基础设计例题
基础工程(第二版)第三章例题
【例题3-1】某承重砖墙混凝土基础的埋深为 1.5m ，上部结构传来的轴向压力F k ＝200kN/m 。
持力层为粉质粘土，其天然重度γ =17.5kN/m 3，孔隙比e =0.843，液性指数I L =0.76，地基承载力特征值f ak ＝150 kPa ，地下水位在基础底面以下。
试设计此基础。
【解】(1) 地基承载力特征值的深宽修正先按基础宽度b 小于3m 考虑，不作宽度修正。
由于持力层土的孔隙比及液性指数均小于0.85，查表2-7，得ηd =1.6。
kPa178.0= )5.05.1(5.176.1150= )5.0(0d ak a -⨯⨯+-+=d f f γη (2) 按承载力要求初步确定基础宽度m 35.1= )5.120178(200= a min ⨯--=d f F b G k γ初步选定基础宽度为1.40 m 。
(3) 基础剖面布置初步选定基础高度H =0.3m 。
大放脚采用标准砖砌筑，每皮宽度b 1 = 60 mm, h 1 = 120mm ，共砌5皮，大放脚的底面宽度b 0 = 240+2×5×60 = 840 mm ，如图3-2所示。
(4) 按台阶的宽高比要求验算基础的宽度基础采用C15素混凝土砌筑，而基底的平均压力为【例题3-2】某厂房采用钢筋混凝土条形基础，墙厚240mm ，上部结构传至基础顶部的轴心荷载N =350kN /m ，弯矩M =28.0m/m kN ⋅，如图3-5所示。
条形基础底面宽度b 已由地基承载力条件确定为2.0m ，试设计此基础的高度并进行底板配筋。
【解】(1) 选用混凝土的强度等级为C20，查《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)得f t ＝1.1Mpa ；底板受力钢筋采用HRB335级钢筋，查得y f ＝300MPa ；纵向分布钢筋采用HPB235级钢筋。
(2) 基础边缘处的最大和最小地基净反力：kPa133.0217.0= 0.20.2860.2350622min max j ⨯±=±=b M b N p(3) 验算截面I 距基础边缘的距离： ()m 88.024.00.221I =-⨯=b (4) 验算截面的剪力设计值：()[]()[]kN/m174.7= 0.13388.00.21788.00.220.2288.0 22min j I max j I II ⨯+⨯-⨯⨯=+-=p b p b b b b V (5) 基础的计算有效高度：mm 9.2261.17.07.1747.0t I 0=⨯=≥f V h 基础边缘高度取200mm ，基础高度h 取300mm ，有效高度h 0=300－40=260mm >226.9mm ，合适。
7 天然地基上的浅基础设计---例题
不安全，需重新进行设计。
4 重新设计 1）加大基础底面积20%
A 1.2A1 1.28.74 10.48m2
取基础底面尺寸3.03.6 10.8m2
2）计算基础及台阶上的土重
G dA G 210.8 20 432 kN
3）计算基底抵抗矩
W l • b2 / 6 3.03.62 / 6 6.48m3
203 3.0 17.0 (3 0.5)
203 127.5 330.5kPa
2）基础底面积初算
A0
N
fa Gd
2800
2800 10.35m2
330 .5 20 3 270 .5
采用正方形基础，基底边长取3.2m。
因基底宽度超过3m，地基承载力特征值还需 重新进行宽度修正。
1.5 2 1.2 tan 22
204.0 2.47
82.6 kPa
(4) 验算下卧层的承载力：
Q cz z 55.5 82.6 138.1 kPa 126.25 kPa
所以，软弱下卧层强度不满足要求！
例7.3 已知某宾馆设计框架结构，独立基 础，承受上部荷载N=2800kN。基础埋深 d=3.0m。地基土分4层，如下图示。计算 基础底面积。
根据粘土层 e 0.85, I L 0.60 查表7.10得承
载力修正系数b 0,d 1.0 。
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m
17.2 0.8 17.7 1.2 0.8 1.2
17.5kN / m3
先假定基础宽度不大于3m，粘土地基承载力特 征值fa为：
取基础底面尺寸 3.0 3.2 9.6m2
基础工程浅基础例题
例1：某柱下独立基础，基础底面尺寸3.0m ×2.5m ，上部结构传至基础的荷载效应：轴向荷载KN F k 1650=，基础埋深1.5m （不考虑相邻基础荷载的影响）。
解：基底压力计算：KPa A G F p k k k 2505.20.35.15.20.3201650=⨯⨯⨯⨯+=+= 基底附加应力：KPa p p c k 222195.12500=⨯-=-=σ按《建筑地基基础设计规范》，无相邻荷载影响，基础宽度1～30m 范围内，有地基变形沉降计算深度：m b b z n 33.5)5.2ln 4.05.2(5.2)ln 4.05.2(=-⨯=-=计算地基最终变形量的沉降经验系数由计算深度范围内土层压缩模量的当量值确定。
其压缩模量的当量值：∑∑=-siii s E A A E i A 为附加应力图形面积011)(p z z A i i i i i ••-•=----αα 基底下6m 深度内主压缩层有两层土：基础按矩形基础，2.15.2/0.3/==b l ，查表基础底面处：00=z ；查均布矩形基础角点下的平均附加应力系数表，得到： 25.00=-α粘土层底面： 15.2/5.2/,5.21===b z z ，查表1822.02=-α基础底面下6m 处：4.25.2/6/,61===b z z ，查表1036.03=-α 00000111822.1)01822.045.2()(p p p z z A =•-⨯⨯=••-•=--αα000112226644.0)1822.045.21036.046()(p p p z z A =•⨯⨯-⨯⨯=••-•=--ααMPa E A A E si ii s 0.52.76644.05.4822.16644.0822.1=++==∑∑- 地基沉降经验系数：2.1)45(470.13.13.1=-⨯---=s ψ例2：某建筑场地，地质资料如下：地表下第一层土为杂填土，厚2m ，重度16KN/m 3；第二层土，粉土厚4.5m ，粘粒含量%14=c ρ，饱和重度19.6KN/m 3，E s =7.2MPa ，试验测得地基承载力特征值KPa f ak 165=；其下为较厚的淤泥质粘土：重度19KN/m 3，E s =2.4MPa ，地基承载力特征值KPa f ak 85=。
天然地基上的浅基础设计例题图文
解: (1)软弱下卧层承载力修正值：
fa fak d m (d z 0.5)
80 1.018.5(1.8 1.2 0.5) 126.25kPa (2)计算软弱下卧层顶面处的自重应力：
ca h 3.0 18.5 55.5 kPa
(3)计算软弱下卧层顶面处的附加应力：
条形基础基底接触压力：
解：1 先按中心荷载作用计算基础底面积A1： 1）地基承载力特征值宽深修正：
根据粘土层 e 0.85, I L 0.60 查表7.10得承
载力修正系数b 0,d 1.0 。
