《地基与基础工程》课程作业二
姓名：**
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z 0=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：
1.35100013501.3560811.351802431.3580108F kN H kN M kN P
kN
=⨯==⨯==⨯==⨯=
（2） 基础地面净压力计算
24381 1.21080.45388.8M
kN m =+⨯+⨯=∑
23.239.6A a b m =⨯=⨯=
231
3 3.2 5.126
W m =
⨯⨯=
荷载偏心距388.8 3.2
0.270.53135010866
M a e m F P
==
=<==++
基底净反力
max 1350108388.8
227.89.6 5.12e M
F P
P kPa A
W
++=
+=
+=∑
min 1350108388.8
75.99.6 5.12
e M
F P
P kPa A
W
++=
-=
-=∑
（3） 基础冲减验算
1) A aiegjc 面积上地基反力F l 计算
2
0002
2
2222600705300.533.20.630.60.5330.53 1.862222c c aiegjc aiegjc
a b a b A h b h h mm m
A m ⎛⎫⎛⎫
=----- ⎪ ⎪
⎝⎭⎝⎭
=-==⎛⎫⎛⎫=--⨯---= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
按A aiegjc 面积上作用着P e max 计，则
max 227.8 1.86423.7l e aiegjc F P A kN =⨯=⨯=
2) 验算冲切破坏面的抗剪承载力
按式 ()000.7h t c V f b h h β⎡⎤=+⎣⎦
因为0530800h mm mm =<,故 1.0h β=。基础用C20混凝土，其轴心抗拉强度设计值221.1/1100/t f kN mm kN mm ==,故
()0.7 1.011000.60.530.53461V kN ⎡⎤=⨯⨯⨯+⨯=⎣⎦
满足F l <[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
()()'1
0.60.5 3.20.6 1.9m 2
c c a a a a =+
-=+⨯-= 柱边处的地基净反力e P I 由下式计算
()(),max
min min 227.875.9 1.975.9 3.2
3.2
166.1e
e e e P P a P a
P a
kPa
I -+-⨯+⨯=
=
=
()()()()()()()()2max max 21
248
1
3.20.6227.8166.1230.6227.8166.1348
392.2c e e c e e M a a P P b b P P b kN m
I I I ⎡⎤=
⨯-+++-⎣⎦⎡⎤=⨯-+⨯⨯++-⨯⎣⎦=()()max min 11
227.875.9151.8522
e e e P P P kPa =
+=⨯+= ()()
()()2
2224151.85
30.62 3.20.6255.124
e
c c P M b b a a kN m
∏=
⨯-⨯+=⨯-⨯⨯+=
根据M I 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，2300/y f N mm =，按内力臂系数0.9s γ=计算， 沿着长边方向：6
20392.21027410.90.9300530
s y M A mm f h I I
⨯===⨯⨯ 选配@1416200φ，实际钢筋面积2815mm 2 沿着短边方向：620255.11017830.90.9300530
s
y M A mm f h ⨯===⨯⨯ 选配@2401214φ，实际钢筋面积1847mm 2
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。
（1） 假定基底反力均匀分布，沿基础纵向的地基净反力为
800*21800*2p 260/182
F kN m L ∑+===+
（2） 梁的截面刚度
混凝土的弹性模量722.55*10/c E kN m = 梁的截面惯性矩33411
*2.5*1.20.361212
I bh m =
== 7622.55*10*0.369.18*10c E I kN m ==•
772.55*10*2.5*1.27.65*10c E A kN ==
（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 260/kN m =时，各支座反力为
910D A R R kN == 1690B C R R kN ==
（4） 把支座不平衡力均匀分布在支座相邻两跨的各1
3
跨度范围内
对A 、D 支座有011036.67/6
1()
33
A A D i kN
kN m l l -====-++△R △q △q
对B 、C 支座有1110
27.5/66
()
3333
B B
C i i kN m l l -====++△R △q △q
（5） 把均匀不平衡△q 作用于连续梁上，如下图，
