基础工程(交通出版社2012)7习题解答
基础工程课后习题答案

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1.04 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1.07.2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。
《基础工程》课后习题及参考答案(浅基础柱下条基桩基)

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

基本 【2 】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,承压水位凌驾地表2.0m (取).问地基开挖深达 1m 时,坑底有无隆起的安全?若基本埋深,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笼罩压力:20×1+19×2=58kPa 承压含水层顶部清水压力:10×(2+2+2)=60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的安全! (2)基本埋深为1.5m 时承压含水层顶面以上土的总笼罩压力:20×0.5+19×2=48kPa ≥承压含水层顶部清水压力=10× 得:≤4.8m ;故,还应将承压水位下降 6-4.8=1.2m.2-2 某条形基本底宽 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,土的有用重度,基底以上土的重度.试肯定地基承载力特点值af .【解】 依据题给前提可以采用规范推举理论公式来肯定地基的承载力特点值. 由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有用重度,故:地基承载力特点值kPac Md M b M f kc md b a 29.1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=γγ2-3 某基本宽度为2m,埋深为1m.地基土为中砂,其重度为18kN/m ³,标准贯入实验锤击数N=21,试肯定地基承载力特点值af .【解】 由标题知,地基持力层为中砂,依据标贯锤击数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kf 进行修改.查表2-5,得承载力修改系数0.3=b η,4.4=d η,代入公式(2-14)得修改后的地基承载力特点值为:kPa d b f f m d b ak k 6.325)5.01(184.4)33(180.3286)5.0()3(=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=γηγη2-4 某承重墙厚240mm,感化于地面标高处的荷载mkN F k 180=,拟采用砖基本,埋深为1.2m.地基土为粉质粘土,318m kN =γ,9.00=e ,kPaf ak 170=.试肯定砖基本的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基本剖面示意图.【解】 因为基本埋深d=1.2m>0.5m 故需先辈行地基承载力深度修改,持力层为粉质粘土,查表2-5得0.1=d η,得修改后的地基承载力为:()kPad f f m d ak a 6.1825.02.1180.1170)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη此基本为墙下条形基本,代入式2-20得条形基本宽度:13.12.1206.182180=⨯-=-≥d f F b G a k γm为相符砖的模数取b=1.2m,砖基本所需的台阶数为:86022401200=⨯-=n所以按二皮一收砌法的基本截面如图所示:2-5 某柱基推却的轴心荷载MNF k 05.1=,基本埋深为1m,地基土为中砂,318m kN =γ,kPaf ak 280=.试肯定该基本的底面边长.【解】 因为基本埋深d=1.0m>0.5m 故需先辈行地基承载力深度修改,持力层为中砂,查表2-5得4.4=d η,得修改后的地基承载力为:()kPad f f m d ak a 6.3195.01184.4280)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη柱下自力基本代入公式2-19,基本底面边长:87.11206.3191050=⨯-=-≥d f F b G a k γm取基底边长为1.9m.2-6 某承重砖墙厚240mm,传至条形基本顶面处的轴心荷载mkN F k 150=.该处土层自地表起依次散布如下:第一层为粉质粘土,厚度 2.2m,317m kN =γ,91.00=e ,kPa f ak 130=,MPaE s 1.81=;第二层为淤泥质土,厚度1.6m,kPa f ak 65=,MPaE s 6.22=;第三层为中密中砂.地下水位在淤泥质土顶面处.建筑物对基本埋深没有特别请求,且不必斟酌土的冻胀问题.(1)试肯定基本的底面宽度(须进行脆弱下卧层验算);(2)设计基本截面并配筋(可近似取荷载效应根本组合的设计值为标准组合值的1.35倍). 【解】 (1)肯定地基持力层及基本埋深斟酌到第二层不宜作为持力层并联合“宽基浅埋”的设计原则,肯定第一层粉质粘土作为持力层,其下第二层为脆弱下卧层,故可按最小埋深前提肯定基本埋深d=0.5m.. (2)初步肯定基本底面尺寸因为d=0.5m 故不须要进行地基承载力特点值埋深修改,即:aka f f ==130kPa.