基础工程设计原理作业题1

2、确定基础底面尺寸 （1）轴心荷载 按照公式 2-20 计算得到条形基础宽度： b ≥ 取 b = 1m 。 （2）偏心荷载 当偏心荷载作用下取条形基础宽度： b' = 1.2 ~ 1.4b = 1.2 × 1 = 1.2 m 3、按照基础宽度对地基承载力特征值进行修正 由于无论偏心还是轴心荷载，计算得到的基础宽度都小于 3m，故无需进行 宽度修正。 4、承载力验算 （1）轴心荷载 按照公式 2-17 计算基底压力：
p= Fk 1050 + γGd = + 20 × 1 = 282.5 kPa < f a = 319.6 kPa A 2×2
故满足承载力要求。 （2）偏心荷载 按照公式 2-17 计算基底压力：
p= pmax = Fk 1050 + γGd = + 20 × 1 = 230 kPa < f a = 319.6 kPa A 2 × 2.5
（一）基础底面尺寸的确定
1、按照基础深度对地基承载力特征值进行修正 根据表 2-5 （承载力修正系数） ，中砂对应的承载力修正系数 ηd = 4.4 按照公式 2-14 计算得到：
f a = f ak + η d γ m ( d − 0.5 ) = 280 + 4.4 × 18 × ( 1 − 0.5 ) = 319.6 kPa
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基础工程原理作业示范题目
2、冲切作用面积的计算 假定 h = 700 mm ，则 h0 = 700 − 40 − 5 = 655mm 因 b = 2000 mm > bc + 2 h0 = 400 + 2 × 655 = 1710 mm ，根据公式 2-57 得到：
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假定基础为长方形布置， l / b = 2.5 ，则取 l = 2.5 m ,b = 2 m 3、按照基础宽度对地基承载力特征值进行修正 由于无论偏心还是轴心荷载，计算得到的基础宽度都小于 3m，故无需进行 宽度修正。 4、承载力验算 （1）轴心荷载 按照公式 2-17 计算基底压力：
故不满足承载力要求， 需要对基础底面尺寸调整，调整后的基底尺寸取：
b = 1.5 m ，调整后重新进行承载力验算： p= pmax = Fk 210 + γGd = + 20 × 1 = 160 kPa < f a = 319.6 kPa 1.5 b
Fk M 210 48 + γGd + k = + 20 × 1 + = 288 kPa < 1.2 f a = 383.52 kPa b W 1.5 1.5 2 / 6
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按照公式 2-17 计算基底压力：
p= pmax = Fk 210 + γGd = + 20 × 1 = 195 kPa < f a = 319.6 kPa b 1.2
Fk M 210 48 + γGd + k = + 20 × 1 + = 395kPa > 1.2 f a = 383.52 kPa 2 1.2 1.2 /6 b W
V 154.3 = = 200.4 mm 0.7 f t 0.7 × 1.1 1 6 1 2 1 2 1 2 1 1 p j b12 = × 273 × 0.565 2 = 43.6 kN .m 2 2
取基础高度 h = 250 mm ， h0 = 250 − 40 − 5 = 205 mm > 200.4 mm （2）偏心荷载 根据公式 2-47 得到： h0 ≥
2、基础边缘至砖墙计算截面的距离：
b1 = ( b − b0 ) / 2 = ( 1.5 − 0.37 ) / 2 = 0.565 m
3、砖墙边缘位置基础内的剪力和弯距： （1）轴心荷载： 根据公式 2-46 得到： V = p j b1 = 273 × 0.565 = 154.3 kN / m 根据公式 2-49 得到： M = （2）偏心荷载 根据公式 2-53 得到： V = ( p j max + p j )b1 = × ( 348.4 + 182 ) × 0.565 = 149.8 kN / m 根据公式 2-53 得到： M = ( 2 p j max + p j )b12 = × ( 2 × 348.4 + 182 ) × 0.565 2 = 140.3kN / m 4、基础有效高度 （1）轴心荷载： 根据公式 2-47 得到： h0 ≥