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m
17.2 0.8 17.7 1.2 0.8 1.2
17.5kN / m3
先假定基础宽度不大于3m，粘土地基承载力特 征值fa为：
基础埋深范围内土的加权平均重度为：
m
16117.5 2 1 2
51 3
17.0kN / m3
先假定基础宽度b≤3m，经深度修正后地基承载力
特征值fa为： f a f ak d m (d 0.5)
203 3.0 17.0 (3 0.5)
203 127.5 330.5kPa
2）基础底面积初算
4）计算基础边缘最大与最小应力
pmax m in
N
G A
M
1.2Q W
1600 384 400 1.250
10.8
6.48
259.1 117.1
kPa
5 验算基础底面应力
1 2
(
pm
ax
pmin) (259 .1117 .1) / 2 188 .1kPa
fa
223kPa
pmax 259 .1kPa 1.2 fa 1.2 223 267 .6kPa
机械设计基础部分例题答案讲解
题1—5 计算题1—5图所示机构的自由度（若有复合铰链，局部自由度或虚约束应明确指出）,并标出原动件。
题1—5图题解1—5图解题分析: 图中C处为3杆形成的复合铰链；移动副M与F导路互相平行，其之一为虚约束；图示有6个杆和10个转动副（I、J、G、L及复合铰链K和H）形成虚约束。
解答：1．机构的自由度：2．选AB杆为原动件。
题2-1在图示铰链四杆机构中，已知l BC=100mm，l CD=70mm，l AD=60mm，AD为机架。
试问：（1）若此机构为曲柄摇杆机构，且AB为曲柄，求l AB的最大值；（2）若此机构为双曲柄机构，求l AB 最小值； （3）若此机构为双摇杆机构，求l AB 的取值范围。
解题分析：根据铰链四杆机构曲柄存在条件进行计算分析。
在铰链四杆机构中，若满足杆长条件，以最短杆或最短杆相邻的杆为机架，机构则有曲柄，否则无曲柄；若不满足杆长条件，无论取哪个构件为机架，机构均为无曲柄，即为双摇杆机构。
解答：1．因为AD 为机架，AB 为曲柄，故AB 为最短杆，有AD CD BC AB l l l l +≤+，则m m30)1006070(=-+=-+≤BC AD CD AB l l l l故 mm30max =AB l2．因为AD 为机架，AB 及CD 均为曲柄，故AD 杆必为最短杆，有下列两种情况：若BC 为最长杆，则 m m100=<BC AB l l ，且AB CD BC AD l l l l +≤+，则m m90m m )7010060(=-+=-+≥CD BC AD AB l l l l得 m m 100m m 90≤≤AB l若AB 为最长杆，则m m100=>BC AB l l ，且BC CD AB AD l l l l +≤+，故m m110m m )6070100(=-+=-+≤AD CD BC AB l l l l得m m 110m m 100≤≤AB l故m m 90min =AB l3．如果机构尺寸不满足杆长条件，则机构必为双摇杆机构。
基础工程例题及习题集
e 0.1W A 的条件，作用于基底的力矩最大值不能超过下列何值？（注：W 为基础底面的
抵抗矩，A 为基础底面积）。（06 年试题） 3、边长为 3m 的正方形基础，荷载作用点有基础形心沿 x 轴向右偏心 0.6m，则基础底面的
基底压力分布面积最接近于多少？（06 年试题）
例 5------持力层以及软弱下卧层承载力验算(确定基础底面积)
按 3m 计算； 2、土的重度取值问题（加权重度以及地下水的处理）； 3、能够利用理论公式进行计算承载力的条件；
例 3 ------地基承载力的深宽修正
某混合结构基础埋深 1.5m，基础宽度 4m，场地为均质粘土，重度 17.5 kN m3 ，孔隙
比 e 0.8 ，液性指数 IL 0.78 ,地基承载力特征值 fak 190kPa ，则修正后的地基承载力
某轴心受压基础，相应于荷载效应的标准组合上部结构传来的轴向力 Fk 780kN .地质剖
面如下，试确定基础底面积并验算软弱下卧层。
d 1.2m
Fk
15.7kN/m3
Es 2.6MPa
z 2m 第一步：地基承载力修正
18.6kN/m3 Es 10MPa fak 196kN/m2
ห้องสมุดไป่ตู้
2500 ηd=1.6
1、解：持力层承载力验算：
F F1 F2 G 2000 200 486.7 2686.7kN
M 0 M V h F2 a 1000 200 1.3 200 0.62 1383kN.m
e M 0 1383 0.515m 5.2 0.87m
为多少？ 基础宽度大于 3m，埋深大于 0.5m，所以需要对承载力进行修正。
机械设计基础公式计算例题
一、计算图所示振动式输送机的自由度。
解：原动构件1绕A 轴转动、通过相互铰接的运动构件2、3、4带动滑块5作往复直线移动。
构件2、3和4在C 处构成复合铰链。
此机构共有5个运动构件、6个转动副、1个移动副，即n ＝5，l p ＝7，h p ＝0。
那么该机构的自由度为F =h l p p n --23=07253-⨯-⨯=1二、在图所示的铰链四杆机构中，设分别以a 、b 、c 、d 表示机构中各构件的长度，且设a ＜d 。
如果构件AB为曲柄，那么AB 能绕轴A 相对机架作整周转动。
为此构件AB 能占据与构件AD 拉直共线和重叠共线的两个位置B A '及B A ''。
由图可见，为了使构件AB 能够转至位置B A '，显然各构件的长度关系应满足c bd a +≤+ 〔3-1〕为了使构件AB 能够转至位置B A ''，各构件的长度关系应满足c ad b +-≤)(或b a d c +-≤)(即c d b a +≤+ 〔3-2〕或b d c a +≤+ 〔3-3〕将式(3-1)、(3-2)、(3-3)分别两两相加，那么得c a ≤b a ≤da ≤同理，当设a ＞d 时，亦可得出c b ad +≤+ b a b d +≤+ b a c d +≤+ 得c d ≤b d ≤a d ≤分析以上诸式，即可得出铰链四杆机构有曲柄的条件为： 〔1〕连架杆和机架中必有一杆是最短杆。
〔2〕最短杆与最长杆长度之和不大于其他两杆长度之和。
上述两个条件必须同时满足，否那么机构中便不可能存在曲柄，因而只能是双摇杆机构。
通常可用以下方法来判别铰链四杆机构的根本类型： 〔1〕假设机构满足杆长之和条件，那么： ① 以最短杆为机架时，可得双曲柄机构。
② 以最短杆的邻边为机架时，可得曲柄摇杆机构。
③ 以最短杆的对边为机架时，可得双摇杆机构。
〔2〕假设机构不满足杆长之和条件那么只能获得双摇杆机构。
天然地基上浅基础的设计例题
天然地基上浅基础的设计例题一、地基承载力计算【例题3-1】某粘土地基上的基础尺寸及埋深如例图3-1所示，试按强二、地基承载力验算（基底尺寸确定）【例题3-2】试确定例图3-2所示某框架柱下基础底面积尺寸。
212~5.90.22075.2241600)4.1~1.1()4.1~1.1(75.22475.24200)5.02(5.160.1200)5.0(m d f F A kPad f f G a k m d ak a =⨯-⨯=-==+=-⨯⨯+=-+=γγη由于力矩较大，底面尺寸可取大些，取b=3.0m ，l =4.0m 。
