基础工程课后习题答案汇编
《基础工程》课后习题答案
pj
p j min
l ac 2l
p j max
p j min
2.4 0.3
43.9
Байду номын сангаас
237.3 43.9 152.7kPa
2 2.4
(3)确定基础高度
采用 C20 混凝土, f t 1.10 N mm2 ,钢筋用 HPB235 级, f y 210 N mm2 。取基础高
度 h 500 mm , h0 500 45 455 mm 。
23 。
3
(4)基础设计
依题意采用钢筋混凝土条形基础。采用
C20 混凝土, ft
级, f y 210 N mm2 。 基础埋深为 0.5m
1.10 N mm 2 ,钢筋用 HPB235
荷载设计值 F 1.35Fk 1.35 150 202.5kN
基底净反力 p j
F b
202.5 155.8kPa 1.3
3
m
,
e0
0.91, f ak
130kPa ,
Es1 8.1MPa ;第二层为淤泥质土,厚度 1.6m , f ak 65kPa , Es2 2.6MPa ;第三层为中密
中砂。 地下水位在淤泥质土顶面处。 建筑物对基础埋深没有特殊要求, 且不必考虑土的冻胀 问题。( 1)试确定基础的底面宽度 (须进行软弱下卧层验算) ;( 2)设计基础截面并配筋 (可
基础工程课后习题答案
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为: ( 1)中砂,厚 2.0m ,潜水面在地表以下 1m 处, 饱和重度 错误!未找到引用源。 ;( 2)粘土隔离层,厚 2.0m ,重度 错误!未找到引用源。 ; (3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表 2.0m(取 错误!未找到引用源。 )。问地基开挖深 达 1m 时,坑底有无隆起的危险? 若基础埋深 错误!未找到引用源。 ,施工时除将中砂层 内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行? 【解】 ( 1)地基开挖深 1m 时 持力层为中砂层 承压含水层顶面以上土的总覆盖压力: 20× 1+ 19× 2=58kPa 承压含水层顶部净水压力: 10×( 2+2+2) =60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的危险! (2)基础埋深为 1.5m 时 承压含水层顶面以上土的总覆盖压力: 20× 0.5+ 19× 2=48kPa ≥承压含水层顶部净水压力 =10×错误!未找到引用源。 得: 错误!未找到引用源。 ≤4.8m ; 故,还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m 。 2-2 某条形基础底宽 b=1.8m ,埋深 d=1.2m ,地基土为粘土, 内摩擦角标准值 错误!未找 到引用源。 =20°,粘聚力标准值 错误!未找到引用源。 =12kPa,地下水位与基底平齐,土 的有效重度 错误!未找到引用源。 ,基底以上土的重度 错误!未找到引用源。 。试确定地基
基础工程第四版课后习题答案
第二章1何谓刚性根底?刚性根底有什么特点?答:当根底圬工具有足够的截面使材料的容许应力大于由根底反力产生的弯曲拉应力和剪应力时,断面不会出现裂缝;根底内部不需要配置受力钢筋,这种根底称为刚性根底。
刚性根底的特点是稳定性好,施工简便,能承受较大的荷载,所以只要地基强度能满足要求,那么它是桥梁和涵洞等结构首先考虑的根底形式。
2确定根底埋置深度时应考虑哪些因素?根底埋置深度对地基承载力,沉降有什么影响?答:①地基的地质条件;②河流的冲刷深度;③当地的冻结深度;④上部结构形式;⑤当地的地形条件;⑥保证持力层稳定所需的最小埋置深度。
根底如果埋置在强度比拟差的持力层上,使得地基承载力不够,直接导致地基土层下沉,沉降量增加,从而影响整个地基的强度和稳定性。
3何谓刚性角,它与什么因素有关?答:自墩台向边缘处的垂线与基底边缘的连线间的最大夹角称为刚性角。
它与根底圬工的材料强度有关。
4地基承载力确实定方法有哪几种?答:①根据现场荷载试验的P-S曲线确定;②按地基承载力理论公式计算确定;③按现行标准提供的经验公式计算确定。
5地基承载力深度和宽度修正系数的影响因素有哪些?答:地基土的类比。
6根底的稳定性验算有哪些内容?答:根底的稳定性验算包括根底倾覆稳定性验算和根底滑动稳定性验算。
