基础设计例题
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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a f =158kPa 。混凝土强度等级为C20 ( c f = 9. 6N/mmZ ),钢筋采用HPB235级钢筋
()2210mm f y N =。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 =m d f F G K 77.1=-γ
初选b=1.3 × 1.77=2.3m
地基承载力验算
0.517.12962max +=++=b M b G F P K K K k
=180.7kPa <l.2a f =189.6kPa 满足要求
(2)地基净反力计算。
a j a j
b M b F P b
M b F P KP =-=-=KP =+=+=2.375.717.10862.1805.717.10862min
2max (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I j p =180.2-
(180.2-37.2)×0.97/2.3=119.9kPa
计算底板最大弯距
()()2
21max max 97.09.1192.180261261⨯+⨯⨯=+=I a p P M j j
=m m ⋅KN 3.75
计算底板配筋
mm f h M y 12852103109.0103.759.06
max ⨯⨯⨯= 选用14φ@110㎜()21399mm A s =,根据构造要求纵向钢
筋选取8φ@250()20.201mm A s =。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
m x 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
m
L F p KN =+++==∑3007.1655417401754960
3.按静力平衡条件计算内力(下图)
m M A ⋅KN =⨯⨯=385.0300212 404
554150V 1500.5300 A -=-=KN
=⨯=右左A V
AB 跨内最大负弯矩的截面至A 点的距离300554
1=a -0.5=1.35m ,则: ()()()KN -=-=KN =-+⨯=⋅KN =⨯-+⨯⨯=⋅KN -=⨯-+⨯⨯=
I 8841740856V 8565542.45.03009872.45542.45.03002
123435.155435.15.03002
1B 22右左B B V m M 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=h
226161h h w ==
根据《规范》式(8.4.2),要求偏心距
h h h A w e 0167.061.01.02
==≤
上部结构和地下室荷载的合力
R =∑i N +G =7100+13500+9000+3200=32800kN
合力R 到左边1N 作用点的距离为x
x R =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 h 162400167.0784978492
=+=+=
2a =14000-h =16240一14000=2240mm
第二种情况,合力在形心右侧,则
h e h 0167.0784978492-=-= mm h 15190=
140002-=h a =15190-14000=1190mm
当2a 在1.19m ~2.24m 范围内,可以满足
A w
e 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 ,
m M 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, s q = 14kPa;第三层为粉质粘土,厚度为5m 多,s q =30kPa, p q =
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。