（2）计算基底压力kPa W M P P kPad bl F P k k k G k k 8.358.3106/4321208603.1733.1732204316002minmax =⨯⨯+±=±==⨯+⨯=+=γ（3）验算持力层承载力不满足KPaKPa f KPa P KPaf KPa P a k a k 8.2698.2242.12.18.3108.2243.173max =⨯=>==<=（4）重新调整基底尺寸，再验算，取=l 4.5mkPa f kPa P P kPa f KPa P a k k a k 2.2692.11.2676.1085.1586/5.4321208608.2245.1582205.4316002max =<=+=⨯⨯++==<=⨯+⨯=则所以 取b=3.0m ，l =4.5m ，满足要求。
对带壁柱的条形基础底面尺寸的确定，取壁柱间距离l 作为计算单元长度（图3-16）。
通常壁柱基础宽度和条形基础宽度一样，均为b ；壁柱基【例题3-3】 某仓库带壁柱的墙基础底面尺寸如例图3-3所示，作用于基底形心处的总竖向荷载kN G F kk 420=+，总力矩m kN M k ⋅=30，持力层土修正后的承载力特征值kPa f a 120=，试复核承载力是否满足要求。
机械设计基础习题例题
一、计算机构的自由度，并检验机构是否有确定的运动。
解题步骤：1、 找出图中是否存在虚约束、复合铰链和局部自由度并在图中标注；2、 写出自由度计算公式；3、 分析确定活动构件数、低副数和高副数；4、 带入公式求解；5、 分析机构是否有确定的运动并说明原因。
解：图中A 处为局部自由度，B 处为复合铰链，C 处为虚约束。
= 3x9- 2x12-2 =1该机构有确定的运动，因为自由度数等于原动件数且大于0。
hl P P n F --=23解：图中C 处为局部自由度，A 处为复合铰链，B 处为虚约束。
= 3x8- 2x11-1 =1该机构有确定的运动，因为自由度数等于原动件数且大于0。
h l PP n F --=23解：图中A 处为局部自由度，B 处为虚约束。
= 3x4- 2x4-2 =2该机构有确定的运动，因为自由度数等于原动件数且大于0。
二、轮系：解题方法：1、判断轮系类型 2、分析组成 3、列出计算式 4、代入并求解。
h l PP n F --=23如图所示为电动机卷扬机的传动装置，已知各轮齿数z1=24,z2=33, z2’=21，Z3=78，Z3’=18 , Z4=30, Z5=78，求i15例3 已知：z1=15,z2=25,z2’=20，Z3=60,n1=200r/min,n3=50r/min 求：n H解：该轮系为周转轮系已知各轮齿数z1=25,z2=20, z2’=25，Z3=20， Z H =100 , Z4=20,求i 14。
（-0.072） 已知各轮齿数z1=40,z2=30, Z3=100，Z4=40, Z5=30，Z6=100,求i 1H. （-8.75）三、判断下列铰链四杆机构的类型。
520156025'2132313113-=⨯⨯-=-=--==z z z z n n n n n n i H H HH H 转向相反与1min/33.8550200n r n n n H HH-=-=---四、画出图示机构的压力角和传动角。
土力学基础设计例题
基础设计计算案例题2. 某沉箱码头为一条形基础，在抛石基床底面处的有效受压宽度Be ˊ =12m,墙前基础底面以上边载的标准值为q k =18kPa,抛石基床底面以下地基土的指标标准值为：内摩擦角k ϕ=30º，粘聚力c k =0，天然重度γ=19kN/m 3·抛石基床底面合力与垂线间夹角δˊ=11.3º。
不考虑波浪力的作用，按《港口工程地基规范》(1T7250-98 )算得的地基极限承载力的竖向分力标准值最接近下列哪一个数值？（k ϕ=30º时，承载力系数N γB =8.862, N qB =12.245）(A) 7560.5kN/m ； (B) 7850.4kN/m ；(C) 8387.5kN/m ；(D) 8523.7kN/m 。
1. 某建筑物基础底面尺寸为3m×4m ，基础理深d =1.5m ，拟建场地地下水位距地表1.0m ，地基土分布：第一层为填土，层厚为1米，γ＝18.0kN/m 3；第二层为粉质粘土，层厚为5米，γ＝19.0kN/m 3，φk ＝22º，C k =16kPa ；第三层为淤泥质粘土，层厚为6米，γ＝17.0kN/m 3，φk ＝11º，C k =10kPa ；。
按《地基基础设计规范》（GB50007－2002）的理论公式计算基础持力层地基承载力特征值f a ，其值最接近下列哪一个数值？(A) 184kPa ； (B) 191kPa ；(C) 199 kPa ；(D) 223kPa 。
3. 某建筑物的箱形基础宽9m ，长20m ，埋深d =5m ，地下水位距地表2.0m ，地基土分布：第一层为填土，层厚为1.5米，γ＝18.0kN/m 3；第二层为粘土，层厚为10米，水位以上γ＝18.5kN/m 3、水位以下γ＝19.5kN/m 3，L I =0.73，e =0.83由载荷试验确定的粘土持力层承载力特征值f ak =190kPa 。
柱下钢筋混凝土独立基础设计例题
一、设计题目某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力N=1150KN，弯矩M=200KN·m，柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.0m,试设计此钢筋混凝土独立基础。
图1 底层平面布置土层序号土层名称层底埋深（m）容重γ（KN/m³）含水量ω（%）孔隙比e液性指数IL粘聚力（kpa）内摩擦角φ（°）压缩模量E（Mpa）①浅黄色粘土 5.0 19.4 27.8 0.79 0.23 33.0 18 11.9②褐黄色粉质粘土8.0 20.0 21.8 0.64 0.37 20.0 21.0 8.1③强风化泥质砂岩15.0 25.0 68.0 25.0 24.9二、主要内容（1）确定基础埋置深度（2）确定地基承载力特征值（3）确定基础地面尺寸（4）确定基础的高度（5）基础底板的配筋计算（6）绘制施工图（平面图，详图）三、具体要求（1）结构设计必须依据最新出版的有关技术规范或教程，设计图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。
（2）设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，可采用手工抄写或电脑打印。
（3）必须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作违纪处理。
四、完成后应上交的材料（1）基础平面布置图（1:100）（2）基础详图（底板配筋图、平面图、剖面图）（1:50）（3）设计说明书五、参考文献（1）《基础工程》，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。
（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社。
（3）《土力学》（陈仲颐、周景星、王洪瑾编著，清华大学出版社）。