砖下条形基本代入公式2-20得基本宽度25.15.020130150=⨯-=-=d f F b G a k γm取b =1.3m<3m,故无需再进行宽度修改. (3)脆弱下卧层承载力验算kPa CZ 4.372.217=⨯=σ由1.36.21.821==s s E E ,7.15.02.2=-=z m >0.5b ,查表2-7得 23=θ.kPa d b F p G k k 4.1255.0203.1150=⨯+=+=γ下卧层顶面处的附加应力为:()()kPaz b p b cd k Z 4.5523tan 7.123.15.0174.1253.1tan 2=⨯⨯+⨯-⨯=+-= θσσ()kPaz d f f m d ak az 9.935.02.2170.165)5.0(=-⨯⨯+=-++=γηkPa f kPa az CZ Z 9.938.924.374.55=<=+=+σσ(可以)(4)基本设计依题意采用钢筋混凝土条形基本.采用C20混凝土,210.1mm N f t =,钢筋用HPB235级,2210mm N f y =. 基本埋深为0.5m荷载设计值kNF F k 5.20215035.135.1=⨯==基底净反力kPa b F p j 8.1553.15.202===基本边缘至砖墙盘算截面的距离()53.024.03.1211=-⨯=b m基本有用高度mmm f b p h tj 107107.011007.053.08.1557.010==⨯⨯=≥取基本高度250=h mm,2055402500=--=h mm (107>mm ).m kN b p M j ⋅=⨯⨯==9.2153.08.15521212212605652052109.0109.219.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==配钢筋200@12φ,2565mm A s =,垫层用C10混凝土.2-7 一钢筋混凝土内柱截面尺寸为300mm ×300mm,感化在基本顶面的轴心荷载kNF k 400=.自地表起的土层情形为:素填土,松散,厚度1.0m,34.16m kN =γ;细砂,厚度2.6m,318m kN =γ,320m kN sat =γ,标准贯入实验锤击数N =10;粘土,硬塑,厚度较大.地下水位在地表下1.6m 处.试肯定扩大基本的底面尺寸并设计基本截面及配筋. 【解】 (1)肯定地基持力层依据承载力前提,及最小埋深的限制,分解“宽基浅埋”的设计原则,选择细沙层作为持力层(素填土层厚度太小,且承载力低;硬塑粘土层埋深太大不宜作持力层) (2)肯定基本埋深及地基承载力特点值依据基本尽量浅埋的原则,并尽量避开潜水层,可取埋深d =1.0m.查表2-5,得细砂的d η=3.0,地基承载力特点值为:()kPad f f m d ak a 6.1645.00.14.160.3140)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη(3)肯定基本底面尺寸66.10.1206.164400=⨯-=-==d f F l b G a k γm取7.1==l b m. (4)盘算基底净反力设计值kPa b F p j 9.1867.17.140035.12=⨯⨯==(5)肯定基本高度 采用C20混凝土,210.1mm N f t =,钢筋用HPB235级,2210mm N f y =.取基本高度400=h mm,355454000=-=h mm.因01.1355.023.020=⨯+=+h b c m<b=1.7m,故按式(2-57)作冲切验算如下:kNh b b b h a l p c c j 4.87355.023.027.17.1355.023.027.19.18622222200=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--()()kNkN h h bc f h t p 4.870.179355.0355.03.011000.17.07.000>=⨯+⨯⨯⨯=+β(可以)(6)肯定底板配筋.本基本为方形基本,故可取()()()()()m kN bc b ac p M M j ⋅=+⨯⨯-⨯⨯=+-==I 5.563.07.123.07.19.18624121241222608423552109.0105.569.0mm h f M A A y s s =⨯⨯⨯===I I配钢筋1011φ双向,228425.863mm mm A s >=.2-8 同上题,但基本底面形心处还感化有弯矩mkN M k ⋅=110.取基底长宽比为1.5,试肯定基本底面尺寸并设计基本截面及配筋.【解】 可取基本埋深为1.0m,由上题知地基承载力特点值kPaf a 6.164=.(1)肯定基本底面尺寸斟酌到荷载偏幸感化,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:26.30.1206.1644003.13.1m d f F A G a k =⨯-⨯=-=γ取边长比n=1.5得基本宽度:55.15.16.3===n A b m,取6.1=b m.4.26.15.1=⨯==nb l mkNG F k k 8.47614.26.120400=⨯⨯⨯+=+验算偏幸距:mlm G F M e k k k 4.06231.08.476110=<==+=(可以)kPa f kPa l e A G F p a k k k 5.1976.1642.12.19.1954.2231.0614.26.18.47661max =⨯=<=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎭⎫⎝⎛++=(可以)(2)盘算基底净反力设计值kPa