基础工程课后习题
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基础工程张光永课后习题答案一、选择填空题(共20分,每空2分)1.下列孔轴配合代号中属于过渡配合的代号是 C ;属于过盈配合的代号是 A 。
A.H8/s7B.H6/g5C.H7/k6D.G6/h52.在R10优先数系中,若首项为10,则其第五项的优先数就是 C 。
A.28B.20C.25D.31.53.以下孔轴协调代号中属协调性质完全相同的同名协调的就是: B 。
A.H8/r7和H8/m7 C.H7/k6 和h7/K6B.H6/g5和G6/h5 D.H7/k6 和k6/H74.滚动轴承内圈与基本偏差为h的轴颈形成 C 配合,这也说明了与一般基孔制相比,其配合性质变紧了。
A.间隙;B.过盈;C.过渡阶段;D.通常联结5.φ30m5、φ30m6、φ30m7三个轴的公差带相比较,其 C 是相同的。
A.公差 C.基本偏差B.极限偏差 D.实际偏差6. 基本偏差为a~h的轴与基本偏差为H的孔可以形成____ A______。
A.基孔制的间隙配合;B.基轴制的.间隙配合;C.基孔制的过渡阶段协调;D.基轴新制的过渡阶段协调。
二、简答题(共15分)1.某齿轮的精度建议为7―6―6 E K,先行表述该标示代号中各符号的含义就是什么?(5分后)答:7-6-6分别代表该齿轮第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ公差组的精度等级(各1分,共3分),E: 代表齿薄上偏差代号,K: 代表齿薄下偏差代号(各1分后,共2分后)。
2.国标规定的基准制有哪两种?简述基准制的选择原则。
(5分)请问:基孔制和基轴制(各0.5分后,共1分后)。
挑选原则就是:①优先采用基孔新制(1分后);②在存有显著经济效益或一轴多分体式时才采用基轴制(1分后);③与标准件吻合,以标准件为依据挑选基准制(1分后);④在特定情况下可以使用非基准制任一协调(1分后)。
3.评定轮廓表面粗糙度的高度特性的参数有哪些?反映形状特性的附加评定参数有哪些?国标推荐采用的评定参数是哪个?(5分)请问:高度特性的测评参数存有Ra、Ry、Rz(各1分后,共3分后);充分反映形状特性的额外测评参数存有tp(共1分后);国标所推荐使用Ra。
第二章2-1某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2.0m,潜水面在地表以下1m处,饱和重度;(2)粘土隔离层,厚2.0m ,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m (取)。
问地基开挖深达1m时,坑底有无隆起的危险?若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】(1)地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa因为58<60故坑底有隆起的危险!(2)基础埋深为1.5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得:≤4.8m;故,还应将承压水位降低6-4.8=1.2m。
2-2某条形基础底宽b=1.8m,埋深d=1.2m ,地基土为粘土,内摩擦角标准值=20°,粘聚力标准值=12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值af。
【解】根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3某基础宽度为2m ,埋深为1m 。
地基土为中砂,其重度为18kN/m ³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPaf ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0.5m ,故还需对k f 进行修正。
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm,作用于地面标高处的荷载Fk=180kN/m,拟采用砖基础,埋深为1.2 m。
地基土为粉质粘土,g=18kN/m3,e0=0.9,fak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
〔解〕查表2-5,得ηd=1.0,代入式(2-14),得fa= fak+ηdγ m (d-0.5)=170+1.0?18?(1.2-0.5)=182.6kPa按式(2-20)计算基础底面宽度:为符合砖的模数,取 b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:2-5 某柱基承受的轴心荷载 F k=1.05MN,基础埋深为1m,地基土为中砂,γ=18 kN/m3,f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5,得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγm(d-0.5) =280+4.4?18?(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