第三章:1柱桩与摩擦桩受力情况有什么不同?在各种情况具备时优先考虑哪种?答:摩擦桩基桩所发挥的承载力以侧摩擦力为主。
柱桩基桩所发挥的承载力以桩底土层的抵抗力为主。
在各种条件具备时应优先考虑柱桩,因为柱桩承载力较大,较平安可靠,根底沉降也小。
2钻孔灌注桩有哪些成孔方法,各使用什么条件?1旋转钻进成孔,适用于较细、软的土层,在软岩中也可以使用,成孔深度可达100米;2冲击钻进成孔,适用于含有漂卵石、大块石的土层及岩层,也能用于其他土层,成孔深度不大于50米;3冲抓钻进成孔,适用于粘性土、砂性土及夹有碎卵石的沙砾土层,成孔深度应小于30米。
3如何保证钻孔灌注桩的施工质量?根据土质、桩径大小、入土深度和集聚设备等条件选用适当的钻具和钻孔方法。
基础工程课后习题答案
(1)确定基础底面尺寸
考虑到荷载偏心作用,可将轴心荷载下所得到的基底面积之增大30%得初选基底面积:
取边长比n=1.5得基础宽度:
m,取 m。
m
验算偏心距:
(可以)
(可以)
(2)计算基底净反力设计值
平行于基础短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截面的净反力:
(3)确定基础高度
采用C20混凝土, ,钢筋用HPB235级, 。取基础高度 mm, mm。
因 ,故按式(2-57)作冲切验算如下(以 取代式中的 ):
(可以)
(4)确定底板配筋
对柱边Ⅰ-Ⅰ截面,按式(2-65)计算弯矩:
配钢筋 , ,平行于基底长边布置。
按构造要求配筋 , ,平行于基底短边布置。
如图所示
3-4以倒梁法计算例题3-1中的条形基础内力。
所以是585.3KN.m
A固端弯矩的分配,左边自由伸出,不传递分配弯矩, ,右边 。
B固端弯矩的分配,左边 ,右边
即使作为点荷载,A点弯矩荷载也应分配到A右边,因为右边分配系数是1,左边是0。任何超静定结构上的荷载都会产生内力,内力在弯矩二次分配要参与工作!
大多数同学对B端固端弯矩分配系数错误,注意长度不一样,AB和BC跨度不一样,一个4.5m,一个是6m.线刚度是不一样的。有些是仿照例题3-3,边支座作为铰接,所以边跨刚度是3iBA,但这和计算出的弯矩和传递系数1/2不符,是一种保守的简化计算。
【解】(1)箱型基础内力计算,按纵向整体弯曲计算,由静力平衡条件计算跨中最大弯矩为:
(2)计算箱型基础刚度
箱型基础横截面惯性矩
箱基刚度
(3)上层结构折算刚度
纵向连续钢筋混凝土墙的截面惯性矩
基础工程第二版习题答案
基础工程第二版习题答案在基础工程的第二版习题中,通常会包含对工程力学、材料力学、结构力学等基础科学知识的习题解答。
这些习题答案对于理解和掌握工程基础理论至关重要。
以下是一些可能的习题答案示例,但请注意,这些内容是虚构的,实际的习题答案应以教材和课程内容为准。
习题1:简述材料力学中的弹性模量、剪切模量和泊松比的定义,并解释它们在工程中的意义。
答案:弹性模量(E)是指材料在弹性范围内,应力与应变比值的物理量。
它反映了材料抵抗形变的能力。
剪切模量(G)是材料在剪切应力作用下,剪切应力与剪切应变的比值,它描述了材料抵抗剪切变形的能力。
泊松比(ν)是材料在受到轴向拉伸或压缩时,横向应变与轴向应变的比值。
在工程中,这些参数对于预测材料在受力时的变形行为至关重要,它们是设计结构时必须考虑的关键参数。
习题2:说明在结构力学中,如何确定一个简单梁的弯曲应力。
答案:确定简单梁的弯曲应力通常需要应用梁的弯曲理论。
首先,需要计算梁的弯矩(M),然后根据梁的截面特性(如惯性矩I)和材料的弹性模量(E),使用以下公式计算最大弯曲应力(σ):\[ \sigma = \frac{M \cdot c}{I} \]其中,c是梁截面的中性轴到最远纤维的距离。
这个公式允许我们计算在给定载荷下梁的弯曲应力,从而评估梁的承载能力。
习题3:描述如何计算一个悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移。
答案:悬臂梁在自由端承受集中载荷时的位移可以通过应用悬臂梁的位移公式来计算。
位移(δ)的计算公式为:\[ \delta = \frac{P \cdot L^3}{3 \cdot E \cdot I} \]其中,P是集中载荷的大小,L是悬臂梁的长度,E是材料的弹性模量,I是梁的惯性矩。
这个公式提供了在特定载荷和材料属性下,悬臂梁端部位移的计算方法。
习题4:讨论在工程中,为何需要考虑材料的疲劳寿命。
答案:在工程中,材料的疲劳寿命是评估结构在重复载荷作用下,能够安全工作多长时间的重要指标。
(整理)基础工程课后练习答案.