A F p j 6.1404.26.140035.1=⨯⨯==kPabl M bl F p j 3.2374.26.111035.164.26.140035.1622max =⨯⨯⨯+⨯⨯=+= kPa bl M bl F p j 9.434.26.111035.164.26.140035.1622min =⨯⨯⨯-⨯⨯=-= 平行于基本短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截面的净反力:()()kPa p p l a l p p j j cj j 7.1529.433.2374.223.04.29.432min max min =-⨯⨯++=-++=I(3)肯定基本高度 采用C20混凝土,210.1mm N f t =,钢筋用HPB235级,2210mm N f y =.取基本高度500=h mm,455455000=-=h mm.因mb m h bc 6.121.1455.023.020=<=⨯+=+,故按式(2-57)作冲切验算如下(以max j p 代替式中的jp ):kN h b b b h a l p c c j 9.216455.023.026.16.1455.023.024.23.23722222200max =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--()()kNkN h h bc f h t p 9.2165.264455.0455.03.011000.17.07.000>=⨯+⨯⨯⨯=+β(可以) (4)肯定底板配筋对柱边Ⅰ-Ⅰ截面,按式(2-65)盘算弯矩:()()()[]()()()()[]()m kN a l b p p b b p p M c j j c j j ⋅=-⨯⨯-++⨯⨯+⨯=--+++=I I I 8.1373.04.26.17.1523.2373.06.127.1523.237481248122max max26016024552109.0108.1379.0mm h f M A y I SI =⨯⨯⨯==配钢筋1215φ,2216021695mm mm A s >=,平行于基底长边布置.()()()()m kN a l b b p M c c j ⋅=+⨯-⨯⨯=+-=5.503.04.223.06.16.140241224122260587455.02109.0105.509.0mm h f M A y S =⨯⨯⨯==按构造请求配筋1013φ,225871021mm mm A s >=,平行于基底短边布置.如图所示3-4 以倒梁法盘算例题3-1中的条形基本内力. 【解】 (1)用弯矩分派法盘算肋梁弯矩沿基本纵向的地基净反力为:mKN lF bp j/5.37617104.63=⨯==∑边跨固端弯矩为:m KN l bp M j ⋅=⨯⨯==3.6355.45.37612112122121 中跨固端弯矩为:m KN l bp M j ⋅=⨯⨯==5.112965.376121121222231截面(左边)伸出端弯矩:m KN l bp M j l ⋅=⨯⨯==2.18815.376112201(2)肋梁剪力盘算1截面左边的剪力为:KNl bp V j l 5.3760.15.37601=⨯==盘算1截面的支座反力()KN M M l l bp l R j 9.10515010115.55.376215.41211212'21011=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+=1截面右边的剪力:()kNR l l bp R KN R l bp V j j r 8.10189.10515.55.3764.6759.10515.3761102'101=-⨯=-+=-=-=-=取23段作为离开体:KNR V KN R V KN R R R KN M M l bp l R r l j 5.11628.10183.21815.11628.10185.11621011101165.37621612112''22'22''2'223'2'2222''-=-====+=+==⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=按跨中剪力为;零的前提来求跨中最大负弯矩:m KN R x bp m x x R bp j j ⋅-=⨯-⨯⨯=⨯-===-=-0.3448.110118.25.376218.121M 8.25.376/8.10438.10435.3762121max 1所以23段对称,最大负弯矩在中央截面:mKN M l bp M j ⋅-=+⨯⨯-=+-=2.683101165.37681812222max 2由以上的盘算成果可作出条形基本的弯矩图和剪力争683.2344 344188.2 188.2238.2 238.2弯矩图M(kN ·m)1011 10111018.8 1162.5 376.5 675.4剪力争V(kN)376.5675.4 1162.5 1018.8 补充题:设一箱形基本置于粘性土(kPaf k 300=)地基上,其横剖面上部构造及上部构造荷重如图,上部构造总重为48480KN,箱形基本自重为18000KN,箱形基本及装备层采用C20混凝土,上部构造梁.柱采用C30混凝土,框架柱0.5m ×0.5m,框架梁0.25m ×0.60m,求矩形基本纵向跨中的整体弯矩.