.45)/2=1.7mFki-L/m基礎(chǔ)底面寬度：b='

2、初選b=1.3X1.77=2.3m地基承載力驗(yàn)算129.7+51.0b二180.7kPa<1.2，a=189.6kPa滿足要求(2)地基凈反力計(jì)算。二十罟加Pa:罟皿.，夕.I(3)底板配筋計(jì)算。初選基礎(chǔ)高度h=350mm邊緣厚取200mm采用lOOmmClO勺混凝土墊層，基礎(chǔ)保護(hù)層厚度取40mm貝|J基初I有效高度ho =310mm.計(jì)算截面選在墻邊緣，則a .、/，二(2. 3-0. 37) /2=0. 97m該截面處的地基凈反力Pj 1=180. 2- ( 180. 2-37. 2) X 0. 97/2. 3=119. 9kPa計(jì)算底板最大彎距2(2 咒 180.2+119. 9P

3、0. 97=75.3KN m m計(jì)算底板配筋如一+質(zhì)"6 1285mm0. ghofy 0. 9 咒 310 咒 2102選用小 110 mm (AS=1399a，根據(jù)構(gòu)造要求縱向鋼筋選取250(As)o基礎(chǔ)剖而如圖所示:用靜力平衡條件求柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力條件：下圖所示條形基礎(chǔ)，底板寬,b=2. 51n其余數(shù)據(jù)見(jiàn)圖74Clt|7S4tNMOkNN1一45niIjnm4.2m上Qm14.7m要求：1.當(dāng)X1=0.5時(shí)，確定基礎(chǔ)的總長(zhǎng)度L,要求基底反力是均勻分布的。2.按靜力平衡條件求AB跨的內(nèi)力。解：1.確定基礎(chǔ)底面尺寸各柱豎向力的合力，距圖中A點(diǎn)的距離X為7,85m960+1754+

4、1740+554基礎(chǔ)伸出A點(diǎn)外%=0.5m,如果要求豎向力合力與基底形心重合，則基礎(chǔ)必須伸出圖中D點(diǎn)之外'±X2=2X(7.85+0.5)-(14.7+0.5)=1.5m(等于邊距的，)基礎(chǔ)總長(zhǎng)度L=14.7+0.5+1.5=16.7m2.確定基礎(chǔ)底而的反力7F944.1754.1740.554二三一士-二300砂m16.73按靜力平衡條件計(jì)算內(nèi)力(下圖)MAh：Va 左二300x0.5 = 150KNVa 右二 150554 =-04554AB跨內(nèi)最大負(fù)彎矩的截面至A點(diǎn)的距離-0, 5=1, 35m,則:1 2M T =5x300x(0.5 +1.35)-554XI. 35

5、 = -234KN EX 300x(0. 5+4.2 Y554x4. 2 =987KN -mVb左七右=300x(0.5 +4.2 )-554 =856KN=856 -1740 = -884KN4 2mi4kN芒 7牛60111L 必 n 5tt1r -筏形基礎(chǔ)底而尺寸的確定條件：有一箱形基礎(chǔ)，已知沿長(zhǎng)度方向，荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合與基礎(chǔ)平面形心重寬度方向豎向準(zhǔn)永久組合與基底形心之間有偏心，現(xiàn)取一個(gè)柱距，上部結(jié)構(gòu)傳到地下室頂板的荷載大小和位置，以及地下室自重的大小和位置見(jiàn)下圖要求：當(dāng)、二0時(shí)，確定力的取值范圍。7J3(?min6670inm耳o1400Omm3000匕N*箱形基礎(chǔ)受力圖G=3-20

6、0kNr砂c一|Trhi、Jis J £7849nim基底形心位 fHOOOmni解：取地下室總寬為h,長(zhǎng)度方向?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度，則A二 1 X h二 h一山 加w 一 6根據(jù)規(guī)范式（842）,要求偏心距ha-o"上部結(jié)構(gòu)和地下室荷載的合力r=£ N:K " I"+ G= 7100 + 13500 + 9000 + 3200 = 32800kN合力R到左邊 作用點(diǎn)的距離為x!*rC4?njlJLrj卜Aj-Rx=32800X=13500X8000+9000X14000+3200X7330.X=7849mm基底寬=4+14000mm+a2因印=0故h=