指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日设计过程：一、确定基础埋置深度由《建筑地基基础设计规范》（GB500007-2002）（下称《规范》）可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下水位以上。
柱下独立承台桩基础设计 例题
基础工程课程设计————某住宅楼桩基础设计一：设计资料1、建筑场地土层按其成因土的特征和力学性质的不同自上而下划分为四层，物理力学指标见下表。
勘查期间测得地下水混合水位深为2.0m,地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。
建筑安全等级为2级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载：V = 3200kN, M=400kN m，H = 50kN；柱的截面尺寸为：400×400mm；承台底面埋深：D ＝ 2.0m。
2、根据地质资料，以黄土粉质粘土为桩尖持力层，钢筋混凝土预制桩断面尺寸为300×300，桩长为10.0m3、桩身资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值fc＝15MPa，弯曲强度设计值为fm＝16.5MPa，主筋采用：4Φ16，强度设计值：f y＝310MPa4、承台设计资料：混凝土为C30，轴心抗压强度设计值为fc＝15MPa，弯曲抗压强度设计值为fm＝1.5MPa。
、附：1）：土层主要物理力学指标；2）：桩静载荷试验曲线。
附表一：附表二：桩静载荷试验曲线二：设计要求：1、单桩竖向承载力标准值和设计值的计算；2、确定桩数和桩的平面布置图；3、群桩中基桩的受力验算4、承台结构设计及验算；5、桩及承台的施工图设计：包括桩的平面布置图，桩身配筋图，承台配筋和必要的施工说明；6、需要提交的报告：计算说明书和桩基础施工图。
三：桩基础设计 （一）：必要资料准备1、建筑物的类型机规模：住宅楼2、岩土工程勘察报告：见上页附表3、环境及检测条件：地下水无腐蚀性，Q —S 曲线见附表 （二）：外部荷载及桩型确定1、柱传来荷载：V = 3200kN 、M = 400kN ∙m 、H = 50kN2、桩型确定：1）、由题意选桩为钢筋混凝土预制桩； 2）、构造尺寸：桩长L ＝10.0m ，截面尺寸：300×300mm 3）、桩身：混凝土强度 C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPa4φ16yf＝310MPa4）、承台材料：混凝土强度C30、cf＝15MPa 、mf＝16.5MPat f＝1.5MPa（三）：单桩承载力确定1、 单桩竖向承载力的确定： 1）、根据桩身材料强度（ϕ＝1.0按0.25折减，配筋 φ16）2()1.0(150.25300310803.8)586.7p ScyR kNff A A ϕ''=+=⨯⨯⨯+⨯=2）、根据地基基础规范公式计算： 1°、桩尖土端承载力计算： 粉质粘土，LI＝0.60，入土深度为12.0m100800(800)8805pakPa q -=⨯= 2°、桩侧土摩擦力： 粉质粘土层1：1.0LI= ，17~24sakPa q= 取18kPa粉质粘土层2：0.60LI= ，24~31sakPa q= 取28kPa28800.340.3(189281)307.2pippasia Ra kPaqq lA μ=+=⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑3）、根据静载荷试验数据计算：根据静载荷单桩承载力试验Q s -曲线，按明显拐点法得单桩极限承载力550ukN Q=单桩承载力标准值：55027522uk kN QR === 根据以上各种条件下的计算结果，取单桩竖向承载力标准值275akN R=单桩竖向承载力设计值1.2 1.2275330k kN R R ==⨯=4）、确桩数和桩的布置：1°、初步假定承台的尺寸为 223m ⨯ 上部结构传来垂直荷载： 3200V kN = 承台和土自重： 2(23)20240G kN =⨯⨯⨯= 32002401.1 1.111.5330F G n R ++=⨯=⨯= 取 12n =根 桩距 ：()()3~43~40.30.9~1.2S d m ==⨯= 取 1.0S m = 2°、承台平面尺寸及柱排列如下图：桩平面布置图1：100桩立面图（四）：单桩受力验算： 1、单桩所受平均力：3200 2.6 3.6220297.912F G N kPa R n ++⨯⨯⨯===<2、单桩所受最大及最小力：()()max max min2240050 1.5 1.5297.960.5 1.5iF G nMx Nx+⨯⨯+=±=±=⨯⨯∑3、 单桩水平承载力计算： 150 4.212i H kPa n H === ， 3200266.712i V == 4.211266.763.512H V ==<< 即i V 与i H 合力 与i V 的夹角小于5∴单桩水平承载力满足要求，不需要进一步的验算。
结构可靠性设计基础例题与习题1
(2) 求可靠指标 及设计验算点R*、 NG* 、NQ* 。 用改进的一次二阶矩法计算得， β=2.320 设计验算点
R* 142.8kN ，NG* 53.8kN ，NQ* 89.0kN
1.10
(3) 第二次迭代
R的当量正态化： R 251.0kN ， R 24.1kN
1.1
钢筋抗力Rs的统计参数： μRs=Asμfy=1964×380=746.3kN σRs=μRsδfy=746.3×0.06=44.8kN
构件抗力R的统计参数： μR=μRc+ μRs=3720+746.3=4466.3kN
R
2 Rc
2 Rs
744.02 44.82 745.3kN
(3) 可靠指标β的计算。
R当量正态化：取R*的初始值为μR，则：
R
R * 1 ln R * ln
R
304.8kN
1
2 R
1.9
R R *
ln(1
2 R
)
52.2kN
NQ当量正态化：
式中
NQ
1FNQ (NQ* )
f NQ (NQ* )
，NQ NQ* 1[FNQ (NQ* )] NQ
FNQ (NQ* ) exp[exp( y)]
1.4
例3 某钢梁截面抵抗矩为W，
μW=5.5×104mm3,σW=0.3×104mm3；钢材的屈服强度为
f,μf=380.0N/mm2,σf=30.4N/mm2。钢梁在固定荷载P作用下
在跨中产生最大弯矩M，μM=1.3×107N.m，
σM=0.091×107N.mm。随机变量W、Φ和MP均为互不相关服
塔机基础设计计算例题
暗梁 800×1500
(a)
暗梁 800×1500
700
φ700灌注桩
566 1131 1131 566 990 1697 1697 990 5374 100 100
(b)
图 2 桩基平面示意及 A-A 剖面图 （a）桩基平面示意（b）A-A 剖面图
3、基础综合受力计算 （1）基础自重标准值 GK=3.8×3.8×1.5×25=541.5KN 丰水期 GK’=3.8×3.8×0.5×25＋3.8×3.8×1.0×（25-10） =397.1KN （2）非工作状态下塔机对基础顶面作用力： ①倾覆力矩组合标准值：