【解】 (1)箱型基本内力盘算,按纵向整体曲折盘算,由静力均衡前提盘算跨中最大弯矩为:mkN M /22690660601260601860602430303635.8859659.90015661.97221646.1281max =⨯-⨯-⨯-⨯-⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯=(2)盘算箱型基本刚度F FE I箱型基本横截面惯性矩334112.5 3.55(12.50.8) 2.7726.326012F I m ⎡⎤=⨯--⨯=⎣⎦箱基刚度26.3260F F FE I E = (3)上层构造折算刚度B BE I纵向持续钢筋混凝土墙的截面惯性矩34120.3 2.20.532412w I m =⨯⨯⨯=各层高低柱的截面惯性矩34130.50.50.015612ui li I I m ==⨯⨯⨯=各层纵梁的截面惯性矩34130.30.50.009412bi I m =⨯⨯⨯=各层高低柱.纵梁的线刚度0.01560.00562.8ui li K K ===0.00940.00166bi K ==上部构造折算刚度2122(1)20.00560.00564870.00941()20.00160.00560.005660.0056480.00941()0.532420.00160.005664.2658nui liB B b bi w wbi ui li b b b bK K E I E I m E I K K K E E E E ⎡⎤+=++⎢⎥++⎣⎦+⎡⎤=⨯⨯⨯+⨯⎢⎥⨯++⎣⎦⎡⎤+⨯⨯+⨯+⨯⎢⎥⨯+⎣⎦=∑(4)箱型基本所承担的整体弯矩FM (取F bE E =)26.3260226901952626.3260 4.2658F F FF F F B B F bE I E M MkN mE I E I E E ==⨯=⋅++3-1(a )强柱弱梁 弱柱强梁基本受束缚较小,趋于自由变形,整体变形. 相当于叠合在一路,弯矩偏向基本受到梁的束缚 地基反力弯矩中部较大弯矩较平均(b) 框架刚度大基本刚度大反力平均反力不平均弯矩平均弯矩中部大(c)中柱下紧缩大边柱紧缩大反力较平均反力中央大双方小基本弯矩中部大弯矩较平均(d)高紧缩地基土反力不平均低紧缩地基土反力平均弯矩中部大弯矩平均P115页3-4以倒梁法盘算例题3-1中条形基本内力.解:例题3-1,基底平均净反力kpa lbFpj6.1505.2172)20001200(=⨯⨯+==∑沿基本纵向地基净反力线荷载mkNlFbpj/47.376==∑(1)固端弯矩盘算边跨固端弯矩为:mkNlbpMjBA⋅=⨯⨯==3.6355.447.376121121221中跨固端弯矩为:mkNlbpMjBC⋅=⨯⨯==4.1129647.376121121222A截面(左边)伸出弯矩为:mkNlbpMjlA⋅=⨯⨯==24.188147.3761212122两头固定的梁,力偶感化下固端弯矩MlabMAB2)13(-=,MlbaMBA2)13(-=,这里a=0 ,b=lA端力偶荷载产生的内力是-50KN.m .A端固端弯矩是线荷载和力偶荷载产生弯矩的叠加,互相抵消.所所以585.3 KN.mA固端弯矩的分派,左边自由伸出,不传递分派弯矩,=lAμ, 右边1=rAμ.B固端弯矩的分派,左边57.0444=+=BCBABAlA iiiμ,右边43.0444=+=BCBABCrA iiiμ即使作为点荷载,A点弯矩荷载也应分派到A右边,因为右边分派系数是1,左边是0 .任何超静定构造上的荷载都邑产生内力,内力在弯矩二次分派要参与工作!●大多半同窗对B端固端弯矩分派系数错误,留意长度不一样,AB和BC跨度不一样,一个4.5m,一个是6m.线刚度是不一样的.有些是模拟例题3-3, 边支座作为铰接,所以边跨刚度是3i BA, 但这和盘算出的弯矩和传递系数1/2不符,是一种保守的简化盘算.●A端的弯矩没有叠加力偶产生的固端弯矩.(2)用弯矩分派法盘算梁弯矩见表 1,(2)地基梁剪力和跨中弯矩盘算(参考P97页例题3-3进程)表 1传递与分派397.06 -397.1198.5 -198.5-168.5 127 -127 -168.584.3 -63.5 63.5-84.3-84.336.2 27.3 -27.3 -36.284.318.1 -42.2 -13.9 13.9 42.2 -18.118.1-9.059.05 37-37-18.5 -18.5 7.95.98 -5.98 -7.918.5弯矩和剪力争.单位:KN.m单位:KNP180第4章 习题答案4-1 桩端支持在中等风化的硬质岩石上,为端承桩.疏忽侧阻影响,则桩所受轴力平均,等于桩顶传来竖向压力值800KN .桩的沉降量即等于桩产生的弹性紧缩变形(单位都同一换算成 N,mm )S=mm l EA N 67.11010103400108003423=⨯⨯⨯⨯⨯=4-2 此题演习运用单桩竖向承载力特点值的规范经验公式∑+=isia p p pa a l q u A q R承台埋深1.0m ,桩端进入中密中砂为1.0 m, 则桩长为(3+6+1)—1=9m .KNR a 7.5952.2775.318 )130620224(35.0435.026002=+=⨯+⨯+⨯⨯⨯+⨯=单桩承载力特点值为595.7KN 4-3 此题演习运用分派桩顶荷载盘算公式(1) 肯定承台埋深. 依据题意,第一层土为杂填土,厚度1.0m ,此土层强度低,变形大,埋深大于等于此土层厚度.埋深肯定为1m ,知足规范最小埋深0.5m 请求.(2) 盘算单桩竖向承载力特点值.初步肯定桩进入粉质粘土层1m ,盘算桩承载力.如不知足则再增长桩长,直到知足. 如开端就取很长桩长,承载力很大,则会造成较大糟蹋.去失落承台埋深1m,则桩长为6.5+1=7.5mKN l q u A q R isia p p pa a 1.3316.1105.220 )1405.66(35.0435.01800 2=+=⨯+⨯⨯+⨯=+=∑(3)初步选定桩数,肯定承台尺寸,布桩.桩数 6.51.331/1850==>akR F n ,取6根. 