《地基与基础工程》课程作业二
姓名： 蔡卫 学号： 02110583 班级： 地下11-3
中国矿业大学力学与建筑工程学院
二O一四年六月
习题1. 在人口为30万的城镇建造单层工业厂房，厂房柱子断面为0.6m×0.6m。按荷载标准组合作用在柱基础上的荷载（至设计地面），为竖向力F=1000kN，水平力H=60kN,力矩M=180kN·m,基础梁端集中荷载P=80kN。地基为均匀粉质粘土，土的性质和地下水位见下图。地区的标准冻结深度为z0=1.6m,厂房采暖。试设计柱下扩展基础。
（1） 荷载组合
根据2-45题的结果取基底面积a×b=3200mm×3000mm， 按规范设计，荷载的标准组合应乘以1.35的基本组合值。 即：
FHMP?1.35?1000?1350kN?1.35?60?81kN?1.35?180?243kN?1.35?80?108kN
（2） 基础地面净压力计算
?M?243?81?1.2?108?0.45?388.8kNm
A?a?b?3.2?3?9.6m2
W?1?3?3.22?5.12m3 6荷载偏心距e?基底净反力
MF?P?388.8a3.2?0.27???0.53m
1350?10866PemaxF?P??AF?P?A?MW?1350?108388.8??227.8kPa
9.65.121350?108388.8??75.9kPa
9.65.12Pemin??MW?（3） 基础冲减验算
1) Aaiegjc面积上地基反力Fl计算
?aa??bb?Aaiegjc???c?h0?b???c?h0?22?2??2?h0?600?70?530mm?0.53m?3.20.6??32
Aaiegjc????0.53??3????0.53??1.86m222?2??2?按Aaiegjc面积上作用着Pe max计，则
0.6?2Fl?Pemax?Aaiegjc?227.8?1.86?423.7kN
2) 验算冲切破坏面的抗剪承载力
按式 ??V???0.7?hft?bc?h0?h0
因为h0?530mm?800mm,故?h?1.0。基础用C20混凝土，其轴心抗拉强度设计值ft?1.1kN/mm2?1100kN/mm2,故
??V???0.7?1.0?1100??0.6?0.53??0.53?461kN
满足Fl<[V]要求，基础不会发生冲切破坏。
（4） 柱边基础弯矩计算
柱边与远側基础边缘的距离
a'?ac?1a?ac??0.6?0.5??3.2?0.6??1.9m ?2柱边处的地基净反力Pe?由下式计算
Pe???Pemax?Pemin?a,?Peminaa??227.8?75.9??1.9?75.9?3.23.2
?166.1kPaM??21??a?ac??Pemax?Pe???2b?bc???Pemax?Pe??b????4821???3.2?0.6??227.8?166.1???2?3?0.6???227.8?166.1??3????48?392.2kNmPe?M??11Pemax?Pemin????227.8?75.9??151.85kPa ?22Pe24
2151.85???3?0.6???2?3.2?0.6??255.1kNm24??b?bc???2a?ac?2根据M?和M?，计算纵向和横向受力钢筋面积，然后布置钢筋。
（5） 配筋计算
采用HRB335钢筋，fy?300N/mm2，按内力臂系数?s?0.9计算， 沿着长边方向：As?M?392.2?106???2741mm2 0.9fyh00.9?300?530选配14φ16@200，实际钢筋面积2815mm2 沿着短边方向：AsM255.1?106???1783mm2 0.9fyh00.9?300?530选配12φ14@240，实际钢筋面积1847mm2
习题2. 粉质粘土地基上的柱下条形基础，各柱传递到基础上的轴力设
计值如下图所示，基础梁底宽b=2.5m，高h=1.2m,地基承载力设计值f=120kPa,试用倒梁法求基底反力分布和基础梁内力。
800kN1800kN1800kN800kN
（1） 假定基底反力均匀分布，沿基础纵向的地基净反力为
?F800*2?1800*2p???260kN/m
L18?2（2） 梁的截面刚度
混凝土的弹性模量Ec?2.55*107kN/m2 梁的截面惯性矩I?131bh?*2.5*1.23?0.36m4 1212EcI?2.55*107*0.36?9.18*106kN?m2EcA?2.55*107*2.5*1.2?7.65*107kN
（3） 倒梁法把基础梁当成以柱端为不动支座的三跨连续梁，当底面作用以均
匀反力p?260kN/m时，各支座反力为
RD?RA?910kN RB?RC?1690kN
1（4） 把支座不平衡力均匀分布在支座相邻两跨的各跨度范围内
3△RA?110kN对A、D支座有△qA?△qD????36.67kN/m
li61?(l0?)33△RB110对B、C支座有△qB?△qC???27.5kN/m
li?1li66?(?)3333（5） 把均匀不平衡△q作用于连续梁上，如下图，