ab?at?2h0?0.5?2?0.465?1.43?l?1.2m
所以 ab?1.2m ab?at?2h0?0.5?2?0.465?1.43?l?1.2m 由于ab?at?2h0?l,所以
2222Fl?pjAl?208.3?0.342?71.24kNam?12(at?ab)?1Al?(b?bc?h0)l?(2.0?0.5?0.465)?1.2?0.342m2
0.7?hp2
ftamh0?0.7?1.0?1100?0.85?0.465?304.3kN(0.5?1.2)?0.85m
故
Fl?0.7?hpftamh0,满足抗冲切破坏要求。
120050050020003、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fak,故应用公式并预估基础宽度为1.5m,有
fa?Mb?b?Md?md?Mcck?0.43?19?1.5?2.72?19?1.2?5.31?22?191.09kPa
由于是条形基础,故得到:
b?Fkfa??Gd?310191.09?20?1.2?1.86m
取b=1.85m,再代入上式计算,得
fa?Mb?b?Md?md?Mcck?0.43?19?1.85?2.72?19?1.2?5.31?22?193.95kPa故:
b?
Fkfa??Gd?310193.95?20?1.2?1.82m故取基础宽度b=1.85m可行。 在上述计算中,注意d的取值。
4)因为是建筑基础,地基条件尚可,在不考虑水平荷载的条件下不必计算地基基础的稳定性,(沉降是否计算要看其它条件);
5)检算基础的刚性角或台阶的宽高比
按题目,基础上的砖墙需不做大放脚,故基础每边挑出的宽度为:
b2?12(1.85?0.49)?0.68m基底压力为:
pk?Fk?GkA?
310?20?1.85?1.21.85?1.0
根据上述条件,由表2-1查得基础的容许宽高比1:1.00,所以基础的厚度应大于0.68m,现取基础高度为h0=0.7m,基础台阶的宽高比满足要求。
6)决定基础的细部尺寸并绘制结构图
基础厚度700mm>500mm,考虑做成台阶形,为简化施工,将基础的立面形式设计为两级,每级厚350mm(宜为300~500mm)。另外,基础的总高度为0.7m,基础顶面低于地面500mm,所以原定埋置深度适宜。由此绘出基础的结构图如下:?191.57kPa493434120cm185cm 4、解:根据A?F/?fa??Gd??1000/?180?20*1.5??6.67M 柱荷载KN 1000 900 800 700 A计算值(M2) 6.67 6.00 5.33 4.67 3.33*600 2底面尺寸(M*M) 2.6*2.6 2.5*2.5 2.3*2.3 2.2*2.2 1.9*1.9 可以看出,基础之间的最小净距为1.9M,地层均匀,土质好柱间荷载差别不大不会产生过大沉降和不均匀沉降,选用单独基础是可行的. 5、解:根据已知条件按前述步骤进行设计。
1)基础材料选择C20混凝土和I级钢筋,立面形式初步定为阶梯形; 2)只进行结构设计,基础底面尺寸已知,所以第2)、3)、4)步不必计算; 5)检算基础的抗冲切、抗剪和抗弯曲承载力并配置钢筋: a. 抗冲切计算
基础下设置垫层,现假定基础高度为800mm,预估钢筋直径为20mm,则基础有效高度为:
从规范查得C20混凝土:ft=1.1MPa,I级钢筋:fy=210MPa。算得基底净反力为:
pjmax?jminh0?800?40?10?750mm24003.5?2.5FA?M3535yWy??210?180?1.516?2.5?3.52?368.3180.2
基础高度为0.8m,短边长度为2.5m,柱截面的宽度为0.4m,高度为0.6m,所以有:
?hp?1.0,at?a?0.4m,ab?at?2h0?1.9mam?(at?ab)/2?(0.4?1.9)/2?1.15m150kPa由于l >at+2h0,于是
Al?l?(b?bc2?h0)?[12(l?a)?h0]122?2.5?(?1.66m3.5?0.622?0.75)?[(2.5?0.4)?0.75]2
Fl?pjmaxAl?368.3?1.66?611.4kN
两者比较,知满足公式的要求且富余不多,故所选基础的总高度合适。台阶处的验算从略。
b. 抗弯计算和配筋
对于阶梯形基础,控制截面在柱边和阶梯边缘处,对柱边
a??0.4m,b??0.6m,a1?3.5?0.623.5?1.45m0.7?hpftamh0?0.7?1.0?1100?1.15?0.75?664.1kNpjI?180.3?(368.3?180.2)?3.5?1.45?290.5kPa沿长边方向的弯矩
MI??112112a1[(2l?a?)(pjmax?pjI)?(pjmax?pjI)l]2
1.45[(2?2.5?0.4)(368.3?290.5)?(368.3?290.5)?2.5]2?657.4kN-m沿短边方向的弯矩