2-8:解:(1)持力层选择:考虑上部荷载不大,粘土层力学性质较好,较厚(4.5m ),故初步选择持力层为粘土层。
(2)基础埋深d :标准冻深1.5m ,设计冻深:=1.5*1.0*0.85*0.9=1.15m基础的最小埋设深度max min h z d d -==1.15-0.84=0.31m基础深度必须大于0.5m ,可初步设定基础深度为1m (原地面以下)。
(3)求地基承载力特征值根据粘性土e =0.73, I L =0.48,查规范表得:ηb =0.3,ηd =1.6 。
持力层承载力特征值f a(先不考虑对基础宽度进行修正):kPa d r f f m d ak a 2.2255.0196.1210)5.0(=⨯⨯+=-+=η(4)初步选择基底尺寸计算基础和回填土重G k 时的基础埋深 d =1/2(1.0+1.3)=1.15m 由公式m d f F b G a k 43.115.1202.225290=⨯-=-≥γ,取基础宽度b 为1.5m 。
不需要修正。
(5)验算持力层地基承载力 基础和回填土重a k k k f kPa A G F p 〈=+=+=3.2165.15.34290;满足要求。
确定条形基础底面宽为1.5m 。
(6)刚性基础基础高度的确定 ①素混凝土基础:宽高比取1:1.25。
根据题目要求,b2=(1.5-0.49)/2=0.505m基础高度≥0.505×1.25=0.63m ,取基础高度为0.70m ,分两级台阶,每级台阶为350mm 。
②砖基础:按照两皮一收的砌法,砖基础所需的台阶数为:4.86024901500=⨯-=n(7)柔性基础(钢筋混凝土)基础高度的确定采用钢筋混凝土条形基础。
C20混凝土,f t=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,f y=210N/mm2。
荷载设计值F=1.35Fk=290*1.35=391.5kN/m基底净反力:kPa b F p j 2615.15.391===基础边缘至砖墙计算截面的距离:505.0)49.05.1(211=-⨯=b基础有效高度mm m f b p h tj 171171.011007.08.1317.010==⨯=≥取基础高度h =250mm ,h 0=250-40-5=205mm (>171mm )。
《基础工程》中国建筑工业出版社(第三版)课后习题答案
2021/5/27
4
(2)按持力层承载力确定基底宽度 因为d=0.5m,所以fa= fak=130kPa。
bfa F k G d13 12 05 0 0.0 51.2m 5
取b=1.3m。
2021/5/27
5
(3)软弱下卧层承载力验算 σcz=17×2.2=37.4kPa
由Es1/Es2=8.1/2.6=3.1,z=2.2-0.5=1.7m>0.5b,查表2-7得θ
平行于基础短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截面的净反力:
pjⅠ pjmi nl 2lac(pjma xpjmi)n
4.9 3 2 .4 0 .3 2.3 4 7 .9 3 1.5 7 k2 Pa
2 2 .4
2021/5/27
18
(3)确定基础高度
采用C20混凝土,ft=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级, fy=210N/mm2。取基础高度h=500mm,h0=500-45=455mm。
〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度
第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层
中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,
第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由
于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅
埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。
fa=fak+ηdγm(d-0.5)
2021/5/27
1
按式(2-20)计算基础底面宽度:
bfa F k G d18 .61 2 28 0 1 0 .21.1m 3
为符合砖的模数, 取 b=1.2m, 砖 基 础 所需的台阶数为:
n12002408 260
(完整版)基础工程习题集与参考答案
( 基础工程习题集与参照答案)一、选择题1、依据《建筑地基基础设计规范》的规定,计算地基承载力设计值时一定用内摩擦角的什么值来查表求承载力系数?A 设计值B标准值C均匀值2、砌体承重结构的地基同意变形值是由以下哪个值来控制的?A 沉降量B沉降差C局部倾斜3、在进行浅基础内力计算时,应采纳下述何种基底压力?A 基底净反力B基底总压力C基底附带压力4、当建筑物长度较大时,,或建筑物荷载有较大差异时,设置沉降缝,其原理是?A 减少地基沉降的举措B一种施工举措C减少不均匀沉降的建筑举措5、以下何种结构对地基的不均匀沉降最敏感?A框架结构B排架结构C筒体结构6、框架结构的地基同意变形值由以下何种性质的值控制?A 均匀沉降B沉降差C局部倾斜7 、高耸结构物的地基同意变形值除了要控制绝对沉降量外,还要由以下何种性质控制?A 均匀沉降B沉降差C倾斜8、当基底压力比较大、地基土比较脆弱而基础的埋置深度又受限制时,不可以采纳?A 筏板基础B刚性基础C扩展式基础9 