基礎(chǔ)設(shè)計(jì)例題..

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)。外土!厚為370mm上部結(jié)構(gòu)傳至±°.°°°處的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為FK=220kN/m,MK=45kNm/m,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0.45mo地基持力層承載力修正特征值fa=158kPa。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C20(fc=9.6N/mmZ),鋼筋采用HPB235級(jí)鋼筋(fy=210N1ymm)。試設(shè)計(jì)該外墻基礎(chǔ)。解：(1)求基礎(chǔ)底面寬度b?；A(chǔ)平均埋深：d=(1.92X20.45)

2、/2=1.7mfkK-=1.77m基礎(chǔ)底面寬度：b=f-Gd初選b=1.3X1.77=2.3m地基承載力驗(yàn)算FkGk6MkPkmaxKK產(chǎn)=129.751.0bb=180.7kPa<l.2fa=189.6kPa滿足要求(2)地基凈反力計(jì)算。Pjmax=F粵=108.771.5=1802”abbF6MPjmin升=108.7-71.5-37.2x?abb(3)底板配筋計(jì)算。初選基礎(chǔ)高度h=350mm邊緣厚取200mm采用100mmC10勺混凝土墊層，基礎(chǔ)保護(hù)層厚度取40mm則基礎(chǔ)有效高度ho=310mm.計(jì)算截面選在墻邊緣，則a1=(2.3-0.37)/2=0.97m該截面處的地基凈反力p

3、j1=180.2-(180.2-37.2)X0.97/2.3=119.9kPa計(jì)算底板最大彎距1212Mmax2PjmaxPj©2180.2119.90.9766=75.3mm計(jì)算底板配筋Mmax0.9hfy75.31060.93102101285mm2-_選用M4110mm(A=1399mm)根據(jù)構(gòu)造要求縱向鋼筋選取帕22508s=201.0mm1基礎(chǔ)剖面如圖所示:2300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=2.5m其余數(shù)據(jù)見圖要求：1.當(dāng)xi=0.5時(shí)，確定基礎(chǔ)的總長度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

4、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96014.7175410.217404.2°96017541740554x=7.85m基礎(chǔ)伸出A點(diǎn)外x1=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x2o1x2=2X(7.85+0.5)-(14.7+0.5)=1.5m(等于邊距的3)基礎(chǔ)總長度L=14.7+0.5+1.5=16.7m2 .確定基礎(chǔ)底面的反力9601754174055416.7=300m3 .按靜力平衡條件計(jì)算內(nèi)力（下圖）1O一MA=-3000.52=38%Nm2Va左=300X0.5=150KNVA右=150-554="04554

5、a1=777AB跨內(nèi)最大負(fù)彎£1的截面至A點(diǎn)的距離300-0.5=1.35m，則:一1cccC._24cccMj=-x300x(0.5+1.35)-554x1.35=-234KNm12-八Mb=X3000.54.2-5544.2=987NmVb左=300x(0.5+4.2)-554=856KNVB右=8561740=-884KN筏形基礎(chǔ)底面尺寸的確定條件：有一箱形基礎(chǔ)，已知沿長度方向，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下圖要求：當(dāng)a1=0時(shí)，確定a2的取值范圍

6、押iTICMH倒8000mmG=3200kN7330mm7849mm.Vz-3500kN6000mmI4000itie6670mm箱形基礎(chǔ)受力圖如底形心位置7849mm14000mm14000mm基底潛心位置解:取地下室總寬為h,長度方向?yàn)閱挝婚L度，則A=lxh=h1h2W=6h26根據(jù)規(guī)范式（8.4.2）,要求偏心距h2we工0.10.1A-6=0.0167hh上部結(jié)構(gòu)和地下室荷載的合力N：R=1+G=7100+13500+9000+3200=32800kN合力R到左邊Nl作用點(diǎn)的距離為xRx32800X=13500X8000+9000X14000+3200X7330.得x=7849mm基底

7、寬h=a+14000mm+a2因?yàn)?0故h=14000mm+a2第一種情況，合力在形心左側(cè)，則h=7849e=78490.0167h2h=16240mma2=h-14000=1624014000=2240mm第二種情況，合力在形心右側(cè)，則h=7849-e=7849-0.0167h2h=15190mma2=h-14000=15190-14000=1190mmwe一0.1當(dāng)也在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F=2000kNMy=30解m,地基表層為雜填土，厚1.8m；第二層為軟粘土，厚為7.5m,qs=14kPa;第三層為粉質(zhì)粘

8、土，厚度為5m多，qs=30kPa,qp=800kPa。若選取承臺(tái)埋深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300m佛300mm的鋼筋混凝土預(yù)制樁，試確定樁長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Z。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)樁打人第三層的深度為5倍的樁徑，即5X0.3=1.5m。則樁的長度L為：L=0.05+7.5+1.5=9.05m取L=10m(包括樁尖長度)(2)確定單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值R。nRa=qpApUpVqsili由經(jīng)驗(yàn)公式日進(jìn)行計(jì)算Ra=8002X0.3+4X0.3x(14X7.5+30