2-6 某承重砖墙厚240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载F k=150kN/m。
该处土层自地表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度2.2m,γ=17kN/m3, e=0.91,f ak=130kPa,E s1=8.1MPa;第二层为淤泥质土,厚度1.6m,f ak=65kPa,E s2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
解 (1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取 d=0.5m。
基础工程课后习题答案2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2、0m,潜水面在地表以下1m处,饱与重度;(2)粘土隔离层,厚2、0m,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2、0m(取)。
问地基开挖深达1m 时,坑底有无隆起的危险?若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】(1)地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa因为58<60 故坑底有隆起的危险!(2)基础埋深为1、5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0、5+19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得:≤4、8m ;故,还应将承压水位降低6-4、8=1、2m。
2-2 某条形基础底宽b=1、8m,埋深d=1、2m,地基土为粘土,内摩擦角标准值=20°,粘聚力标准值=12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值af。
【解】根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3 某基础宽度为2m,埋深为1m。
地基土为中砂,其重度为18kN/m³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPa f ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0、5m,故还需对k f 进行修正。
浅基础习题及参考答案2-4 某承重墙厚240mm,作用于地面标高处的荷载F k=180kN/m,拟采用砖基础,埋深为1.2m。
地基土为粉质粘土,g=18kN/m3,e0=0.9,f ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
〔解〕查表2-5,得ηd=1.0,代入式(2-14),得f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa按式(2-20)计算基础底面宽度:为符合砖的模数,取b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:2-5 某柱基承受的轴心荷载F k=1.05MN,基础埋深为1m,地基土为中砂,γ=18kN/m3,f ak=280kPa。
试确定该基础的底面边长。
〔解〕查表2-5,得ηd=4.4。
f a= f ak+ηdγm(d-0.5)=280+4.4×18×(1-0.5)=319.6kPa取b=1.9m。
2-6 某承重砖墙厚240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载F k=150kN/m。
该处土层自地表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度2.2m,γ=17kN/m3,e=0.91,f ak=130kPa,E s1=8.1MPa;第二层为淤泥质土,厚度1. 6m,f ak=65kPa, E s2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
〔解〕(1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取d=0.5m。