、沉降计算时所采纳的基底压力与地基承载力计算时所采纳的基底压力的主要差异是?A荷载效应组合不一样及荷载性质(设计值或标准值)不一样B荷载性质不一样及基底压力性质不一样(总应力或附带应力)C荷载效应、荷载性质及基底压力性质都不一样10、防备不均匀沉降的举措中,设置圈梁是属于A 建筑举措B 结构举措C 施工举措11、刚性基础往常是指A 箱形基础B 钢筋混凝土基础C 无筋扩展基础12、砖石条形基础是属于哪一类基础?A 刚性基础B 柔性基础C 轻型基础13、沉降缝与伸缩缝的差异在于A 伸缩缝比沉降缝宽B 伸缩缝不可以填实 C 沉降缝一定从基础处断开14、赔偿基础是经过改变以下哪一个值来减小建筑物的沉降的?A 基底的总压力B 基底的附带压力C 基底的自重压力15 、对于上部结构为框架结构的箱形基础进行内力剖析时,应按下述何种状况来计算?A 局部曲折B 整体曲折C 同时考虑局部曲折和整体曲折16、全赔偿基础地基中不产生附带应力,所以,地基中.A 不会产生沉降B也会产生沉绛C会产生很大沉降17、依照建筑《地基基础设计规范》规定,需作地基承载力验算的建筑物的范围是。
基础工程课后习题答案
基础工程课后习题答案在基础工程课后习题中,学生通常会面临一些与力学、材料科学、结构分析和施工技术相关的问题。
以下是一些可能的习题答案示例,这些示例旨在帮助学生理解基础工程的基本原理和应用。
一、力学基础1. 问题:确定一个均匀直杆在承受拉力作用下的应力和应变。
答案:应力(σ)是施加在物体单位面积上的力,计算公式为σ = F/A,其中F是施加的力,A是受力面积。
应变(ε)是物体长度的相对变化,计算公式为ε = ΔL/L₀,其中ΔL是长度变化,L₀是原始长度。
对于均匀直杆,在弹性范围内,应力与应变成正比,比例常数为杨氏模量(E)。
2. 问题:解释什么是剪切应力,并给出计算公式。
答案:剪切应力是作用在物体上的力与物体截面垂直,导致物体产生剪切变形的应力。
计算公式为τ = VQ/I,其中V是剪切力,Q是第一力矩,I是截面的惯性矩。
二、材料科学1. 问题:描述混凝土的组成和其对结构强度的影响。
答案:混凝土是由水泥、骨料(如砂和碎石)、水和可能的添加剂混合而成的复合材料。
水泥在硬化过程中形成粘结剂,将骨料粘结在一起,形成具有一定强度和耐久性的材料。
混凝土的强度主要取决于水泥的类型和用量、骨料的粒径和级配、水灰比以及养护条件。
2. 问题:解释钢材的屈服强度和抗拉强度。
答案:屈服强度是材料在塑性变形开始前能够承受的最大应力。
抗拉强度是材料在断裂前能够承受的最大应力。
对于钢材,屈服强度通常低于抗拉强度,这意味着在达到屈服强度后,材料会开始塑性变形,直至达到抗拉强度并发生断裂。
三、结构分析1. 问题:说明单跨简支梁的弯曲矩和剪力的计算方法。
答案:单跨简支梁的弯曲矩(M)和剪力(V)可以通过静力平衡条件和弯矩-剪力方程来计算。
对于简支梁,其弯矩分布通常呈现抛物线形状,而剪力则与梁上荷载分布有关。
计算时,需要考虑梁的支反力、荷载类型(如均布荷载或集中荷载)以及梁的跨度。
2. 问题:解释如何确定悬臂梁的支座反力。
答案:悬臂梁的支座反力可以通过自由体图和静力平衡条件来确定。
基础工程课后习题答案
第二章2-1某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2.0m,潜水面在地表以下1m处,饱和重度;(2)粘土隔离层,厚2.0m ,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m (取)。
问地基开挖深达1m时,坑底有无隆起的危险?若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】(1)地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa因为58<60故坑底有隆起的危险!(2)基础埋深为1.5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得:≤4.8m;故,还应将承压水位降低6-4.8=1.2m。
2-2某条形基础底宽b=1.8m,埋深d=1.2m ,地基土为粘土,内摩擦角标准值=20°,粘聚力标准值=12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值af。
【解】根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3某基础宽度为2m ,埋深为1m 。
地基土为中砂,其重度为18kN/m ³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPaf ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0.5m ,故还需对k f 进行修正。
《基础工程》课后习题答案
基础工程课后习题答案2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2、0m,潜水面在地表以下1m处,饱与重度;(2)粘土隔离层,厚2、0m,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2、0m(取)。
问地基开挖深达1m 时,坑底有无隆起的危险?若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】(1)地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa因为58<60 故坑底有隆起的危险!(2)基础埋深为1、5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0、5+19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得:≤4、8m ;故,还应将承压水位降低6-4、8=1、2m。
