[解] ⑴持力层承载力验算
查表P20 得ηb=0,ηd=1.0 , fa=209+1.0×18.0×(1.8-0.5)=232.4 kPa Fk+Gk=1800+220+20×2.7×5.4×1.8=2545kN Mk=950+180×1.2+220×0.62=13302kN·m F?Gk2545 pk?k??174.6kPa?fa?232.4kPa (可以) A2.7?5.4 e?Mk Fk?Gk?1302l?0.512m??0.9m (可以)25456?6e??6?0.512?pkmax?pk?1???174.6??1??l5.4???? ?273.9kPa?1.2fa?278.9kPa (可以) ⑵软弱下卧层承载力验算 由Es1/Es2=7.5/2.5=3, z/b=2.5/2.7>0.50,查表2 -7得θ =23°,tan θ = 0.424。 lb?pk??cd?5.4?2.7??174.6?18.0?1.8???57.2kPa?z? ?l?2ztan???b?2ztan???5.4?2?2.5?0.424??2.7?2?2.5?0.424? σcz = 18.0×1.8+(18.7-10)×2.5=54.2 kPa ?54.2?m?cz??12.6kN/m3 d ? z 4 .3
或[18×1.8+(18.7-10)×2.5]÷(1.8+2.5)=12.6kN/m3
淤泥质粘土承载力深度修正:faz = 75+1.0×12.6×(4.3-0.5)=122.9 kPa σ cz + σ z =54.2+57.2 =111.4 kPa < faz (可以)
结论:矩形基础底面尺寸为 5.4m×2.7m,D=1.8m,满足。
【作业1】某建筑物结构形式为钢筋混凝土框架结构,场地地质条件自上而下依次为:①杂填土:色杂、以黑色、黄色为主,由石块、废瓷土等组成;②粉质粘土:黄色~灰色,含少量铁锰质结核,强度中等,硬塑,局部可塑,局部夹粉土及粘土五规律;③残积土:浅黄色~黄褐色,组织机构全部破坏,已风化为土状,场区普遍分布,层厚0.90~3.50m,fak=200KPa;④砂砾岩;全风化,黄褐色,层理构造,砂屑状碎结构。
本工程采用钢筋混泥土独立基础,基础持力层为③残积土层。上部机构传至基础顶面处竖向力基本组合值Fk=2316KN,柱子截面尺寸500mmX500mm,上部结构传来的弯矩由基础拉梁承担,设计仅考虑轴心荷载作用,基础埋深1.8mm,经深度修正后的地基承载力特征值fa=245KPa。根据以上条件,设计该基础。
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(3)配筋计算
配筋计算选两个关键处:①柱边,②变台阶处,先计算出该处弯矩(M),公式: ?1?2G??M??a12??2l?a'??pmax?p????pmax?p?l?12?A???
G1.35GK1.35?GAd
???1.35?Gd?1.35?20?1.8?48.6KN/m2 AAA G
p?pj??275.72?48.6?324.32kPaA
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【作业2】 某框架柱下独立基础,柱截面尺寸为300mm×400mm。基础底面尺寸为1.6m×2.4m,基础底面距室内外地坪及柱底分别为1.0m和0.6m。作用在底柱荷载效应基本组合值为:F=950KN,M=108KN ·m,V=18KN。材料选用:C20混凝土,HPB235钢筋。设计该独立基础。
解 根据柱的截面尺寸和基础构造要求,采用阶梯型基础。初步选择基础高度
h=600mm,从下至上分350mm和250mm两个台阶,上台阶基础尺寸为800mm×1200mm,如图2-9所示。基础有效高度h0=600-50=550mm(有垫层)。C20混凝土,
ft=1.1N/mm2
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