基础工程施工课后习题答案一、选择题1. 下列基础施工方法中,属于基坑开挖的方法是(A)。
A. 井点降水法B. 桩基施工法C. 地基加固法D. 地下连续墙施工法2. 下列土方开挖顺序中,正确的是(C)。
A. 从外侧向内侧开挖B. 从中间向两侧开挖C. 先挖承台,后挖基础坑D. 先挖排水沟,后挖基坑3. 下列土方运输方法中,适用于短距离运输的是(A)。
A. 直接运输法B. 斜坡轨道运输法C. 水运法D. 管道运输法4. 下列基础施工中,适用于地下水位较高的地区的是(B)。
A. 扩展基础B. 降水基础C. 人工基础D. 独立基础5. 下列混凝土浇筑方法中,适用于大体积混凝土的是(D)。
A. 全面浇筑法B. 分层浇筑法C. 交叉浇筑法D. 斜坡浇筑法二、填空题1. 基坑开挖前,应先进行__________,确保开挖过程中的安全。
答案:安全评估2. 井点降水法是利用__________,使地下水位降低到坑底以下的一种方法。
答案:抽水设备3. 土方开挖的顺序应根据__________确定。
答案:施工方案4. 土方运输方法应根据__________选择。
答案:运输距离5. 混凝土浇筑前,应进行__________,确保混凝土的质量和密实度。
答案:浇筑准备三、简答题1. 简述井点降水法的施工原理。
答案:井点降水法是在基坑开挖前,预先在基坑四周埋设一定数量的滤水管(井),利用抽水设备从开挖前和开挖过程中不断地抽水,使地下水位降低到坑底以下,直至基础工程施工完毕。
2. 简述土方开挖的顺序。
答案:土方开挖的顺序应根据施工方案确定,一般先挖承台,后挖基础坑;先挖排水沟,后挖基坑;从外侧向内侧开挖或从中间向两侧开挖。
3. 简述混凝土浇筑的方法。
答案:混凝土浇筑的方法有全面浇筑法、分层浇筑法、交叉浇筑法和斜坡浇筑法等。
全面浇筑法适用于小体积混凝土;分层浇筑法适用于中体积混凝土;交叉浇筑法适用于大面积混凝土;斜坡浇筑法适用于大体积混凝土。
7.1《建筑地基规范》规定,地基基础设计时,所采用的荷载效应按那些规定执行?地基基础设计时,所采用的荷载效应应按:1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时传至基础或承台底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合;2 计算地基变形时传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合不应计入风荷载和地震作用;3 计算挡土墙土压力,地基或斜坡稳定及滑坡推力时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数均为1.04 在确定基础或桩台高度、支挡结构截面计算基础或支挡结构内力,确定配筋和验算材料强度时上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力,应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,采用相应的分项系数,当需要验算基础裂缝宽度时,应按正常使用极限状态荷载效应标准组合5 基础设计安全等级、结构设计使用年限、结构重要性系数应按有关规范的规定采用,但结构重要性系数不应小于1.07.2浅基础有哪些类型和特点?浅基础的类型特点:1、独立基础:也叫“单独基础”,最常用的是柱下基础。
2、条形基础:条形基础是墙下最常用的一种基础形式,当柱下独立基础不能满足要求时,也可以使用条形基础。
故按上部结构的的形式,可以将条形基础分为:a、“墙下条形基础”;b、“柱下条形基础”;c、“十字交差钢筋混凝土条形基础”。
若是相邻两柱相连,又称“联合基础”或“双柱联合基础”。
3、筏板基础:按其构造形式可以分为“梁板式”和“平板式”。
4、箱型基础:由钢筋混凝土底板、顶板和纵横交错的内外隔墙组成。
具有很大的空间刚度和抵抗不均匀沉降的能力,抗震性能好,且顶板与底板之间的空间可以做地下室。
5、壳体基础:其现阶段主要用于筒形构筑物的基础。
7.3地基土的冻胀性要考虑那些因素?跟土的类别,冻胀性,环境三个因素有关7.4确定基础埋置深度要考虑哪些因素?1.与建筑物有关的条件;2.工程地质条件;3.水文地质条件;4.地基冻融条件;5.场地环境条件。
基础工程课后习题答案2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚,潜水面在地表以下1m处,饱和重度;(2)粘土隔离层,厚,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表(取)。