Qmax Fv 'Gk ' M v ' Fv 'h ·h 4 L 795 541.5 3405.5 4 2 .4 2 1337.5 KN＜ 1.2 Ra 1.2 1170 .94 1405.13KN
（满足要求） Qmin Fv 'Gk ' M v ' Fv 'h ·h 4 L 795 397.1 3405.5 4 2 .4 2 705.3KN＜ 1.2 R f 1.2 699.6 838.87 KN
min
480 1684.8 1930 80 1.3 1 7 .2 7 .2 7 .2 3 6 2 74.46 KN / M 1.2 fa（满足） P
max
③弯矩作用于对角线方向时 （A）工作状态
Pmin Fk Gk Mkx Mky b Wx Wy (1720 50 1.3) 1 7 .2 3 6 2 2
-7-
塔机桩基础设计计算例题
1、塔机概况 根据工程实况， 选用塔机的塔身桁架结构尺寸为 1.6×1.6M （2.0M ×2.0M） ，埋脚深度为 0.7M，塔机变幅半径为 60.0M，塔机吊钩高度 为 48.6M，塔机使用时丰水期地下水位为自然地面下 0.5M，塔机基础 受力如图 1 所示：
钢筋混凝土墙下条形基础设计例题[详细]
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、钢筋混凝土墙下条形基础设计.某办公楼为砖混承重结构,拟采用钢筋混凝土墙下条形基础.外墙厚为370米米,上部结构传至000.0±处的荷载标准值为K F = 220kN/米,K M =45kN ·米/米,荷载基本值为F=250kN/米, 米=63kN ．米/米,基础埋深1. 92米(从室内地面算起),室外地面比室内地面低0.45米.地基持力层承载力修正特征值af =158kPa.混凝土强度等级为C20 (cf = 9. 6N/米米Z ),钢筋采用HPB235级钢筋()2210mm fyN =.试设计该外墙基础.解:(1)求基础底面宽度b基础平均埋深:d=(1.92×2一0. 45)/2=1. 7米基础底面宽度:b ＝md f F G K77.1=-γ初选b=1.3 × 1.77=2.3米 地基承载力验算.517.12962max+=++=b M b G F P KK K k=180.7kPa ＜l.2af ＝189.6kPa 满足要求(2)地基净反力计算.aj a j b Mb F P b Mb F P KP =-=-=KP =+=+=2.375.717.10862.1805.717.10862min2max(3)底板配筋计算.初选基础高度h=350米米,边缘厚取200米米.采用100米米C10的混凝土垫层,基础保护层厚度取40米米,则基础有效高度ho =310米米.计算截面选在墙边缘,则1a ＝(2.3-0.37)/2=0.97米该截面处的地基净反力Ij p =180.2-(180.2-37.2)×0.97/2.3=119.9kPa计算底板最大弯距()()221max max 97.09.1192.180261261⨯+⨯⨯=+=I a p P M j j=m m ⋅KN 3.75计算底板配筋mmf h M y 12852103109.0103.759.06max ⨯⨯⨯=选用14φ＠110㎜()21399mm A s =,根据构造要求纵向钢筋选取8φ＠250()20.201mm As=.基础剖面如图所示:用静力平衡条件求柱下条形基础的内力条件:下图所示条形基础,底板宽,b=2.5米其余数据见图要求:1.当5.01=x 时,确定基础的总长度L,要求基底反力是均匀分布的.2.按静力平衡条件求AB 跨的内力. 解:1.确定基础底面尺寸各柱竖向力的合力,距图中A 点的距离x 为mx 85.7554174017549602.417402.1017547.14960=+++⨯+⨯+⨯=基础伸出A 点外1x =0.5米,如果要求竖向力合力与基底形心重合,则基础必须伸出图中D 点之外2x .2x =2×(7.85＋0.5)-(14.7+0.5)=1.5米(等于边距的31)基础总长度L ＝14.7+0.5＋1.5= 16.7米 2．确定基础底面的反力mL F p KN=+++==∑3007.16554174017549603．按静力平衡条件计算内力(下图)m M A ⋅KN =⨯⨯=385.0300212404554150V 1500.5300 A -=-=KN=⨯=右左A VAB 跨内最大负弯矩的截面至A 点的距离3005541=a -0.5=1.35米,则:()()()KN-=-=KN =-+⨯=⋅KN =⨯-+⨯⨯=⋅KN -=⨯-+⨯⨯=I 8841740856V 8565542.45.03009872.45542.45.03002123435.155435.15.030021B 22右左B B V mM m M筏形基础底面尺寸的确定条件:有一箱形基础,已知沿长度方向,荷载效应准永久组合与基础平面形心重宽度 方向竖向准永久组合与基底形心之间有偏心,现取一个柱距,上部结构传到地下室顶板的 荷载大小和位置,以及地下室自重的大小和位置见下图要求:当1a =0时,确定2a 的取值范围.←箱形基础受力图解:取地下室总宽为h,长度方向为单位长度,则 A ＝l ×h ＝h226161hh w == 根据《规范》式(8.4.2),要求偏心距hh h A we 0167.061.01.02==≤上部结构和地下室荷载的合力R ＝∑iN ＋G ＝7100＋13500＋9000＋3200＝32800kN合力R 到左边1N 作用点的距离为xxR ＝32800x ＝13500 × 8000＋9000 × 14000＋3200 × 7330.得 mm x 7849=基底宽2114000a mm a h ++=,因01=a ,故214000a mm h +=第一种情况,合力在形心左侧,则mm h h e h162400167.0784978492=+=+=2a ＝14000-h =16240一14000＝2240米米第二种情况,合力在形心右侧,则h e h0167.0784978492-=-=mm h 15190=140002-=h a ＝15190-14000＝1190米米当2a 在1.19米～2.24米范围内,可以满足A we 1.0≤的规定.如下图所示,某厂房作用在某柱下桩基承台顶面的荷载设计值F=2000kN,mM y ⋅KN =300 ,地基表层为杂填土,厚1.8米;第二层为软粘土,厚为7. 5米,sq = 14kPa;第三层为粉质粘土,厚度为5米多,sq =30kPa,pq =800kPa.若选取承台埋深d ＝1.8米,承台厚度1.5米,承台底面积取2.4米×3.0米.选用截面为300米米×300米米的钢筋混凝土预制桩,试确定桩长L 及桩数n,并进行桩位布置和群桩中单桩 受力验算.解:(1)确定桩长Z.根据地质资料,将第三层粉质粘土层作为桩端持力层较好,设桩打人第三层的深度为5倍的桩径,即5×0.3=1.5米.则桩的长度L为:L＝ 0.05＋7.5＋1.5＝9.05米取L=10米(包括桩尖长度)(2)确定单桩竖向承载力设计值R.由经验公式∑=+=niisipppalquAqR1进行计算aR=800 ×23.0＋ 4×0．3×(14×7.5＋30×1．5)＝259.2kN 预估该桩基基桩的根数n>3,故单桩竖向承载力值为:R=1.2a R＝＝ 1 .2 ×252=302.4kN(3)确定桩数n承台及其以上土的平均重量为: G ＝Ad G γ＝20×2.4×3．