故经过调整后的基底尺寸 l = 3 m,b = 2 m 能够满足地基承载力要求。
（二）基础高度的确定
1、地基净反力的计算： （1）轴心荷载 根据公式 2-56 得到： p j = （2）偏心荷载 根据公式 2-56 得到： p j max =
p j max = F M 1050 × 1.3 360 × 1.3 + = + = 383.5 kPa bl W 2×3 2 × 32 / 6 F 1050 × 1.3 = = 227.5 kPa bl 2×3 6F 1050 × 1.3 = = 341.25 kPa bl 2×2
（2）偏心荷载 采用二级台阶或锥形基础，垫层厚度 100mm，伸出基础 100mm。
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二、矩形独立基础
混凝土
（三）柔性基础（墙下条形基础）高度和配筋的确定
1、地基净反力的计算：
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（1）轴心荷载 根据公式 2-48 得到： p j = （2）偏心荷载 根据公式 2-51 得到平均净反力： p j = 最大净反力： p j max = 最小净反力： p j max =
2-5 某 柱 基 承 受 的 轴 心 荷 载 Fk = 1050 kN ， ( M k = 360 kN ⋅ m ) ， 柱 截 面 尺 寸 为
400 mm × 400 mm ，基础埋深 1m，地基土为中砂， γ = 18 kN / m3 ， f ak = 280 kPa 。混凝
土强度等级采用 C20 ， ft = 1.1MPa ，钢筋用 HRB335（ f y = 300 MPa ）或 HPB235 （ f y = 210 MPa ） 。试确定该基础的底面边长、基础高度和配筋。
M 140.3 × 10 6 = = 1704 m 2 0.9 f y h0 0.9 × 300 × 305
配筋 20@150， As = 2093mm2 ，满足设计要求。 6、施工图 按照构造要求：①梯形截面高度的边缘高度一般不小于 200mm；基础高度 小于等于 250mm 时，可以做成等厚板；②基础下的垫层厚度一般为 100mm，每 边伸出基础 50 ～100mm，垫层混凝土强度等级应为 C15；③底板受力钢筋的最 小直径不宜小于 10mm，间距不宜大于 200mm 和小于 100mm；当有垫层时，混 凝土的保护层净厚度不应小于 40mm，无垫层时不应小于 70mm。纵向分布钢筋 直径不小于 8mm，间距不大于 300mm，每延米分布钢筋的面积应不小于受力钢 筋面积的 1/10 ；④混凝土强度等级不应低于 C20 。 （1）轴心荷载： 采用平板基础，垫层厚度 100mm，伸出基础 100mm。
2、确定基础底面尺寸 （1）轴心荷载 按照公式 2-18 计算得到： A ≥
Fk 1050 = = 3.5 m 2 f a − γ G d 319.6 − 20 × 1
假定基础为正方形布置，则基础尺寸为：
l =b = 2 m
（2）偏心荷载 当偏心荷载作用下取基础底面面积： A' = 1.2 ~ 1.4 A = 1.4 × 3.5 = 4.9 m2
故经过调整后的基底尺寸 b = 1.5 m 能够满足地基承载力要求。
（二）刚性基础高度的确定
若采用素混凝土基础，根据表 2-9 ，砖基础台阶宽高比的允许值为 1 ：1，由 此计算得到的基础高度为： h = 计图纸如下：
b − b0 1.5 − 0.37 = = 0.565 m ，取 h = 0.65 m ，相应的设 2 2
p= pmax =
Fk 1050 + γGd = + 20 × 1 = 195 kPa < f a = 319.6 kPa A 2×3
Fk M 1050 360 + γGd + k = + 20 × 1 + = 295 kPa < 1.2 f a = 383.52kPa A W 2×3 2 × 32 / 6
V 149.8 = = 194.5 mm 0.7 f t 0.7 × 1.1
取基础高度 h = 350 mm ， h0 = 350 − 40 − 5 = 305 mm > 194.5 mm 5、基础配筋计算 （1）轴心荷载： 根据公式 2-50 得到： As ≥
M 43.6 × 106 = = 633mm 2 0.9 f y h0 0.9 × 300 × 255 3-
F 210 × 1.3 = = 182 kPa 1.5 b F 210 × 1.3 = = 273kPa b 1