9、X1.5)=259.2kN預(yù)估該樁基基樁的根數(shù)n>3,故單樁豎向承載力值為：R=1.2Ra=1.2X252=302.4kN(3)確定樁數(shù)n承臺(tái)及其以上土的平均重量為：259.2kNG='GAd=20X2.4X3.0X1.8樁數(shù)n為：FG_n=(1.11.2)A8.228.96根取n=8根樁在承臺(tái)底面上的布置。樁的中心距S=(34)d=(34)X0.3=0.91.2mo樁位的布置見下圖(5)群樁中單樁的受力驗(yàn)算。單樁所受的平均豎向力為：2000259.28=282.4:二R=3024工N群樁中單樁所受的最大、最小豎向力為：Nminx=匕旦一MYxmax=282.4-55=nvxiN

10、max=338：1.2R=1.2302.4=362.88Nmin=226.8N0由以上計(jì)算可知，單樁受力能夠滿足要求。2、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500mm<500mm承臺(tái)底標(biāo)高-1.7Om,作用于室內(nèi)地面標(biāo)高±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V=40kN,彎矩設(shè)計(jì)值M=200kN-m,見下圖?；鶚冻休d力設(shè)計(jì)值R=23OkN,fc=10n/mm2ftjlN/mm),承臺(tái)配筋采用i級(jí)鋼筋(fyTON/mm2)試設(shè)計(jì)該樁基。解:(1)樁數(shù)的確定和布置。

11、按試算法，偏心受壓時(shí)所需的樁數(shù)n可按中心受壓計(jì)算，并乘以增大系數(shù)"=1.21.4,即18002301.2=9.39取9根，設(shè)樁的中心距：S=3d=3X300=900mm根據(jù)布樁原則，采用圖示的布樁形式(2)基樁承載力驗(yàn)算。一%取0=1.0則FG18002.42.41.7201.200N=n1x9=226xX:二R=230NJF+G十M0Xmax0Nmax'0y2j“乙Xi=269.7<1.2R=276KNTn0min226-43.7=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

12、=825mmll、.一1800Fi-F二Qi-1800-9=1600kN500aox=aoy900-300=500mm>0.2ho=33mm且<h0-825mmJ'ox="oya°xaoy500=0.606825ox=-oy=0.893ox0.2%x©c+aoy盧oy（A+鼠）fth0=3242kN>%Fl1600kN（滿足）（b）受角樁沖切驗(yàn)算。Ni=NmaFM°xmax=180043.7=2437、9a1x=aly=500mm'.xaxh00.48'ix0.2a1yh0=0.60500=0.606825所以對(duì)

13、角樁的沖切驗(yàn)算為:1xa1y2C2：1y.2、01ft"3'=762.3義10N=762.3kN>0N1=1X243.7=243.7kN（滿足）2）斜截面受剪承載力驗(yàn)算V=3Nmax=3X243.7=731kN,ax=ay=500mmaxayh0h0500=0.6068250.12'x0.3=0.133則截面計(jì)算寬度為:b0=by01-0.591-y2hoby1）1yi=1782mm驗(yàn)算斜截面受剪承載力:許為=0.133x9.6X1782X825=1877.1X103=1877.1kN>'0V=1X731=731kN（滿足）1、某一磚混結(jié)構(gòu)的建筑采

14、用條形基礎(chǔ)。作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載為Fk=135kN/m,基礎(chǔ)埋深0.80mo地基土的表層為素填土，4=17.8kN/m3,層厚h1=l.30m；表層素填土以下是淤泥質(zhì)土，4=18.2kN/m,承載力特征值fk=75&Pa,層厚h=6.80m。地下30水位埋深l.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9淤泥質(zhì)土d=1.0）解:(1)采用粗砂墊層，其承載力特征值取fk=150kPa,經(jīng)深度修正后砂墊層的承載力特征值為:f_fI7fa-fkd(d-0.5)150+1.OX17.8X(0.8-0.5)=155.3kPa(2)確定條形基礎(chǔ)的寬度b：135b=f-

15、20d155.3-200.8=0.97,取b=1.0m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+l.2-l.3)28.9kPa(6)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6=30基底壓力Pk=(135+0.8X1.0x20)/1.0=151kPa基底處土的自重應(yīng)力Pc=17.8X0.8=14.2kPa,則墊層底面淤泥質(zhì)土的承載力:Pzbpk-pc=63.5b2tgikPafaz=fk+"d'&-O.5)=75+1.0X17.8X(1.6-0.5)=94.6kPa(7)驗(yàn)算墊層底面

16、下軟弱下臥層的承載力:Pz+Pcz=63.5+28.9=92.4kPa<faz=94,6kPa，滿足要求。(8)確定墊層寬度b7:b/=b+2tg8=1.0+2Xtg30=2.15m2、一獨(dú)立柱基，由上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力Fk=1520kN,基礎(chǔ)底面尺寸為3.5mX3.5m,基礎(chǔ)埋深2.5m,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=0.6m,樁長L=9m；樁身試塊無側(cè)限抗壓強(qiáng)度fcu2000kPa;樁身強(qiáng)度折減系數(shù)=0.4；樁周土平均摩阻力特征值qs=11kPa；樁端阻力qp=185kPa;樁端天然地基土承載力折減系數(shù)口=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Ra。樁的截面積222AP=D2=0.62-0.283m244根據(jù)樁身材料：Ra="fcuAP=0.4X2000X0.283=226.4kN根據(jù)樁周土和樁端土抗力：R=。二，Acqc_aqsppqp=10X3.14X0.6X9+0.5X0.283X18521.7kN貝ij取Ra