2-2 某条形基础底宽b=1、8m,埋深d=1、2m,地基土为粘土,内摩擦角标准值=20°,粘聚力标准值=12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值af。
【解】根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3 某基础宽度为2m,埋深为1m。
地基土为中砂,其重度为18kN/m³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPa f ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0、5m,故还需对k f 进行修正。
《基础工程》课后习题及参考答案
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm,作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础,埋深为1.2m。
地基土为粉质粘土,g=18kN/m3,e0=0.9,f ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
〔解〕查表2-5,得ηd=1.0,代入式(2-14),得f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式(2-20)计算基础底面宽度:为符合砖的模数,取b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:2-5 某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN,基础埋深为1m,地基土为中砂,γ=18kN/m3,f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5,得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
2-6 某承重砖墙厚240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载F k=150kN/m。
该处土层自地表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度2.2m,γ=17kN/m3,e=0.91,f ak=130kPa,E s1=8.1MPa;第二层为淤泥质土,厚度1. 6m,f ak=65kPa, E s2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。
基础工程课后习题答案
1、天然地基上的基础设计必须满足是么基本要求?答:强度要求、变形要求、稳定性要求及上部结构其它要求。
具体为:通过基础作用在地基上的压力不能超过地基承载力,以防止地基发生强度破坏;保证地基及基础的变形值不超过建筑物的允许值,以免影响建筑物的正常使用;地基及基础整体稳定性应有足够保证;基础本身强度、刚度、耐久性等应满足上部结构的要求。
2、简述天然地基上浅基础设计的内容和步骤。
答:(1)仔细研究并充分掌握拟建场区的工程地质条件和地质勘查资料,结合上部结构相关设计资料,在充分了解当地建筑经验、施工条件、先进技术的推广应用等有关情况的基础上,选择合适的基础材料、类型和平面布置方案;(2)选择地基承载力和确定基础埋置深度;(3)确定持力层的地基承载力;(4)根据地基承载力,初步确定基础底面尺寸,若存在软弱下卧层,尚应验算软弱下卧层的承载力;(5)进行必要的地基变形和稳定性验算;(6)对需要抗震验算的建筑物,应进行地基基础的抗震验算;(7)进行基础结构设计并满足相关构造要求,以保证基础具有足够的强度、刚度和耐久性;(8)绘制基础施工图,并付必要的技术说明。
3、确定基础埋深需考虑哪些因素?答:(1)建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的形式和构造;(2)作用在地基上荷载的大小和性质;(3)工程地质和水文条件;(4)相邻建筑物的基础埋深;(5)地基土冻胀和融陷的影响。
4、确定基础承载力的常用方法有哪几种?答:(1)按载荷试验确定;(2)按规范法确定;(3)按土的抗剪强度指标,用理论公式确定。
5、基础底面尺寸如何确定?为何要进行软弱下卧层承载力验算?答:(1)按地基持力层承载力计算基础底面尺寸。
(2)地基软弱下卧层承载力验算;(3)按允许沉降差调整基础底面尺寸;(4)地基变形计算;(5)地基稳定性验算。
6、为什么地基承载力特征值必须根据基础的实际宽度和埋深进行修正?答:宽度修正:实际工程中基础宽度和承压板宽度是不同的,而基础宽度越大,则地基的承载力也越大,故须对实验结果经行宽度修正。
基础工程后习题答案.doc
基础工程后习题答案2-1建筑场地地面以下土层如下:(1)中砂,2.0m厚,潜水面在地面以下1m,重力饱和;(2)粘土隔离层,厚2.0m,较厚;(3)粗砂,含承压水,承压水面高出地面2.0m。
当基坑开挖至1米深时,坑底是否有隆起的危险?如果基础埋得很深,除了将中砂层的地下水位降低到坑底之外,粗砂层的承压水位也必须降低几米。
[解决方案](1)当基础开挖深度为1m时,持力层为中砂承压含水层顶面以上土壤的总覆盖压力:承压含水层顶部20× 1 19× 2=58千帕净化水压力:10 x (22 2)=60千帕,因为580.5米,需要校正。
查表2-(1)中砂,2.0m厚,潜水面在地表以下1m,饱和度高;(2)粘土隔离层,厚2.0m,较厚;(3)粗砂,含承压水,承压水面高出地面2.0m。