7、14000mm+a2第一種情況，合力在形心左側(cè)，則=7849+e=7849+0.0167h2=16240mma2=14000二1624014000=2240mm第二種情況，合力在形心右側(cè)，則=7849-e=7849-0.0167一2h=15190mm=15190-14000=1190mm當(dāng)2在1. 19m2. 24m范圍內(nèi)，可以滿足A的規(guī)定。如下圖所示，某廠房作用在某柱下樁基承臺(tái)頂面的荷載設(shè)計(jì)值My=300KN忡，地基表層為雜填土，厚1.8m；第二層為軟粘土，厚為7.5m,q«=14kPa;第三層為粉質(zhì)粘土，厚度為5m多，q«=30kPa,qP=800kPao若選取承臺(tái)埋深

8、d=1.8m,承臺(tái)厚度1.5m,承臺(tái)底面積取2.4mX3.0m。選用截面為300mrX300mm的鋼筋混凝土預(yù)制樁，試確定樁長(zhǎng)L及樁數(shù)n,并進(jìn)行樁位布置和群樁中單樁受力驗(yàn)算。解:(1)確定樁長(zhǎng)乙根據(jù)地質(zhì)資料，將第三層粉質(zhì)粘土層作為樁端持力層較好，設(shè)樁打人第層的深度為5倍的樁徑，即5X0.3=1.5mo則樁的長(zhǎng)度L為：L=0.05+7.5+1.5=9.05m取L=10m(包括樁尖長(zhǎng)度)(2)確定單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值RonRa=qpAp+Upl：由qji經(jīng)驗(yàn)公式y(tǒng)進(jìn)行計(jì)Ra=800X.3，+4X0.3X(14X7.5+30X1.5)=259.2kN預(yù)估該樁基基樁的根數(shù)n>3,故單樁豎向承載力

9、值為：R二1.2匕=1.2X252=302.4kN承臺(tái)及其以上土的平均重量為：G='cAd=20X2.4X3.OX1.8=259.2kN樁數(shù)n為：F+G_n二(1.1-1.2)A8.228.96根取n=8根(4)樁在承臺(tái)底面上的布置。樁的中心距S=(34)d=(34)X0.3=0.9l.2mo樁位的布置見(jiàn)下圖(5)群樁中單樁的受力驗(yàn)算。單樁所受的平均豎向力為：SOW,392N=g=282.4<R=302.4KN*滿足群樁中單樁所受的最大、最小豎向力為：K1=282.4±55=n2XimaxNmin'max=338<1.2R=1.2X302.4=362.88

10、KNn=226.8KN>0由以上計(jì)算可知，單樁受力能夠滿足要求。3003Q002、某框架結(jié)構(gòu)辦公樓柱下采用預(yù)制鋼筋混凝土樁基。建筑物安全等級(jí)為二級(jí)。樁的截面為300mmX300mm樁的截面尺寸為500mrX<500mm承臺(tái)底標(biāo)高T.70nl,±0.000處的豎向力設(shè)計(jì)值F=1800kN,作用于承臺(tái)頂標(biāo)高的水平剪力設(shè)計(jì)值作用于室內(nèi)地面標(biāo)高V= 40kN,彎矩設(shè)10 N /mm 2CR= 230kN,(ft V/N/mm?),承臺(tái)配筋采用I級(jí)鋼筋(fy =210 Nd試設(shè)計(jì)該樁基。解:計(jì)值M=200kN-m見(jiàn)下圖?；鶚冻休d力設(shè)計(jì)值(1)樁數(shù)的確定和布置。按試算法，偏心受壓時(shí)所

11、需的樁數(shù)n可按中心受壓計(jì)算，并乘以增大系數(shù)=1.2sL4,n=S182%.2=9.39取9根，設(shè)樁的中心距:R230S=3d=3X300=900mna根據(jù)布樁原則，米用圖示的布樁形式(2)基樁承載力驗(yàn)算。y取。 =1.01800+2.4x2.4x1.7x20x1.2=226燦CR=230KNoNmax = I 0rF + G + m x U m ax二269.71.2R=276KXYoNmin=226-43.7=182.3kN>0(3)承臺(tái)計(jì)算。1)沖切承載力驗(yàn)算。(a)受柱沖切驗(yàn)算。設(shè)承臺(tái)高度h=900mm，則承臺(tái)有效高度Ho=900-75=825mmFt=F'SQj=1800