0×l.8＝259.2kN桩数n 为:n=(1.1～1.2)=+A GF 8.22～8.96根取n=8根(4)桩在承台底面上的布置.桩的中心距S ＝(3～4)d ＝(3～4) ×0.3＝0. 9～1. 2米o 桩位的布置见下图 (5)群桩中单桩的受力验算.单桩所受的平均竖向力为:KN =<=+=+=N 4.3024.28282.2592000R n G F 满足群桩中单桩所受的最大、最小竖向力为:⇒±=±+=∑554.2822maxmaxmin iY x x M n G F N8.22688.3624.3022.12.1338min max >KN =KN =⨯=<=N R N由以上计算可知,单桩受力能够满足要求.2、某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基.建筑物安全等级为二级.桩的截面为300米米 ×300米米,桩的截面尺寸为500米米×500米米,承台底标高-1.7O 米,作用于室内地面标高±0.000处的竖向力设计值F ＝1800kN,作用于承台顶标高的水平剪力设计值V ＝40kN,弯矩设计值米＝200kN ·米,见下图.基桩承载力设计值R ＝23OkN,(210mm f c N =,21.1mm f t N =),承台配筋采用Ⅰ级钢筋(2210mm f y N =).试设计该桩基.解:(1)桩数的确定和布置.按试算法,偏心受压时所需的桩数n 可按中心受压计算,并乘以增大系数μ＝1.2～1.4,即39.92.12301800=⨯==μR F n取9根,设桩的中心距:S ＝3d ＝3×300＝900米米.根据布桩原则,采用图示的布桩形式 (2)基桩承载力验算.取0γ =1.0则0γN==+n G F 0γ 1×92.1207.14.24.21800⨯⨯⨯⨯+=KN =<KN 230226R⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++=∑2max 00max0i x x M n G F N γγ=269.7<KN =2762.1R=N min 0γ226-43.7＝182.3kN>0(3)承台计算.1)冲切承载力验算. (a)受柱冲切验算.设承台高度h = 900米米,则承台有效高度Ho=900-75＝825米米9180018001-=-=∑i Q F F ＝1600kN23002500900--==oy ox a a ＝ 500米米>0. 2ho ＝ 33㎜且＜=0h 825米米;606.082550000=====h a h a oy ox oy ox λλ而893.02.072.0=+==ox oy ox λββ则2()()[]h f a h a bt ox c oy oy cox+++ββ=3242kN ＞10F γ＝ 1×1600kN(满足)(b)受角桩冲切验算.KN =+=+==∑7.2437.43918002max 01ima x x M N F N N==y x a a 11500米米606.0825500010111=====h a h a y x y x λλ而60.02.048.0111=+==x y x λββ所以对角桩的冲切验算为:2011121122h f c a c a t x y y x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫⎝⎛+ββ=762.3×310N= 762.3 kN> 10N γ=1 × 243.7 = 243.7kN(满足)2)斜截面受剪承载力验算V=max3N =3×243.7=731kN,mma a y x 500==606.082550000=====h a h a y x y x λλ而133.03.012.0=+=x λβ则截面计算宽度为:11201015.01y y y y b b b h h b b ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--===1782米米验算斜截面受剪承载力:=00h b f c β0.133×9.6×1782×825=1877.1×310=1877.1kN>V 0γ=1×731=731kN( 满足 )1、某一砖混结构的建筑采用条形基础.作用在基础顶面的竖向荷载为kF =135kN/米,基础埋深0.80米.地基土的表层为素填土,1γ=17.8kN/米3,层厚1h = l.30米;表层素填土以下是淤泥质土,2γ=18. 2kN/米,承载力特征值a k f KP =75,层厚1h= 6.80米.地下水位埋深l.30米.拟采用砂垫层地基处理方法,试设计此砂垫层的尺寸.(应力扩散角30=θ,淤泥质土dη=1.0)解:(1)采用粗砂垫层,其承载力特征值取kf =150kPa,经深度修正后砂垫层的承载力特征值为:γηd k a f f +=(d-0.5)＝ 150＋1.O ×17.8×(0.8-0.5)＝155.3kPa (2)确定条形基础的宽度b:b=97.08.0203.15513520=⨯-=-d f F ,取b=1.0米(3)砂垫层厚度.z=0.8米(4)砂垫层底面土的自重应力czpczp ＝17.8 ×1.3＋(18.2-10)×(0.8＋l.2-l.3)＝28.9kPa(5)砂垫层底面的附加应力z p因z/b 大于0.5,取应力扩散角30=θ基底压力kp =(135+0.8×1.0×20)/1.0=151kPa基底处土的自重应力cp =17.8×0.8=14.2kPa,则()5.632=+-=θtg b p p b p c k z kPa(6)垫层底面淤泥质土的承载力:()5.0-+=d f f d k az γη=75+1.0×17.8×(1.6-0.5)＝94.6kPa(7)验算垫层底面下软弱下卧层的承载力:czz p p +=63.5+28.9=92.4kPa<azf = 94.6kPa,满足要求.(8)确定垫层宽度/b :/b ＝b ＋2tg θ＝ 1.0＋2×tg30＝2.15米2、一独立柱基,由上部结构传至基础顶面的竖向力kF = 1520kN,基础底面尺寸为3.5米 ×3.5米,基础埋深 2.5米,如下图所示.天然地基承载力不能满足要求,拟采用水泥土搅拌桩处理基础下淤泥质土,形成复合地基,使其承载力满足要求.有关指标和参数如下:水泥土搅拌桩直径D=0.6米,桩长L=9米;桩身试块无侧限抗压强度=cu f 2000kPa;桩身强度折减系数η= 0.4;桩周土平均摩阻力特征值sq =11kPa;桩端阻力pq =185kPa;桩端天然地基土承载力折减系数α=0.5;桩间土承载力折减系数奸β=0.3.计算此水泥土搅拌桩复合地基的面积置换率和水泥土搅拌桩的桩数. 解:(1)求单桩承载力aR .桩的截面积222283.06.044m D A P ===ππ根据桩身材料:Pcu a A f R η=＝0.4×2000×0.283＝ 226.4kN 根据桩周土和桩端土抗力:pp p s a q A l q R αμ+=＝10×3.14×0.6×9＋0.5×0.283×185＝21.7kN则取aR = 212.7kN(2)求满足设计要求的复合地基承载力特征值spkf基底压力P (即要求的复合地基承载力)5.35.3205.25.35.31520⨯⨯⨯⨯+=+=A G F p K K ＝174.1 kPa 即＝spkf =174.1kPa(3)求面积置换率米和桩数n.将spkf ＝174.1kPa,aR ＝212. 7kN,=β0.3,sk f ＝75kPa,P A ＝0.283㎡代人式(1)()m A R mf Paspk -+=1βsk f(1)即()7513.0283.07.2121.174⨯-+⨯=m m 解之得米=0.208则桩数283.05.35.3208.0⨯⨯==P A mA n =9根,n =9根,桩的平面布置见下图。