桩距mb s p 05.135.00.30.3=⨯==按照常规经验,桩距一般3~4倍规模内.此题可以在这个规模调剂桩距,建议取整数,例如1.1m ,1.2m 等,如许便于施工.假如只是按照书中例题步骤模拟做题,则取桩距1.05m 承台边长 8.2)05.135.0(2=+⨯=a mm b 9.1)6.035.0(2=+⨯=现实这是最低限请求,可以在此基本上调剂,如取0.20.3⨯,0.28.2⨯.布桩如图所示.有些同窗一开端桩取的很长,如大于12m ,则桩数就少,4根.假如按照上述步骤生硬盘算,很可能布桩错位,如盘算a 时,公式不加区分代入1.05,就是错误.这个应当代入1.05/2=0.525m ,可以取整数0.6,则桩距1.2m. (3)盘算桩顶部荷载.依据题意,所有荷载传至设计地面.切勿生硬模拟书中例题,书中例题告诉荷载传至承台顶面.一般设计,假如没有明白解释传至承台顶面,一般上部荷载的盘算地位在设计地面.KN G F Q k k k 1.32660.19.18.22018506=⨯⨯⨯+=+=∑+±=2maxmaxmin )(i k k k k k x x d H M Q Q =220205.1405.1)175135(1.326⨯+⨯⨯⨯+±⎩⎨⎧>=<=±=01.2763972.11.376501.326KN KNR KN a单桩竖向承载力知足请求。
《基础工程》课后习题答案

前提工程课后习题问案之阳早格格创做2-1 某兴办物场合天表以下土层依次为:(1)中砂,薄2.0m,潜火里正在天表以下1m处,鼓战重度;(2)粘土断绝层,薄2.0m,重度;(3)细砂,含启压火,启压火位超过天表2.0m(与).问天基启掘深达1m 时,坑底有无隆起的伤害?若前提埋深,动工时除将中砂层内天下火位落到坑底中,还须设法将细砂层中的启压火位落几米才止?【解】(1)天基启掘深1m时持力层为中砂层启压含火层顶里以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa 启压含火层顶部洁火压力:10×(2+2+2)=60kPa果为 58<60 故坑底有隆起的伤害!启压含火层顶里以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa ≥启压含火层顶部洁火压力=10×得:≤4.8m ;故,还应将启压火位落矮 6-4.8=1.2m.2-2 某条形前提底宽b=1.8m,埋深d=1.2m,天基土为粘土,内摩揩角尺度值 =20°,粘散力尺度值 =12kPa ,天下火位与基底仄齐,土的灵验重度,基底以上土的重度.试决定天基装载力特性值 a f .【解】 根据题给条件不妨采与典型推荐表里公式去决定天基的装载力特性值. 由=20°查表2-3,得果基底与天下火位仄齐,故与灵验重度,故:天基装载力特性值2-3 某前提宽度为2m ,埋深为1m.天基土为中砂,其重度为18kN/m ³,尺度贯进考查锤打数N=21,试决定天基装载力特性值a f .【解】 由题目知,天基持力层为中砂,根据标贯锤打数N=21查表2-5,得:果为埋深大于d=1m>0.5m ,故还需对于k f 举止建正.查表2-5,得装载力建正系数0.3=b η,4.4=dη,代进公式(2-14)得建正后的天基装载力特性值为:2-4 某启重墙薄240mm ,效率于大天标下处的荷载m kN F k 180=,拟采与砖前提,埋深为1.2m.天基土为粉量粘土318m kN =γ9.00=e kPa f ak 170=试决定砖前提的底里宽度,并按二皮一支砌法绘出前提剖里示企图.【解】果为前提埋深d=1.2m>0.5m故需先举止天基装载力深度建正,持力层为粉量粘土,查表2-5得正后的天基装载力为:此前提为墙下条形前提,代进式2-20得条形前提宽度:为切合砖的模数与b=1.2m,砖前提所以按二皮一支砌法的前提截里如图所示:2-5 1m,天试决定该前提的底里边少. 【解】果为前提埋深d=1.0m>0.5m故需先举止天基装载力深度建正,持力层为中砂,查表2-5得天基装载力为:柱下独力前提代进公式2-19,前提底里边少:与基底边少为1.9m.2-6 某启重砖墙薄240mm,传至条形前提顶里处的轴心荷该处土层自天表起依次分集如下:第一层为粉量粘土,薄度2.2m第二层为淤泥量土,薄度1.6m层为中稀中砂.天下火位正在淤泥量土顶里处.兴办物对于前提埋深不特殊央供,且不必思量土的冻胀问题.(1)试决定前提的底里宽度(须举止硬强下卧层验算);(2)安排前提截里并配筋(可近似与荷载效力基础拉拢的安排值为尺度拉拢值的1.35倍).【解】(1)决定天基持力层及前提埋深思量到第二层不宜动做持力层并分离“宽基浅埋”的安排准则,决定第一层粉量粘土动做持力层,其下第二层为硬强下卧层,故可按最小埋深条件决定前提埋深d=0.5m..(2)收端决定前提底里尺寸果为d=0.5m故不需要举止天基装载力特性值埋深建正,即:砖下条形前提代进公式2-20得前提宽度,故无需再举止宽度建正.(3)硬强下卧层装载力验算2-7下卧层顶里处的附加应力为:(4)前提安排依题意采与钢筋混凝土条形前提.采与C20混凝土,HPB235荷载安排值基底洁反力前提边沿至砖墙估计截里的距离前提灵验下度).C10混凝土.2-7 一钢筋混凝土内柱截里尺寸为300mm×300mm,效率正自天表起的土层情况为:素挖土,紧集,薄度 1.0m 2.6m,N=10;粘土,硬塑,薄度较大.天下火位正在天表下1.6m处.试决定扩展前提的底里尺寸并安排前提截里及配筋.【解】 (1)决定天基持力层根据装载力条件,及最小埋深的节制,概括“宽基浅埋”的安排准则,采用细沙层动做持力层(素挖土层薄度太小,且装载力矮;硬塑粘土层埋深太大不宜做持力层)(2)决定前提埋深及天基装载力特性值根据前提尽管浅埋的准则,并尽管躲启潜火层,可与埋深查表2-5,得细砂的,天基装载力特性值为:(3)决定前提底里尺寸(4)估计基底洁反力安排值(5)决定前提下度采与C20HPB235级,果,故按式(2-57)做冲切验算如下:(不妨)(6)决定底板配筋.