当基坑开挖至1米深时,坑底是否有隆起的危险?如果基础埋得很深,除了将中砂层的地下水位降低到坑底之外,粗砂层的承压水位也必须降低几米。
[解决方案](1)当基础开挖深度为1m时,持力层为中砂承压含水层顶面以上土壤的总覆盖压力:承压含水层顶部20× 1 19× 2=58千帕净化水压力:10 x (22 2)=60千帕,因为580.5米,需要校正。
查表2: 2-4承重墙厚240毫米,作用于地面标高的荷载为砖基础,埋深1.2米.地基土为粉质粘土。
试着确定砖基础底面的宽度,并按照两皮一搭的方法画出基础剖面示意图。
[解决方案]由于基础埋深d=米0.5米,基础承载力深度必须先修正。
持力层为粉质粘土,见表2-[解决方案]由于基础埋深d=米0.5米,基础承载力深度必须先修1.6m,第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥的顶部。
该建筑对基础深度没有特殊要求,不需要考虑土的冻胀。
(1)尽量确定基础底部的宽度(必须进行软弱下卧层检查);(2)设计基础截面并加固(荷载效应基本组合的设计值可近似取为标准组合值的1.35倍)。
《基础工程》中国建筑工业出版社(第三版)课后习题答案(课资材料)
应用参考
1
按式(2-20)计算基础底面宽度:
b Fk
180
1.13m
fa g Gd 182.6 201.2
为符合砖的模数, 取 b=1.2m, 砖 基 础 所需的台阶数为:
n 1200 240 8 2 60
荷载设计值 基底净反力
F=1.35Fk=1.35×150=202.5kN
pj
F b
202.5 1.3
155.8kPa
基础边缘至砖墙计算截面的距离
1
b1
2
(1.3 0.24) 应用参考
0.53m
7
基础有效高度
h0≥
p jb1 0.7 ft
155.8 0.53 0.7 1100
0.107m 107mm
〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度
第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层
中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,
第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由
于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅
埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。
应用参考
4
(2)按持力层承载力确定基底宽度 因为d=0.5m,所以fa= fak=130kPa。
b Fk
150
1.25m
fa g Gd 130 20 0.5
取b=1.3m。
应用参考
5
(3)软弱下卧层承载力验算
σcz=17×2.2=37.4kPa
由Es1/Es2=8.1/2.6=3.1,z=2.2-0.5=1.7m>0.5b,查表2-7得θ
基础工程课后习题答案
基础工程课后习题答案在学习基础工程这门课程的过程中,课后习题是巩固知识、检验理解的重要环节。
以下是对一些常见课后习题的详细答案。
一、关于地基承载力的问题问题:简述确定地基承载力的方法有哪些?答案:确定地基承载力的方法主要有以下几种。
1、现场载荷试验法:这是一种最直接、最可靠的方法。
通过在现场对地基进行逐级加载,并观测其沉降情况,直到地基发生破坏,从而确定地基的承载力特征值。
2、理论公式计算法:例如太沙基公式、汉森公式等。
这些公式基于一定的假设和理论推导,结合土的物理力学性质指标来计算地基承载力。
3、规范表格法:根据工程经验和大量的试验数据总结而成的规范表格,可根据土的类别、物理状态等直接查取地基承载力的基本值或标准值。
4、经验法:根据地区的工程实践经验,由有经验的工程师凭借经验来估计地基承载力。
二、基础埋置深度的影响因素问题:影响基础埋置深度的因素有哪些?答案:影响基础埋置深度的因素较为复杂,主要包括以下方面。
1、建筑物的用途和结构类型:例如高层建筑由于上部荷载大,基础埋深通常较深;而轻型建筑物基础埋深相对较浅。
2、工程地质和水文地质条件:若地基土层承载力高、性质良好,基础埋深可适当浅些;若存在软弱土层或地下水位较高,为保证地基稳定性和避免地下水的影响,基础应埋置在较好的土层中,并考虑地下水位的变化。
3、相邻建筑物的基础埋深:新建建筑物的基础埋深不宜大于相邻原有建筑物的基础埋深。
当新建建筑物基础埋深必须大于相邻原有建筑物基础埋深时,两基础间应保持一定的净距,以防止新基础施工对原有基础产生不利影响。
4、地基土冻胀和融陷的影响:在寒冷地区,基础应埋置在冰冻线以下,以防止地基土冻胀引起基础破坏。
5、作用在基础上的荷载大小和性质:荷载大、偏心距大的基础,通常需要更深的埋置深度来保证稳定性。
三、基础底面尺寸的确定问题:如何确定基础底面的尺寸?答案:确定基础底面尺寸时,需要综合考虑上部结构传来的荷载以及地基的承载能力。
基础工程课后习题答案
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2.0m ,潜水面在地表以下1m 处,饱和重度;(2)粘土隔离层,厚2.0m ,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m (取)。