问地基开挖深达 1m 时,坑底有无隆起的危险若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行【解】(1)地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa因为 58<60 故坑底有隆起的危险!(2)基础埋深为时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×+19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得:≤;故,还应将承压水位降低 =。
2-2 某条形基础底宽 b=,埋深 d=,地基土为粘土,内摩擦角标准值 =20°,粘聚力标准值 =12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值af。
【解】根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3 某基础宽度为2m,埋深为1m。
地基土为中砂,其重度为18kN/m³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值af。
【解】由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPa f ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>,故还需对k f 进行修正。
查表2-5,得承载力修正系数0.3=b η,4.4=d η,代入公式(2-14)得修正后的地基承载力特征值为: kPad b f f m d b ak k 6.325)5.01(184.4)33(180.3286)5.0()3(=-⨯⨯+-⨯⨯+=-+-+=γηγη 2-4 某承重墙厚240mm ,作用于地面标高处的荷载m kN F k 180=,拟采用砖基础,埋深为。
1.试述桩的分类。
(一)按承台位置分类。
可分为高桩承台基础和低桩承台基础,简称高桩承台和低桩承台。
(二)按施工方法分类。
可分为沉桩(预制桩)、灌注桩、管桩基础、钻埋空心桩。
(三)按设置效应分类。
可分为挤土桩、部分挤土桩和非挤土桩。
(四)按桩土相互作用特点分类。
可分为竖向受荷桩(摩擦桩、端承桩或柱桩)、横向受荷桩(主动桩、被动桩、竖直桩和斜桩)、桩墩(端承桩墩、摩擦桩墩)。
(五)按桩身材料分类。
可分为木桩(包括竹桩)、混凝土桩(含钢筋和混凝土桩和预应力钢筋混凝土桩)、钢桩和组合桩。
2.桩基设计原则是什么?桩基设计·应力求做到安全适用、经济合理、主要包括收集资料和设计两部分。
1.收集资料(1)进行调查研究,了解结构的平面布置、上部荷载大小及使用要求等;(2)工程地质勘探资料的收集和阅读,了解勘探孔的间距、钻孔深度以及土层性质、桩基确定持力层;(3)掌握施工条件和施工方法,如材料、设备及施工人员等;2.设计步骤(1)确定桩的类型和外形尺寸,确定承台埋深;(2)确定单桩竖向承载力特征值和水平承载力特征值;(3)初步拟定桩的数量和平面布置;( 4 )确定单桩上的竖向和水平承载力,确定群桩承载力;( 5 )必要时验算地基沉降;( 6 )承台结构设计;( 7 )绘制桩和承台的结构及施工图;3.设计要求《建筑地基基础设计规范》(GB 50007 —2011)第8.5.2条指出,桩基设计应符合下列规范:(1)所有桩基均应进行承载力和桩身强度计算。
对预制桩,尚应进行运输、吊装和锤击等中的强度和抗裂验算。
(2)桩基沉降量验算应符合规范第8.5.15条规定。
(3)桩基的抗震承载力验算应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2010)的相关规定。
(4)桩基宜选用中、低压缩性土层作为桩端持力层。
(5)同一结构单元内的桩基,不宜选用压缩性差异较大的土层作为桩端持力层,不宜采用部分摩擦桩和部分端承桩。
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2.0m ,潜水面在地表以下1m 处,饱和重度;(2)粘土隔离层,厚2.0m ,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m (取)。
问地基开挖深达 1m 时,坑底有无隆起的危险? 若基础埋深,施工时除将中砂层地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】 (1)地基开挖深1m 时 持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa 承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的危险! (2)基础埋深为1.5m 时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa ≥承压含水层顶部净水压力=10× 得:≤4.8m ;故,还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m 。