本前提为圆形前提,故可与2-8与基底少宽比为1.5,试决定前提底里尺寸并安排前提截里及配筋.【解】可与前提埋深为1.0m,由上题知天基装载力特性值(1)决定前提底里尺寸思量到荷载偏偏心效率,可将轴心荷载下所得到的基底里积之删大30%得初选基底里积:与边少比n=1.5得前提宽度:验算偏偏心距:(不妨)(2)估计基底洁反力安排值仄止于前提短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截里的洁反力:(3)决定前提下度采与C20HPB235级,2-57)做冲切(不妨)(4)决定底板配筋对于柱边Ⅰ-Ⅰ截里,按式(2-65)估计直矩:.安插.如图所示3-4 以倒梁法估计例题3-1中的条形前提内力.【解】(1)用直矩调配法估计肋梁直矩沿前提纵背的天基洁反力为:边跨固端直矩为:中跨固端直矩为:1截里(左边)伸出端直矩:(2)肋梁剪力估计1截里左边的剪力为:估计1截里的支座反力1截里左边的剪力:与23段动做摆脱体:按跨中剪力为;整的条件去供跨中最大背直矩:23段对于称,最大背直矩正在中间截里:由以上的估计截止可做出条形前提的直矩图战剪力图683.2344 344直矩图M(kN·m)1011 1011剪力图V(kN)675.4 1162.5 1018.8补充题:0.60m,供矩形前提纵背跨中的完全直矩.【解】(1)箱型前提内力估计,按纵背完全蜿蜒估计,由静力仄稳条件估计跨中最大直矩为:2箱型前提横截里惯性矩(3纵背连绝钢筋混凝土墙的截里惯性矩各层上下柱、纵梁的线刚刚度上部结构合算刚刚度(43-1(a)强柱强梁强柱强梁前提受拘束较小,趋于自由变形,完全变形. 相称于叠合正在所有,直矩目标前提受到梁的拘束天基反力直矩中部较大直矩较匀称(b) 框架刚刚度大前提刚刚度大反力匀称反力不匀称直矩匀称直矩中部大(c)中柱下压缩大边柱压缩大反力较匀称反力中间大二边小前提直矩中部大直矩较匀称(d)下压缩天基土反力不匀称矮压缩天基土反力匀称直矩中部大直矩匀称P115页3-4以倒梁法估计例题3-1中条形前提内力.解:例题3-1,基底仄稳洁反力沿前提纵背天基洁反力线荷载(1)固端直矩估计A截里(左边)伸出直矩为:二端牢固的梁,力奇效率下固端直矩,a=0 ,b=lA端力奇荷载爆收的内力是-50 .A端固端直矩是线荷载战力奇荷载爆收直矩的叠加,相互对消.所以是585.3A固端直矩的调配,左边自由伸出,不传播调配直矩,B固端直矩的调配,左边,左边纵然动做面荷载,A面直矩荷载也应调配到A左边,果为左边调配系数是1,左边是0 .所有超静定结构上的荷载皆市爆收内力,内力正在直矩二次调配要介进处事!●大普遍共教对于B端固端直矩调配系数过失,注意少度纷歧样,AB战BC跨度纷歧样,一个4.5m,一个是6m.线刚刚度是纷歧样的.有些是仿照例题3-3, 边支座动做铰交,所以边跨刚刚度是3i BA, 但是那战估计出的直矩战传播系数1/2不符,是一种守旧的简化估计.●A端的直矩不叠加力奇爆收的固端直矩.(2)用直矩调配法估计梁直矩睹表 1,(2)天基梁剪力战跨中直矩估计(参照P97页例题3-3历程)表 1传播与调配12737 -37直矩战剪力图.单位:KNP180第4章习题问案4-1桩端支撑正在中等风化的硬量岩石上,为端启桩.忽略侧阻效率,则桩所受轴力匀称,等于桩顶传去横背压力值800KN .桩的重落量即等于桩爆收的弹性压缩变形(单位皆统一换算成 N,mm)4-2 此题训练使用单桩横背装载力特性值的典型体味公式启台埋深1.0m ,桩端加进中稀中砂为1.0 m, 则桩少为(3+6+1)—1=9m .KN4-3此题训练应用调配桩顶荷载估计公式(1)决定启台埋深. 根据题意,第一层土为纯挖土,薄度1.0m ,此土层强度矮,变形大,埋深大于等于此土层薄度.埋深决定为1m ,谦脚典型最小埋深0.5m 央供.(2)估计单桩横背装载力特性值.收端决定桩加进粉量粘土层1m ,估计桩装载力.如不谦脚则再减少桩少,直到谦脚.如启初便与很少桩少,装载力很大,则会制成较大浪费.(3)收端选定桩数,决定启台尺寸,布桩.桩数6根.依照惯例体味,桩距普遍3~4倍范畴内.此题不妨正在那个范畴安排桩距,提议与整数,比圆1.1m ,1.2m等,那样便于动工.启台边少本量那是最矮限央供,不妨正在此前提上安排,如布桩如图所示.有些共教一启初桩与的很少,如大于12m ,则桩数便少,4根.如果依照上述步调死硬估计,很大概布桩错位,如估计a时,公式不加区别代进1.05,便是过失.那个该当代进1.05/2=0.525m ,不妨与整数0.6,则桩距1.2m.(3)估计桩顶部荷载.根据题意,所有荷载传至安排大天.切勿死硬模仿书籍中例题,书籍中例题告知荷载传至启台顶里.普遍安排,如果不精确证明传至启台顶里,普遍上部荷载的估计位子正在安排大天.单桩横背装载力谦脚央供。
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、检验理解程度的重要环节。
下面将为您详细解答一些常见的课后习题。
首先来看第一道习题:简述基础工程的主要研究内容和重要性。
基础工程主要研究的是建筑物、构筑物等各类工程设施下部结构与地基之间的相互作用关系。
其内容涵盖了地基的勘察、设计、施工以及基础的选型、设计和施工等方面。
基础工程的重要性不言而喻。
它是建筑物或构筑物稳定的关键所在。
一个稳固的基础能够有效地将上部结构传来的荷载均匀地传递到地基中,保证建筑物在使用过程中的安全性和稳定性。
如果基础设计或施工不当,可能会导致建筑物倾斜、下沉、开裂甚至倒塌,造成严重的安全事故和经济损失。
接下来是第二道习题:比较浅基础和深基础的特点及适用条件。