问地基开挖深达 1m 时,坑底有无隆起的危险? 若基础埋深,施工时除将中砂层地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】 (1)地基开挖深1m 时 持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa 承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的危险! (2)基础埋深为1.5m 时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa ≥承压含水层顶部净水压力=10× 得:≤4.8m ;故,还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m 。
2-2 某条形基础底宽 b=1.8m ,埋深 d=1.2m ,地基土为粘土,摩擦角标准值 =20°,粘聚力标准值 =12kPa ,地下水位与基底平齐,土的有效重度 ,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值 a f 。
【解】 根据题给条件可以采用规推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPac Md M b M f kc md b a 29.1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=γγ2-3 某基础宽度为2m ,埋深为1m 。
地基土为中砂,其重度为18kN/m ³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPa f ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0.5m ,故还需对k f 进行修正。
基础工程习题及答案
第一章绪论思考题1-1 基础工程设计与施工应具备那些资料?1-2 地基基础设计计算原则是什么?1-3 结构的极限状态设计是什么?1-4 什么是荷载效应、标准值、组合值、准永久值、设计值?1-5 什么是标准组合、基本组合、准永久组合?1-6 试关注与结合国内外最新的土木工程发展、及当前重大工程的建设,畅谈自己今后的打算与发展。
第二章天然地基上的浅基础思考题2-1 基础有那些类型?它们的适用范围及条件有那些?2-2 选择基础的埋深应考虑那些条件?按冻深条件确定基础最小埋深应考虑那些因素?2-3 地基计算包括那些内容?确定地基承载力有那些方法?2-4 如何按地基承载力确定基础底面尺寸?2-5 减轻不均匀沉降的危害应采取那些措施?2-6 常规地基基础设计方法是将基础视为刚性基础,基底反力按直线分布,试对这种方法的理论依据与使用条件进行分析?2-7 上部结构、基础、地基共同作用相互影响的实质性内容是什么?为什么说解决基础与地基接触面反力计算是共同作用理论的关键性课题,解决的难点在何处,目前在设计中有那几种解决的办法2-8 柱下条形基础内力计算有那些方法?2-9 什么是“文克尔地基”?它与弹性半无限空间地基有何区别?“倒梁法”、“文克尔地基梁”、“弹性半空间地基梁的链杆法”的分析思路与适用条件是什么?2-10 柱下十字交叉基础的接点荷载是如何向两个方向的基础梁分配的?十字交叉基础有几种类型的结点?2-11 按直线分布计算筏形基础的基底反力的方法有几种?2-12 箱形基础底面反力呈什么分布形式?习题2-1 某建筑场地地表以下土层依次为:①中砂,厚2.0m,孔隙比e=0.650,土粒相对密度Gs=2.67,潜水面在地表下1m处;②粘土,隔水层厚度2.0m,重度γ=19kN/m3;③粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m。
问基坑开挖深达1m时,坑底有无隆起开裂的危险?若基础埋深d=1.5m,施工时除将中砂层内地下水面降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位至少降低几米才行?2-2地基的地质剖面如习题图2-1所示,地区标准冻深z0=1.2m,拟建建筑处于城市市区,从冻深条件考虑,求基础的最小埋置深度。
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7.1《建筑地基规范》规定,地基基础设计时,所采用的荷载效应按那些规定执行?
地基基础设计时,所采用的荷载效应应按:
1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时传至基础
或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合;
2 计算地基变形时传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载
效应的准永久组合不应计入风荷载和地震作用;
3 计算挡土墙土压力,地基或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力
极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.0
4 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算基础或支挡结构内力,确定配
筋和验算材料强度时上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力,应按承载
能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数,当需要验算基础裂缝
宽度时,应按正常使用极限状态荷载效应标准组合
5 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规
定采用,但结构重要性系数不应小于1.0
7.2浅基础有哪些类型和特点?
