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:
pk?Fk?Gk1800?20*1.8*5.4*2.72545???174.6kPaA5.4*2.75.4*2.7
最大压力:
e?Mk950?180*1.2??0.512pl/6?0.9, Fk?Gk2545
pkmax?pk(1?6e/l)?273.9kPa
第一层地基承载力特征值以及验算:
fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)
=209+1.0*18.0*(1.8-0.5)=232.4kPa 验算:pk
?z? =57.2kPa
bl(pk??cd)(l?2ztan?)(b?2ztan?)
fa?fak??b?(b?3)??d?m(d?0.5)
=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:
b?Fkfa??Gd
=1.5m
取b=1500mm 3.基础高度选用 基底净反力:
pj?Fb
=190/1.5=126.7kPa 基础有效高度要求
h0?V0.7ft
=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
M?
=25.1kNm
1pjb122
As?M0.9fth0
=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
x0?F2l?M2?M1?1.70mF1?F2
2.确定基础长度
l?2(x0?bc/2)?3.7m
3.底面宽度计算
b?F1?F2?1.0ml(fa??Gd)
4.基础高度确定,满足抗冲切以及抗剪要求 取:
h?l/6?500,h0?455
pj?F1?F2?156.8kPalb
基底净反力:
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
0.7?hpftumh0?
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
0.7?hftbh0? 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
M?悬臂梁弯矩:
1F12b1'2b
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
b1?R1?1.89ml1(fa??Gd)
R2?2.44mfa??Gd基础2:
b2?l2?
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