基础工程计算题整理

例子2-3、 某基础底面尺寸为5、4*2、7m,埋深1、8米,基础顶面离地面0、6米。基础顶面承受柱传来的轴力Fk2=1800kN,弯矩Mk=950kNm, 水平力FkH=180kN; 还承受外墙传来的集中荷载,作用在离轴线0、62m 处,大小为220kN 。试验算基础底面与软弱下卧层地基承载力。已知地基土情况如下:

第一层:粉质粘土,4、3米厚γ=18、0kN/m3,γsat=18、7kN/m3;e=0、85,fak=209kPa,Es1=7、5Mpa

第二层:淤泥质粘土:fak=75kPa,Es2=2、5Mpa

地下水面在基础底面处

解:

1 持力层承载力验算

基础底面平均压应力:

kPa A G F p k k k 6.1747.2*4.525457.2*4.57.2*4.5*8.1*201800==+=+=

最大压力:

kPa

l e p p l G F M e k k k k k 9.273)/61(,9.06/512.02545

2.1*180950max =+===+=+= p 第一层地基承载力特征值以及验算:

)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη

=209+1、0*18、0*(1、8-0、5)=232、4kPa

验算:pkpkmax

2、软弱下卧层地基承载力验算:

)tan 2)(tan 2()(θθσσz b z l p bl cd k z ++-=

=57、2kPa

)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη =122、9>σz+σcz

=57、2+18*1、8+2、5*(18、7-10)=111、4kpa

某1砖砖墙,在基础顶面处的荷载效应标准组合以及基本组合的轴心荷载就是144KN/m 与190KN/m 。基础埋深0、5米,地基承载力特征值就是fak=106kPa 。试设计其基础。

【解】:

1、基础类型与材料选择:

条形基础 。混凝土C20,钢筋HPB235——ft=1、10N/mm2,fy=210N/mm2

2、基础底面尺寸确定:

d f F b G a k

γ-≥

=1、5m

取b=1500mm

3、基础高度选用

基底净反力:

b F

p j =

=190/1、5=126、7kPa

基础有效高度要求

t f V h 7.00≥

=126、7*0、63/(0、7*1100)=0、104m=104mm

取基础高度h=300mm, 有效高度为300-40-5=255>104

4、配筋计算

2121b p M j =

=25、1kNm 09.0h f M

A t s ≥

=521mm2

实际配筋采用φ12@200,Ａｓ＝565mm2

5.绘图

例子2-9

两柱拟采用联合基础。柱截面300*300mm,柱距3m, 基础材料C20,HRB235钢筋,地基承载力特征值fa=140kPa,要求基础与柱1外侧面平齐。荷载如图:F1=240KN,F2=340KN,M1=45kNm,M2=10kNm(弯矩方向都向外)

解】

1、计算荷载作用点的位置

m F F M M l F x 70.1211220=+-+=

2、确定基础长度

m

b x l

c 7.3)2/(20=+=

3、底面宽度计算 m d f l F F b G a 0.1)(21=-+=γ

4、基础高度确定,满足抗冲切以及抗剪要求

取:

455,5006/0===h l h

基底净反力:

kPa lb F F p j 8.15621=+= 梁内力计算

1)抗冲切:(破坏形式分析——此时都就是单侧冲切)

Fl=340-156、8*(0、4+0、3+0、455)*1、0=158、9kN

=07.0h u f m t hp β

0、7*1、0*1100*(0、3+1、0)/2*0、455=227、7kN>F1

2) 抗剪切计算

V=253、8-156、8*(0、15+0、455)=158、9kN

=07.0bh f t h β 0、7*1、0*1100*1、0*0、455=350、1kN>V

5、按倒置梁计算内力,配纵向弯曲钢筋

略

6、 横向配筋计算

柱1下等效梁宽度 :

b1’=0、3+0、75*0、455=0、64

悬臂梁弯矩:211'21b b F M =

配筋略

柱2下略;柱间略

某两柱截面均为400*400mm, 基本组合F1=890kN, F2=1380kN 。柱距为6m,柱1基础容许外挑0、４m 。已知基础埋深为1、5m,地基承载力特征值为180kpa, 试设计基础底面尺寸,并画出连梁内力图

【解】

1 求反力

取,偏心e=1、0m, 对柱2: ∑M=0 得到:R1=1068kN

R2=1202kN

2)求截面尺寸

基础1:长度为(ｅ+0、4)*２＝2、8m

宽度

m d f l R b G a 89.1)(111=-=γ

基础2:

m d f R l b G a 44.2222=-==γ

3)基础底面的净反力:

b1pj1=381、4kN/m

b2pj2=492、6kN/m

4)绘制连梁的剪力与弯矩图