土力学基础设计例题
基础设计计算案例题2. 某沉箱码头为一条形基础，在抛石基床底面处的有效受压宽度Be ˊ =12m,墙前基础底面以上边载的标准值为q k =18kPa,抛石基床底面以下地基土的指标标准值为：内摩擦角k ϕ=30º，粘聚力c k =0，天然重度γ=19kN/m 3·抛石基床底面合力与垂线间夹角δˊ=11.3º。
不考虑波浪力的作用，按《港口工程地基规范》(1T7250-98 )算得的地基极限承载力的竖向分力标准值最接近下列哪一个数值？（k ϕ=30º时，承载力系数N γB =8.862, N qB =12.245）(A) 7560.5kN/m ； (B) 7850.4kN/m ；(C) 8387.5kN/m ；(D) 8523.7kN/m 。
1. 某建筑物基础底面尺寸为3m×4m ，基础理深d =1.5m ，拟建场地地下水位距地表1.0m ，地基土分布：第一层为填土，层厚为1米，γ＝18.0kN/m 3；第二层为粉质粘土，层厚为5米，γ＝19.0kN/m 3，φk ＝22º，C k =16kPa ；第三层为淤泥质粘土，层厚为6米，γ＝17.0kN/m 3，φk ＝11º，C k =10kPa ；。
按《地基基础设计规范》（GB50007－2002）的理论公式计算基础持力层地基承载力特征值f a ，其值最接近下列哪一个数值？(A) 184kPa ； (B) 191kPa ；(C) 199 kPa ；(D) 223kPa 。
3. 某建筑物的箱形基础宽9m ，长20m ，埋深d =5m ，地下水位距地表2.0m ，地基土分布：第一层为填土，层厚为1.5米，γ＝18.0kN/m 3；第二层为粘土，层厚为10米，水位以上γ＝18.5kN/m 3、水位以下γ＝19.5kN/m 3，L I =0.73，e =0.83由载荷试验确定的粘土持力层承载力特征值f ak =190kPa 。
桩基础设计计算书例题
桩基础设计计算书例题
桩基础设计计算书例题
一、工程概况
工程名称：某桩基础工程
建设地点：某市某县
建设单位：某建设公司
二、基础工程概况
1、桩基础类型：抗拔桩，单桩；
2、基础设计荷载：主桩设计荷载为Qk=200 kN；
3、桩径：Φ750 mm；
4、桩长：Lk=20 m；
5、地基础质地：粉土、软细黏土；
6、桩基块组：6个，每块宽度为0.8m；
7、基础深度：z=2.6 m；
三、桩基计算
1、桩基确定：
根据基础设计荷载Qk=200 kN，地基有效抗拔强度f'a=30 kPa，可得抗拔桩抗拔拉力Tk=Qk/πD2/4=200/π(0.75)2/4=26.18 kN，桩基宽度b=6*0.8=4.8 m，桩长Lk=20 m，桩深度z=2.6 m，故有效抗拔面积A=bz=4.8×2.6=12.48 m2，计算所得桩基抗拔强度
fy=Tk/A=26.18/12.48=2.1 kPa，与设计有效抗拔强度f'a=30 kPa相比满足要求，桩基确定。
2、桩基施工：
桩孔按设计图施工，桩基施工完毕后，进行桩身和桩基结合状况检验，其结合状况满足要求，可以开始桩基浇筑。
3、桩基浇筑：
按设计桩基浇筑方案施工，桩基浇筑阶段，采用挖孔补注即时混凝土施工方法，每桩须补注2m3混凝土，补注混凝土与桩身紧密结合，混凝土强度符合设计要求。
桩基浇筑完毕后，进行桩基检验，检验结果合格，桩基浇筑完毕。
四、总结
本桩基础工程按设计要求，桩孔挖掘、桩身施工、桩基浇筑等施工工序设计合理，可满足设计要求。
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、钢筋混凝土墙下条形基础设计。
某办公楼为砖混承重结构，拟采用钢筋混凝土墙下条形基础。
外墙厚为370mm ，上部结构传至000.0±处的荷载标准值为K F = 220kN/m,K M =45kN ·m/m ，荷载基本值为F=250kN/m, M=63kN ．m/m ，基础埋深1. 92m （从室内地面算起），室外地面比室内地面低0.45m 。
地基持力层承载力修正特征值af =158kPa 。
混凝土强度等级为C20 (cf = 9. 6N/mmZ )，钢筋采用HPB235级钢筋()2210mm fyN =。
试设计该外墙基础。
解：(1)求基础底面宽度b基础平均埋深：d=(1.92×2一0. 45)/2=1. 7m基础底面宽度：b ＝md f F G K77.1=-γ初选b=1.3 × 1.77=2.3m 地基承载力验算.517.12962max+=++=b M b G F P KK K k=180.7kPa ＜l.2af ＝189.6kPa 满足要求(2）地基净反力计算。
aj a j b Mb F P b Mb F P KP =-=-=KP =+=+=2.375.717.10862.1805.717.10862min2max(3）底板配筋计算。
初选基础高度h=350mm ，边缘厚取200mm 。
采用100mmC10的混凝土垫层，基 础保护层厚度取40mm ，则基础有效高度ho =310mm.计算截面选在墙边缘，则1a ＝(2.3-0.37)/2=0.97m该截面处的地基净反力Ij p =180.2-（180.2-37.2)×0.97/2.3=119.9kPa计算底板最大弯距()()221max max 97.09.1192.180261261⨯+⨯⨯=+=I a p P M j j=m m ⋅KN 3.75计算底板配筋mmf h M y 12852103109.0103.759.06max ⨯⨯⨯=选用14φ＠110㎜()21399mm A s =，根据构造要求纵向钢筋选取8φ＠250()20.201mm As=。
基础剖面如图所示：用静力平衡条件求柱下条形基础的内力条件：下图所示条形基础，底板宽，b=2.5m 其余数据见图要求：1.当5.01=x 时，确定基础的总长度L ，要求基底反力是均匀分布的。
2.按静力平衡条件求AB 跨的内力。
解：1.确定基础底面尺寸各柱竖向力的合力，距图中A 点的距离x 为mx 85.7554174017549602.417402.1017547.14960=+++⨯+⨯+⨯=基础伸出A 点外1x =0.5m ，如果要求竖向力合力与基底形心重合，则基础必须伸出图中D 点之外2x 。