2-2 某条形基础底宽 b=1.8m ,埋深 d=1.2m ,地基土为粘土,摩擦角标准值 =20°,粘聚力标准值 =12kPa ,地下水位与基底平齐,土的有效重度 ,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值 a f 。
【解】 根据题给条件可以采用规推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPac Md M b M f kc md b a 29.1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=++=γγ2-3 某基础宽度为2m ,埋深为1m 。
地基土为中砂,其重度为18kN/m ³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPa f ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0.5m ,故还需对k f 进行修正。
基础工程课后习题答案2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2.0m,潜水面在地表以下1m处,饱和重度;(2)粘土隔离层,厚2.0m ,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m (取)。
问地基开挖深达1m 时,坑底有无隆起的危险?若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】(1)地基开挖深1m时持力层为中砂层承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa因为58<60 故坑底有隆起的危险!(2)基础埋深为1.5m时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa≥承压含水层顶部净水压力=10×得:≤4.8m ;故,还应将承压水位降低6-4.8=1.2m。
2-2 某条形基础底宽b=1.8m,埋深d=1.2m,地基土为粘土,内摩擦角标准值=20°,粘聚力标准值=12kPa,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值af。
【解】根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值kPacMdMbMfkcmdba29. 1441266.52.13.1806.38.11051.0=⨯+⨯⨯+⨯⨯=+ +=γγ2-3 某基础宽度为2m,埋深为1m。
地基土为中砂,其重度为18kN/m³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:kPa f ak 286)250340(15301521250=---+=因为埋深大于d=1m>0.5m ,故还需对k f 进行修正。
2-1 某建筑物场地地表以下土层依次为:(1)中砂,厚2.0m ,潜水面在地表以下1m 处,饱和重度;(2)粘土隔离层,厚2.0m ,重度;(3)粗砂,含承压水,承压水位高出地表2.0m (取)。
问地基开挖深达 1m 时,坑底有无隆起的危险? 若基础埋深,施工时除将中砂层内地下水位降到坑底外,还须设法将粗砂层中的承压水位降几米才行?【解】 (1)地基开挖深1m 时 持力层为中砂层 承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×1+19×2=58kPa 承压含水层顶部净水压力:10×(2+2+2)=60kPa 因为 58<60 故坑底有隆起的危险! (2)基础埋深为1.5m 时承压含水层顶面以上土的总覆盖压力:20×0.5+19×2=48kPa ≥承压含水层顶部净水压力=10× 得:≤4.8m ;故,还应将承压水位降低 6-4.8=1.2m 。
2-2 某条形基础底宽 b=1.8m ,埋深 d=1.2m ,地基土为粘土,内摩擦角标准值 =20°,粘聚力标准值 =12kPa ,地下水位与基底平齐,土的有效重度,基底以上土的重度。
试确定地基承载力特征值 a f 。
【解】 根据题给条件可以采用规范推荐理论公式来确定地基的承载力特征值。
由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有效重度,故:地基承载力特征值2-3 某基础宽度为2m ,埋深为1m 。
地基土为中砂,其重度为18kN/m ³,标准贯入试验锤击数N=21,试确定地基承载力特征值a f 。
【解】 由题目知,地基持力层为中砂,根据标贯锤击数N=21查表2-5,得:因为埋深大于d=1m>0.5m ,故还需对k f 进行修正。
查表2-5,得承载力修正系数0.3=b η,4.4=d η,代入公式(2-14)得修正后的地基承载力特征值为:2-4 某承重墙厚240mm ,作用于地面标高处的荷载m kN F k 180=,拟采用砖基础,埋深为1.2m 。