12、-“=1600kN旦Vh。二825mmaoxFo)900-號(hào)培2=500mm>0.2ho=33mmoxi6px二人oyhohoPPI'ox一廠oya2（PoxQc+oy片h八afhPoy（OX/t0=3242kN1600kN（滿足）（b受角樁沖切驗(yàn)）算。Ni =Nma管r2Xi"500mmaan上上50=0.606hoho825plx=ply0.48總中0.2=0.60所以對(duì)角樁的沖切驗(yàn)算為：aly+cC212）fa：+clk2ftho=762.3X10>N=762.3YONi二1X243.7=243.7kN（滿足） 釧斛磁彼痿剪承糠栽坳就征值取_ 500mm&q

13、uot;150kPa,經(jīng)深度修正后砂墊層的承載力特征值為:V=3Nmax=3X243.7=731kN,去二10.12則截而計(jì)算寬度為:、0=aaxyh。h.500=0.606825二0.133Ax+0.3byl、yi）J“=1782mm驗(yàn)算斜截而受剪承載力:Pfcboho=0.133X9.6X1782X825=1877.1X“Fk=135kN/m,基二1877.lkN>-二1X731=731kN（滿足）1、某一磚混結(jié)構(gòu)的建筑采用條形基礎(chǔ)。作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載為7礎(chǔ)埋深0.80m。地基土的表層為素填土,1=17. 8kN/m3,層厚i 1. 30m ;表層素填土以下是淤泥質(zhì)土，Ya=1

14、8.2kN/m,承載力特征值.=7亦Pa,層厚h=6.80m。地下水位埋深1.30mo擬采用砂墊層地基處理方法，試設(shè)計(jì)此砂墊層的尺寸。（應(yīng)力擴(kuò)散角日二30淤泥質(zhì)±/zd=l.o）解:fa = fk©( d-0. 5)二150+1.0X17.8X(0.8-0.5)=155.3kPa(2)確定條形基礎(chǔ)的寬度b:135二0.97b二侯.，-20%0.8，取b=l.0m砂墊層厚度.z=0.8m(4)砂墊層底面土的自重應(yīng)力PczPcz=17.8X1.3+(18.2-10)X(0.8+I.2T.3)=28.9kPa(5)砂墊層底面的附加應(yīng)力Pz因z/b大于0.5,取應(yīng)力擴(kuò)散角日二30基

15、底壓力*二(135+0.8X1.0X20)/1.0=151kPa基底處土的自重應(yīng)力Pe=17.8X0.8=14.2kPa,則PzgrPa墊層底面淤泥質(zhì)土的承載力：c“二k+-0.5)=75+L0X17.8X(1.6-0.5)=94.6kPa驗(yàn)算墊層底面下軟弱下臥層的承載力:(1)采用粗砂墊層，其承載力特征值取k=150kPa,經(jīng)深厚修正后砂墊層的承載力特征值為:Pz+P«=63.5+28.9=92.4kPav«=94.6kPa,滿足要求。(8)確定墊層寬度b,二b+2tg日=1.0+2Xtg30°=2.15mF2、一獨(dú)立柱基，由上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力K=15

16、20kN,基礎(chǔ)底面尺寸為3.5mX3.5m,基礎(chǔ)埋深2.5叫如下圖所示。天然地基承載力不能滿足要求，擬采用水泥土攪拌樁處理基礎(chǔ)下淤泥質(zhì)土，形成復(fù)合地基，使其承載力滿足要求。有關(guān)指標(biāo)和參數(shù)如下：水泥土攪拌樁直徑D=0.6叫樁長(zhǎng)L=9m；樁身試塊無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度=2000kPa;樁身強(qiáng)度折減系數(shù)=0.4；樁周土平均摩阻力特征值qs=llkPa;樁端阻力qp=185kPa;樁端天然地基土承載力折減系數(shù)a=0.5 ;樁間土承載力折減系數(shù)奸0=0.3o計(jì)算此水泥土攪拌樁復(fù)合地基的面積置換率和水泥土攪拌樁的樁數(shù)。解：(1)求單樁承載力R*樁的截而積AP4-4。根據(jù)樁身材料：Ra二nfcuAp=0.4X2000X0.283=226.4kNRa qs4 plaA pQp根據(jù)樁周土和樁端土抗力:=10X3.14X0.6X9+0.5X0.283X185=21.7kN則取R-=212.7kN(2)求滿足設(shè)計(jì)