M????148148(l?a?)(2b?b?)(pjmax?pjmin)(2.5?0.4)(2?3.5?0.6)(368.3?180.2)22
?383.0kN?m沿长边方向配筋
AsI?MI0.9fyh0?657.40.9?750?210?10?4638mm62
沿短边方向配筋
AsII?MI0.9fy(h0?d)?383.00.9?(750?20)?2102
6
?10?2776mm2
沿长边方向选用15?20@170mm,AsI=4713mm;沿短边方向选用20?14@180mm,AsI=3078mm2。
台阶处的验算从略。注意钢筋的数量和间距应与基础的平面尺寸匹配。 6)决定基础的细部尺寸并绘制结构图
基础的高度为800mm,为节约材料,将其设计为阶梯形,取每级的厚度为400mm,由此绘出基础的结构草图如下(未绘出垫层):(见下页) 6、解:由题给条件,算得
I?bh312?4?1?0.6123?0.018m3
-1??4bk4EI1?200004?2?10?0.0187?0.343m因为:?l1=?l2=0.343?13=4.459>?,所以是无限长梁。 c点处:x=6m,由公式:
Cx?e??x
(cos?x?sin?x)?e?0.343?6[cos(0.343?6)?sin(0.343?6)]??0.173
Dx?e??xcos?x?e?0.343?6根据叠加法求得梁在c点处的弯矩:
cos(0.343?6)??0.0598
Mc?F04?Cx?M02Dx?12004?0.343?(?0.173)?1502?(?0.0598)??151.3?(?4.485)??155.8kN?m由对称性,得梁在a点处的弯矩为
Ma?F04?Cx?M02Dx??151.3?(?4.485)??146.8kN?m
7、解:因为是中柱,故两个方向均可视为无限长梁,其特征长度为:
Sx?4
4EIxbxk?44?7500001.5?4500?4.59m
?4.39mSy?4EIy4byk?44?5000001.2?4500则:
Px?bxSxbxSx?bySyP?1.5?4.591.5?4.59?1.2?4.39
?2000?1133kN
Py?P?Px?2000?1133?867kN35005254005255258006506006504004005251450250065060065015?20@170mm 20?14@180mm 8001900五、计算选择 1D.; 2C.; 3B.;4C.; 5C.; 6B.; 7B.
第四章 桩基础
一、单选
1.与预制桩相比,灌注桩的主要不足是 。
A. 截面较小 B. 桩长较小 C. 桩身质量不易保证 D. 施工机具复杂 2.下列土中,容易产生负摩阻力的是 。
A. 密实的卵石 B. 密实的砂 C. 较硬的粘土 D. 新填土
?(De?2t?tan?)中,t是指 。 3.在公式
A. 地面至软弱下卧层顶面的距离 B. 地面至桩底的距离 C. 桩底至软弱下卧层顶面的距离 D. 软弱下卧层的厚度 4. 桩基承台发生冲切破坏的原因是 。
A承台有效高度不够 B 承台总高度不够 C 承台平面尺寸太大 D 承台底配筋率不够 5. 桩产生负摩阻力时,中性点的位置具有以下特性 。 A桩端持力层越硬,截面刚度越大,中性点位置越低; B桩端持力层越硬,截面刚度越大,中性点位置越高; C桩端持力层越硬,截面刚度越小,中性点位置越低; D桩端持力层越软,截面刚度越大,中性点位置越低。
6. 在不出现负摩阻力的情况下,摩擦桩桩身轴力的分布特点之一是 。 A 桩身轴力为一常量 B 桩端轴力最大 C 桩顶轴力最小 D 桩顶轴力最大
7. 下列哪种情况下不能考虑桩基承台下地基的承载力作用 。
A 大面积堆载使桩周土压密 B 软土层中的摩擦桩 C 桩距较大的短桩 8.深基础的常用类型主要包括 。
A. 桩基、沉井及沉箱 B. 桩基、沉井及沉箱、箱基 C. 桩基、沉井及箱基 D. 桩基及箱基 9.对负摩擦桩,轴力最大的截面位于 。
A. 桩的顶端 B. 底端
C. 中性点处 D. 桩的竖向位移为0处
10.在下列情况 下,可认为群桩承载力为单桩承载力之和。
A. 摩擦桩或
sa?6ds?6d?z?4(?0Ni?U?qskiil)2的端承桩 B. 端承桩或
sa?6ds?6d的摩擦型桩
C. 端承桩或a的摩擦型桩 D. 摩擦桩或a的端承桩
11. 竖向抗压承载桩,打入式预制方桩、打入式沉管灌注桩、静压式预制方桩的含筋率大小顺序一般为:
A. 静压式预制方桩<打入式沉管灌注桩<打入式预制方桩; B. 打入式沉管灌注桩<打入式预制方桩<静压式预制方桩; C. 打入式沉管灌注桩<静压式预制方桩<打入式预制方桩; D. 静压式预制方桩<打入式沉管灌注桩<打入式预制方桩。
12. 受竖向荷载桩,关于桩端阻力荷载分担大小,说法正确的是: ,桩端阻力发挥值越大。
A. 长径比l/d越小,桩土相对刚度越大; B. 长径比l/d越小,桩土相对刚度越小; C. 长径比l/d越大,桩土相对刚度越大;