浅基础习题及参考答案F k=180kN/m,拟采用砖基础,埋深为1.2某承重墙厚240mm,作用于地面标高处的荷载2-4gef ak=170kPa。
试确定砖基础的底面宽度,并0=0.9m。
地基土为粉质粘土,,=18kN/m3,按二皮一收砌法画出基础剖面示意图。
ηd=1.0,代入式(2-14),得〔解〕查表2-5,得=170+1.0×18×(1.2-0.5)=182.6kPa5dγ fη f ak+d-0.a=(m)按式(2-20)计算基础底面宽度:b=1.2m,砖基础所需的台阶数为:为符合砖的模数,取Fγ=181m,地基土为中砂,2-5 某柱基承受的轴心荷载,基础埋深为k=1.05MN f kN/m3,。
试确定该基础的底面边长。
ak=280kPaη d=4.4。
〔解〕查表2-5,得5d γη ff-0.5)=319.6kPa) =280+4.4×18×(1-0.(mdak+a=b=1.9m。
取F k=150kN/m240mm,传至条形基础顶面处的轴心荷载。
该处2-6 某承重砖墙厚γe,,17kN/m3=2.2m土层自地表起依次分布如下:第一层为粉质粘土,厚度fEf ak=65kPa,,s1=8.1MPa=0.91,;第二层为淤泥质土,厚度ak=130kPa,1.6m E s2=2.6MPa;第三层为中密中砂。
地下水位在淤泥质土顶面处。
建筑物对基础埋深没有特殊要求,且不必考虑土的冻胀问题。
(1)试确定基础的底面宽度(须进行软弱下卧层验算);(2)设计基础截面并配筋(可近似取荷载效应基本组合的设计值为标准组合值的1.35倍)。
解 (1)确定地基持力层和基础埋置深度第二层淤泥质土强度低、压缩性大,不宜作持力层;第三层中密中砂强度高,但埋深过大,暂不考虑;由于荷载不大,第一层粉质粘土的承载力可以满足用做持力层的要求,但由于本层厚度不大,其下又是软弱下卧层,故宜采用“宽基浅埋”d=0.5m。
方案,即基础尽量浅埋,现按最小埋深规定取(2)按持力层承载力确定基底宽度df f ak=130kPa。
因为 =0.5m,所以a=b=1.3m。
取(3)软弱下卧层承载力验算σcz=17×2.2=37.4kPaEEzbθ=23o。
得2-7,查表=2.2-0.5=1.7m>0.5,s2=8.1/2.6=3.1s1/由.f fηγ dz5)=65+1.0×17×(2.2+m-0.5) =93.9kPa az=(ak+-0.dσσf az=93.9kPa(可以)cz=55.4+37.4=92.8kPa<z+(4)基础设计因基础埋深为0.5m,若采用无筋扩展基础,则基础高度无法满足基础顶面应低于设计地面0.1m以上的要求,故采用钢筋混凝土条形基础。
采用C20混ff y=210N/mm2。
HPB235级,凝土,t=1.10N/mm2,钢筋用 FF k=1.35×150=202.5kN =1.35荷载设计值基底净反力基础边缘至砖墙计算截面的距离基础有效高度hh0=250-40-5=205mm(>107mm)。
取基础高度=250mm,fA混凝土。
C10,垫层用565mm2=s,12 @200配钢筋2-7 一钢筋混凝土内柱截面尺寸为300mm×300mm,作用在基础顶面的轴心荷载Fg=16.4kN/m。
自地表起的土层情况为:素填土,松散,厚度1.0m,k=400kN ggN =120kN/m318kN/m3=,,标准贯入试验锤击数sat3;细砂,厚度2.6m,=0;粘土,硬塑,厚度较大。
地下水位在地表下1.6m处。
试确定扩展基础的底面尺寸并设计基础截面及配筋。
〔解〕(1)确定地基持力层N=10查表不宜作持力层;由细砂层的2-4,素填土层厚度不大,且承载力偏低,f ak=140kPa得,此值较大,故取细砂层作为地基持力层。
第三层硬塑粘土层的承载力亦较高,但该层埋深过大,不宜作持力层。
(2)确定基础埋深及地基承载力特征值由于地下水位在地表下1.6m深处,为避免施工困难,基础埋深不宜超过1.6m。
dηd=3.0,得细砂的,地基承载力根据浅埋的原则,现取埋深2-5=1.0m。
查表特征值为:f fηγ d5)=140+3.0×16.4×(1-0.m(-0.5) =164.6kPaa=ak+dbl。
=1.7m=取确定基础底面尺寸(3).计算基底净反力设计值(4)确定基础高度(5)ff y=210N/mm2。
取基础高度,钢筋用HPB235采用C20混凝土,级,t=1.10N/mm2hhbhb=1.7m,故按式c+2(0=0.3+2×0.355=1.01m<=400mm,20=400-45=355mm.因-57)作冲切验算如下:βf bhh0=0.7×1.0×1100×(0.3+0.355)×0.355 0.7hp c+t0) (=179.0kN>87.4kN(可以)(6)确定底板配筋.本基础为方形基础,故可取MMpl―abb c) j(+c)2(2Ⅰ=Ⅱ=(1/24)fA s=双向,配钢筋1110863.5mm2>842mm2。