浅基础通常是指基础埋深较浅,一般小于 5 米。
其特点包括施工相对简单、造价较低、工期较短。
常见的浅基础形式有独立基础、条形基础、筏板基础等。
浅基础适用于地质条件较好、上部荷载较小的情况。
例如,在承载能力较高的土层上建造多层民用建筑,通常可以采用浅基础。
深基础则是指基础埋深较大,一般大于 5 米。
其特点是能够承受较大的上部荷载,稳定性较好,但施工难度较大、造价较高、工期较长。
常见的深基础形式有桩基础、沉井基础、地下连续墙等。
深基础适用于地质条件较差、上部荷载较大或者对基础变形要求较高的情况。
比如,在软土地基上建造高层建筑或者大型桥梁,往往需要采用深基础。
再看第三道习题:阐述地基承载力的概念及其确定方法。
地基承载力是指地基在保证稳定性和变形满足要求的前提下,能够承受的最大荷载能力。
确定地基承载力的方法有多种。
一种是通过现场载荷试验,直接在地基土上施加荷载,观察地基的变形和破坏情况,从而确定其承载力。
这种方法直观可靠,但成本较高,试验条件要求严格。
另一种是根据土的物理力学性质指标,通过理论公式计算地基承载力。
常用的公式有太沙基公式、汉森公式等。
但这种方法需要准确获取土的各项参数,且计算结果往往偏于保守。
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,课后习题对于巩固知识、加深理解起着至关重要的作用。
下面,就让我们一起来探讨一下一些常见的基础工程课后习题及其答案。
首先,来看一道关于地基承载力的问题。
题目:已知某建筑场地的土层分布如下,第一层为粉质黏土,厚度为 2m,天然重度为 18kN/m³,孔隙比为 08,液性指数为 06;第二层为砂土,厚度为 3m,重度为 20kN/m³,内摩擦角为 30°。
试计算该场地的地基承载力特征值。
答案:对于粉质黏土,根据液性指数和孔隙比,查相关表格可得承载力系数 Mb=051,Md=306,Mc=566。
则其地基承载力特征值为:fa =Mbγb +Mdγmd + McCk其中,b 为基础底面宽度,一般取 3m(小于 6m 时按 3m 计算);γ为基础底面以下土的重度,取 18kN/m³;m 为基础底面以上土的加权平均重度,计算得:m =(18×2 + 20×3)÷5 = 192kN/m³ck 为基底下一倍短边宽深度内土的粘聚力标准值,假定为 15kPa。
代入计算可得:fa = 051×18×3 + 306×192×3 + 566×15 = 2838 kPa对于砂土,根据内摩擦角查相关表格可得承载力系数 Mb = 190,Md = 559,Mc = 795。
则其地基承载力特征值为:fa =Mbγb +Mdγmd代入计算可得:fa = 190×20×3 + 559×192×3 = 4919 kPa综合考虑粉质黏土和砂土,取较小值,该场地的地基承载力特征值为 2838 kPa。
接下来,看一道关于基础沉降计算的习题。
题目:某独立基础,底面尺寸为 2m×2m,基础埋深为 15m,作用在基础顶面的轴心荷载为 800kN,地基土为均匀的黏性土,压缩模量为 5MPa。
基础工程习题集及答案
浅基础设计基本原理一、单项选择题二、多项选择题三、简答题四、计算题五、计算选择案例题本章参考答案浅基础结构设计一、单选二、多选三、简答四、计算题五、计算选择案例题本章参考答案桩基础一、单选二、多选三、简答四、计算五、计算选择案例本章参考答案特殊土地基一、单选二、简答三、计算本章参考答案第二章浅基础设计基本原理一、单项选择题1、根据《建筑地基基础设计规范》的规定,计算地基承载力设计值时必须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 平均值2、砌体承重结构的地基允许变形值是由下列哪个值来控制的?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,应采用下述何种基底压力?A 基底净反力B 基底总压力C 基底附加压力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 减少地基沉降的措施B 一种施工措施C 减轻不均匀沉降的建筑措施5、下列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、框架结构的地基允许变形值由下列何种性质的值控制?A 平均沉降B 沉降差C局部倾斜7、高耸结构物的地基允许变形值除了要控制绝对沉降量外,还要由下列何种性质控制?A 平均沉降B沉降差C倾斜8、当基底压力比较大、地基土比较软弱而基础的埋置深度又受限制时,不能采用?A 筏板基础B 刚性基础C扩展式基础9、沉降计算时所采用的基底压力与地基承载力计算时所采用的基底压力的主要差别是?A 荷载效应组合不同及荷载性质(设计值或标准值)不同B 荷载性质不同及基底压力性质不同(总应力或附加应力)C 荷载效应、荷载性质及基底压力性质都不同10、防止不均匀沉降的措施中,设置圈梁是属于A 建筑措施B 结构措施C 施工措施11、刚性基础通常是指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、沉降缝与伸缩缝的区别在于A 伸缩缝比沉降缝宽B 伸缩缝不能填实C 沉降缝必须从基础处断开14、补偿基础是通过改变下列哪一个值来减小建筑物的沉降的?A 基底的总压力B 基底的附加压力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分析时,应按下述何种情况来计算?A 局部弯曲B 整体弯曲C 同时考虑局部弯曲和整体弯曲16、全补偿基础地基中不产生附加应力,因此,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、按照建筑《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。
