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是144KN/m 和190KN/m 。基础埋深0.5米，地基承载力特征值是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）绘制连梁的剪力和弯矩图