M k=110kN.m。
取基底长宽比为2-8 同上题,但基础底面形心处还作用有弯矩1.5,试确定基础底面尺寸并设计基础截面及配筋。
f a=164.6kPa。
1.0m,由上题知地基承载力特征值解取基础埋深为(1)确定基础底面尺寸初取基底尺寸:lnb=1.5×1.6=2.4m =FG k=400+20×1.6×2.4×1=476.8kNk+(2)计算基底净反力设计值平行于基础短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截面的净反力:(3)确定基础高度ffhh0=500-45=455mm。
取基础高度 =500mmC20混凝土,t=1.10N/mm2,钢筋用HPB235级,,y=210N/mm2采用bhbpp j):取代式中的)作冲切验算如下(以=1.6m,故按式(2-57 因c+2jmax0=0.3+2×0.455=1.21m<βf bhh0=0.7×1.0×1100×(0.3+0.455)×0.455c+0.7 hp t0) ( (可以)=264.5kN>216.9kN(4)确定底板配筋对柱边Ⅰ-Ⅰ截面,按式(2-65)计算弯矩:fA s=1695mm2>1602mm2,平行于基底长边布置。
配钢筋15,12fA s=1021mm2>587mm2,平行于基底短边布置。
13按构造要求配筋10,长钢筋放下层,短钢筋放上层。
AB段下的土层分布依次为:33m,隧道、习题3-2 某过江隧道底面宽度为AEB 段,粘土,,其下为基岩;=段,粉质粘土,软塑,厚度2m,4.2MPa s AB段的地基基床,其下为基岩。
试分别计算、硬塑,厚度12m,E=18.4MPa s系数,并比较计算结果。
〔解〕本题属薄压缩层地基,可按式(10-52)计算。
BA:段段:比较上述计算结果可知,并非土越硬,其基床系数就越大。
基床系数不仅与土的软硬有关,更与地基可压缩土层的厚度有关。
6EI k ×10=23 习题3-如图中承受集中荷载的钢筋混凝土条形基础的抗弯刚度23kbl ,试计算基础中=,底面宽度=10m4199kN/m =2mN ·m ,梁长,基床系数C 点的挠度、弯矩和基底净反力。
〔解〕ABCDA =0.1,=-0.06574查相关函数表,得,=0.57120,=0.31848,=0.25273l xxxxCDEF =-1.52865。
=-0.03765,=4.61834,2342,=-0.19853,llll ABMVM 、(1)计算外荷载在无限长梁相应于、、两截面上所产生的弯矩和剪力、baaV b)得:10-50)及式(10-47由式(.计算梁端边界条件力(2)FEFDV λEFAMFEDV λFEAM-=(+)()+-((+-+))llllllllllll babAa=(4.61834+1.52865×0.03756)×121.2+0.18×(4.61834+1.52865×0.12342)×(-103.9)-(-1.52865-4.61834×0.03756)×(-131.5)+ 0.18×(-1.52865-4.61834×0.12342)×(-78.7)=282.7kNFFEDVλFEA MEFDVλEFAM +=()+) )+(-()-(-+llllllllllll bBbaa=(-1.52865-4.61834×0.03756)×121.2+0.18×(-1.52865-4.61834×0.12342)×(-103.9)-(4.61834+1.52865×0.03756)×(-131.5)+ 0.18×(4.61834+1.52865×0.12342)×(-78.7)=379.8kNm· =-396.7kNm=756.8kN·C (3) 计算基础中点的挠度、弯矩和基底净反力kwp0.0134=56.3kPa=4199 ×=CC习题4-1 截面边长为400mm的钢筋混凝土实心方桩,打入10m深的淤泥和淤泥质土后,支承在中风化的硬质岩石上。
已知作用在桩顶的竖向压力为800kN,桩42。
试估算该桩的沉降量。
身的弹性模量为3×10N/mm〔解〕该桩属于端承桩,桩侧阻力可忽略不计,桩端为中风化的硬质岩石,其变形亦可忽略不计。
因此,桩身压缩量即为该桩的沉降量,即lq,某场区从天然地面起往下的土层分布是:粉质粘土,厚度=3m习题4-2s1a1lqqq=2600kPa,。
=20kPa;中密的中砂,=24kPa;粉土,厚度=30kPa=6m,pas2a2s3a 现采用截面边长为350mm×350mm的预制桩,承台底面在天然地面以下1.0m,桩端进入中密中砂的深度为1.0m,试确定单桩承载力特征值。
〔解〕习题4-3 某场地土层情况(自上而下)为:第一层杂填土,厚度1.0m;第二qq=,=6kPa;第三层为粉质粘土,厚度较大层为淤泥,软塑状态,厚度6.5m,sasa q=1800kPa。
现需设计一框架内柱(截面为;300mm×450mm)的预制桩基40kPa pa FMH=,弯矩础。