基础工程教材习题解答
基础⼯程教材习题解答第2章习题解答教材习题2-9 某砌体承重结构,底层墙厚490mm ,在荷载效应的标准组合下,传⾄0.00±标⾼(室内地⾯)的竖向荷载310/k F kN m =,室外地⾯标⾼为-0.30m ,建设地点的标准冻深1.5m ,场地条件如下:天然地⾯下4.5m 厚粘⼟层下为30m 厚中密稍湿状态的中砂,粘⼟层的0.73e =,319/kN m γ=,28%w =,39%L w =,18%P w =,22k C kPa =,18k ?=,中砂层的318/kN m γ=,30k ?=,试设计该基础。
补充条件和要求如下:1)设计成刚性条形基础; 2)材料⽤C15混凝⼟;3)基础底⾯低于标准冻深线;4)选择地基持⼒层,确定基础底⾯宽度并检算地基承载⼒;5)确定基础各部分尺⼨使之满⾜基础刚性⾓的要求并绘制剖⾯草图(砖墙不设置⼤放脚)。
公式(2-9)涉及到的系数如下表:内摩擦⾓标准值?kM b M d M c 18° 30°解:按解题步骤求解。
1)选择C15素混凝⼟为基础的材料,⽴⾯形式待定;2)地基为两层,考虑荷载不⼤,故初步取地基持⼒层为粉质粘⼟,暂定基础的埋置深度为1.5m (不⾼于标准冻深,室外地⾯以下1.2m );3)计算基础底⾯积并决定其尺⼨由于题⽬未给出f ak ,故应⽤公式(2-9)并预估基础宽度为1.5m ,有a b d m c k0.4319 1.5 2.7219 1.2 5.3122191.09kPa f M b M d M c γγ=++=??+??+?=由于是条形基础,故由公式(2-18)得到: k a 3101.86m191.0920 1.2G F b f d γ≥==--?取b =1.85m ,再代⼊(2-9)式计算,得a b d m c k0.4319 1.85 2.7219 1.2 5.3122193.95kPa f M b M d M c γγ=++=??+??+?=再代⼊(2-18),得:k a 3101.82m==--?故取基础宽度b =1.85m 可⾏。
基础工程教材习题解答
第2章 习题解答教材习题2-9 某砌体承重结构,底层墙厚490mm ,在荷载效应的标准组合下,传至0.00±标高(室内地面)的竖向荷载310/k F kN m =,室外地面标高为-0.30m ,建设地点的标准冻深1.5m ,场地条件如下:天然地面下4.5m 厚粘土层下为30m 厚中密稍湿状态的中砂,粘土层的0.73e =,319/kN m γ=,28%w =,39%L w =,18%P w =,22k C kPa =,18k ϕ=,中砂层的318/kN m γ=,30k ϕ=,试设计该基础。
补充条件和要求如下:1)设计成刚性条形基础; 2)材料用C15混凝土;3)基础底面低于标准冻深线;4)选择地基持力层,确定基础底面宽度并检算地基承载力;5)确定基础各部分尺寸使之满足基础刚性角的要求并绘制剖面草图(砖墙不设置大放脚)。
公式(2-9)涉及到的系数如下表:解:按解题步骤求解。
1)选择C15素混凝土为基础的材料,立面形式待定;2)地基为两层,考虑荷载不大,故初步取地基持力层为粉质粘土,暂定基础的埋置深度为1.5m (不高于标准冻深,室外地面以下1.2m );3)计算基础底面积并决定其尺寸由于题目未给出f ak ,故应用公式(2-9)并预估基础宽度为1.5m ,有a b d m c k0.4319 1.5 2.7219 1.2 5.3122191.09kPaf M b M d M c γγ=++=⨯⨯+⨯⨯+⨯=由于是条形基础,故由公式(2-18)得到:k a 3101.86m191.0920 1.2G F b f d γ≥==--⨯取b =1.85m ,再代入(2-9)式计算,得a b d m c k0.4319 1.85 2.7219 1.2 5.3122193.95kPaf M b M d M c γγ=++=⨯⨯+⨯⨯+⨯=再代入(2-18),得:k a 3101.82m193.9520 1.2G F b f d γ≥==--⨯故取基础宽度b =1.85m 可行。
2012基础工程习题与答案
B.调整各部分的荷载分布、基础宽度或埋置深度;
C.采用覆土少、自重轻的基础型式或采用轻质材料作回填土;
D.加大建筑物的层高和柱网尺寸;
E.设置地下室和半地下室。
8、某砖混结构,高4层,纵墙条形基础下遇到局部暗沟,沟宽2m,沟深1.5m,问下列哪些方法是合适的处理方法?
五、计算选择案例 31
本章参考答案 36
第五章 特殊土地基 39
一、单选 39
二、简答 40
三、计算 40
本章参考答案 40
第二章 浅基础设计基本原理
一、单项选择题
1、根据 《 建筑地基基础设计规范 》 的规定,计算地基承载力设计值时必须用内摩擦角的什么值来查表求承载力系数 ?
A 加大基础埋深,减小基础底面积 B 减小基础埋深,加大基础底面积
C 加大基础埋深,加大基础底面积 D 减小基础埋深,减小基础底面积
24、某箱形基础,上部结构和基础自重传至基底的压力P=130kPa,若地基土的天然重度为γ=18.5kN/m3,地下水位在在地表下10m处,当基础埋置在多大深度时,基底附加压力正好为零 。
A. 一定是小于比例界限值; B. 一定是等于比例界限值;
C. 一定是大于比例界限值; D. 上述三种说服都不对。
二、多项选择题
1、以下哪些基础形式属浅基础?
A沉井基础 B扩展基础 C地下连续墙 D地下条形基础 E箱形基础
2、下列浅基础的定义哪些是正确的?
C 所有甲级、乙级及部分丙级 D 所有甲级、乙级及丙级
18、浅埋基础设计时,属于正常使用极限状态验算的是 。
A 持力层承载力 B 地基变形