浅基础的类型特点:
1、独立基础:也叫“单独基础”,最常用的是柱下基础。
2、条形基础:条形基础是墙下最常用的一种基础形式,当柱下独立基础不能满足要求时,也可以使用条形基础。
故按上部结构的的形式,可以将条形基础分为:
a、“墙下条形基础”;
b、“柱下条形基础”;
c、“十字交差钢筋混凝土条形基础”。
若是相邻两柱相连,又称“联合基础”或“双柱联合基础”。
3、筏板基础:按其构造形式可以分为“梁板式”和“平板式”。
4、箱型基础:由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的内外隔墙组成。
具有很大的空间刚度和抵抗不均匀沉降的能力,抗震性能好,且顶板与底板之间的空间可以做地下室。
5、壳体基础:其现阶段主要用于筒形构筑物的基础。
7.3地基土的冻胀性要考虑那些因素?
跟土的类别,冻胀性,环境三个因素有关
7.4确定基础埋置深度要考虑哪些因素?
1.与建筑物有关的条件;
2.工程地质条件;
3.水文地质条件;
4.地基冻融条件;
5.场地环境条件。
7.5什么是地基承载力特征值?其内涵是什么?
地基承载力特征值是指由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
7.6确定地基承载力的方法有哪些?我国现行不同行业规范是否统一?
地基承载力特征值确定方法可归纳为三种:1.按土的抗剪强度指标以理论公式计算。
2.按地基荷载试验或触探试验确定。
3.按有关规范提供的承载力或经验公式确定。
不一样,建筑与路桥地基承载力规范不同
7.7基础底面尺寸如何确定?为什么要验算软弱下卧层的强度?
软弱下卧层在持力层下,成层土地基受力层范围内,承载力显著低于持力层。
7.8建筑物地基变性特征的意义,确定因素是什么?
建筑物地基变形的特征,有下列四种:
1.沉降量--指基础中心点的沉降值。
2.沉降差--指同一建筑物中相邻两个基础沉降量的差。
3.倾斜--指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。
4.局部倾斜--指砌体承重结构沿纵墙6m~10m内基础两点的沉降差与其距离的比值。
7.9有人说:“偏心荷载基础的地基承载力可以提高20%”,是否正确?
当偏心距为1/30B时,最大接触压力即为平均接触压力的1。
2倍,而1/30B的偏心荷载是不至于产生过大的不均匀沉降的。
地基在承受1。
2倍的比例极限荷载时所产生的塑性变形对大多数的地基土说也不会很大,通常是能够满足要求的
当然这个1。
2也只是大多数的情况,对于一些特殊土和特殊建筑则必须进行特殊规定。
20%的地基承载力提高相当于一个经验值,且考虑了强度和变形的两方面要求。
7.10无筋扩张基础与扩展基础有什么区别?如何进行无筋扩展基础设计?
无筋扩展基础就是刚性基础代表有毛石条形基础,素混凝土条形基础。
扩展基础就是钢筋混凝土基础,其代表有钢筋混凝土独立基础,钢筋混凝土条形基础,筏板基础及箱型基础。
因为配了钢筋改善了基础的变形性能,适应性强,广泛应用于高层建筑。
无筋扩展基础的设计要注意基础的刚性角。
无筋扩展基础的延性和刚性较差,对地基的要求比较高。
7.11如何进行柱下钢筋混凝土独立基础和墙下钢筋混凝土条形基础的设计?
参考GB 50007-2002《建筑地基基础设计规范》
根据混凝土的强度等级设计,根据力学原理和结构力学并用,进行计算
7.12设计实践中,设计者如何运用基于互相作用分析的“概念设计”方法对上部结构,基础
的设计结果进行合理的调整?请举例说明。
7.13对单栋建筑物,在地基土比较均匀的条件下,筏型基础在荷载效应准永久组合下的偏心
距e宜符合什么要求?
e≤0.1W/A
(8.4.2)
式中
W---与偏心距方向一致的基础底面边缘抵抗矩; A---基础底面积。
7.14除了本章已介绍的方法外,减轻不均匀沉降危害是否还有其他的措施?请举一二。
①平面形状简单,如用“一”字形建筑物;②立面上建筑物紧接高差不超过一层;③控制长高比在2.5~3.0以内;
④内外纵墙避免中断、转折,缩小横墙间距,以增强整体刚度。
设置沉降缝宜设沉降缝的部位:①平面形状复杂的建筑物转折部位;②建筑物高度或荷载突变处;③建筑物结构类型不同处;
④长高比过大的建筑物的适当部位;⑤地基土软硬交界处;
⑥地基基础处理方法不同处;⑦局部地下室的边缘;⑧分期建造房屋的分界面。