2x =2×(7.85＋0.5）-（14.7+0.5）=1.5m(等于边距的31）基础总长度L ＝14.7+0.5＋1.5= 16.7m 2．确定基础底面的反力mLF p KN=+++==∑3007.16554174017549603．按静力平衡条件计算内力（下图）m M A ⋅KN =⨯⨯=385.0300212404554150V 1500.5300 A -=-=KN=⨯=右左A VAB 跨内最大负弯矩的截面至A 点的距离3005541=a -0.5=1.35m ，则：()()()KN-=-=KN =-+⨯=⋅KN =⨯-+⨯⨯=⋅KN -=⨯-+⨯⨯=I 8841740856V 8565542.45.03009872.45542.45.03002123435.155435.15.030021B 22右左B B V mM m M筏形基础底面尺寸的确定条件：有一箱形基础，已知沿长度方向，荷载效应准永久组合与基础平面形心重宽度 方向竖向准永久组合与基底形心之间有偏心，现取一个柱距，上部结构传到地下室顶板的 荷载大小和位置，以及地下室自重的大小和位置见下图要求：当1a =0时，确定2a 的取值范围。
←箱形基础受力图解：取地下室总宽为h ，长度方向为单位长度，则 A ＝l ×h ＝h226161hh w == 根据《规范》式（8.4.2)，要求偏心距hh h A we 0167.061.01.02==≤上部结构和地下室荷载的合力R ＝∑iN ＋G ＝7100＋13500＋9000＋3200＝32800kN合力R 到左边1N 作用点的距离为xxR ＝32800x ＝13500 × 8000＋9000 × 14000＋3200 × 7330.得 mm x 7849=基底宽2114000a mm a h ++=，因01=a ，故214000a mm h +=第一种情况，合力在形心左侧，则mm h h e h162400167.0784978492=+=+=2a ＝14000-h =16240一14000＝2240mm第二种情况，合力在形心右侧，则h e h0167.0784978492-=-=mm h 15190=140002-=h a ＝15190-14000＝1190mm当2a 在1.19m ～2.24m 范围内，可以满足A we 1.0≤的规定。
如下图所示，某厂房作用在某柱下桩基承台顶面的荷载设计值F=2000kN ，mM y ⋅KN =300 ，地基表层为杂填土，厚1.8m ；第二层为软粘土，厚为7. 5m,sq = 14kPa;第三层为粉质粘土，厚度为5m 多，sq =30kPa,pq =800kPa 。
若选取承台埋深d ＝1.8m ，承台厚度1.5m ，承台底面积取2.4m ×3.0m 。
选用截面为300mm ×300mm的钢筋混凝土预制桩，试确定桩长L 及桩数n ，并进行桩位布置和群桩中单桩受力验算。
解：(1）确定桩长Z。
根据地质资料，将第三层粉质粘土层作为桩端持力层较好，设桩打人第三层的深度为5倍的桩径，即5×0.3=1.5m。
则桩的长度L为：L＝ 0.05＋7.5＋1.5＝9.05m 取L=10m（包括桩尖长度）(2）确定单桩竖向承载力设计值R。
由经验公式∑=+=niisipppalquAqR1进行计算aR=800 ×23.0＋ 4×0．3×（14×7.5＋30×1．5）＝259.2kN预估该桩基基桩的根数n>3，故单桩竖向承载力值为：R=1.2aR＝＝ 1 .2 ×252=302.4kN(3）确定桩数n承台及其以上土的平均重量为： G ＝Ad G γ＝20×2.4×3．0×l.8＝259.2kN桩数n 为：n=(1.1～1.2)=+A GF 8.22～8.96根取n=8根(4)桩在承台底面上的布置。
桩的中心距S ＝(3～4)d ＝(3～4) ×0.3＝0. 9～1. 2mo 桩位的布置见下图 (5）群桩中单桩的受力验算。
单桩所受的平均竖向力为：KN =<=+=+=N 4.3024.28282.2592000R n G F 满足群桩中单桩所受的最大、最小竖向力为：⇒±=±+=∑554.2822maxmaxmin iY x x M n G F N8.22688.3624.3022.12.1338min max >KN =KN =⨯=<=N R N由以上计算可知，单桩受力能够满足要求。
2、某框架结构办公楼柱下采用预制钢筋混凝土桩基。
建筑物安全等级为二级。
桩的截面为300mm ×300mm ，桩的截面尺寸为500mm ×500mm ，承台底标高-1.7Om ，作用于室内地面标高±0.000处的竖向力设计值F ＝1800kN ，作用于承台顶标高的水平剪力设计值V ＝40kN ，弯矩设计值M ＝200kN ·m ，见下图。
基桩承载力设计值R ＝23OkN ，（210mm f c N =，21.1mm f t N =），承台配筋采用Ⅰ级钢筋（2210mm f y N =）。
试设计该桩基。
解：（1）桩数的确定和布置。
按试算法，偏心受压时所需的桩数n 可按中心受压计算，并乘以增大系数μ＝1.2～1.4，即39.92.12301800=⨯==μR F n取9根，设桩的中心距：S ＝3d ＝3×300＝900mm 。
根据布桩原则，采用图示的布桩形式(2)基桩承载力验算。
取0γ=1.0则0γN==+n G F 0γ 1×92.1207.14.24.21800⨯⨯⨯⨯+=KN =<KN 230226R⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++=∑2max 00max0i x x M n G F N γγ=269.7<KN =2762.1R=N min 0γ226-43.7＝182.3kN>0(3）承台计算。
1)冲切承载力验算。
(a)受柱冲切验算。
设承台高度h = 900mm,则承台有效高度Ho=900-75＝825mm9180018001-=-=∑i Q F F ＝1600kN23002500900--==oy ox a a ＝ 500mm>0. 2ho ＝ 33㎜且＜=0h 825mm ；606.082550000=====h a h a oy ox oy ox λλ而893.02.072.0=+==ox oy ox λββ则2()()[]h f a h a bt ox c oy oy cox+++ββ=3242kN ＞10F γ＝ 1×1600kN （满足）(b)受角桩冲切验算。
KN =+=+==∑7.2437.43918002max 01ima x x M N F N N==y x a a 11500mm606.0825500010111=====h a h a y x y x λλ而60.02.048.0111=+==x y x λββ所以对角桩的冲切验算为：2011121122h f c a c a t x y y x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫⎝⎛+ββ=762.3×310N= 762.3 kN> 10N γ=1 × 243.7 = 243.7kN （满足）2)斜截面受剪承载力验算V=max3N =3×243.7=731kN ，mma a y x 500==606.082550000=====h a h a y x y x λλ而133.03.012.0=+=x λβ则截面计算宽度为：11201015.01y y y y b b b h h b b ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--===1782mm验算斜截面受剪承载力：=00h b f c β0.133×9.6×1782×825=1877.1×310=1877.1kN>V 0γ=1×731=731kN( 满足 )1、某一砖混结构的建筑采用条形基础。