29、单向偏心受压独立柱基的基底尺寸计算(第8期)
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砌体结构重点总结:1、块体的设计要求:足够的强度良好的耐久性隔热保温。
2、砌块对砂浆的基本要求:足够的强度、可塑性、适当的保水性。
(P10)N,出现一条单砖裂缝,如不继续加载,3、砌体的受压破坏特征:第一阶段:50%-70%uN,单砖裂缝不断发展,在砖内形成一段连续的则裂缝不再发展;第二阶段:80%-90%u裂缝;第三阶段:裂缝迅速延伸,形成通缝,砌体分成若干小砖柱,受力不均匀,个别砖柱发生失稳,导致砌体完全破坏。
破坏都是从单砖裂缝开始,轴心抗压强度是砌体最基本的力学指标。
(P12)4、砖砌体的抗压强度低于单砖抗压强度及大于当砂浆强度等级较低时砂浆强速的原因:砌体横向变形时砖和砂浆存在交互作用,由于砖与砂浆的弹性模量和横向变形系数各不相同,在砌体受压时砖的横向变形因砂浆的横向变形较大而增大,并由此在砖内产生拉应力,所以单块砖在砌体中处于压弯剪及拉的复合应力状态,其抗压强度降低;而砂浆的横向变形由于砖的约束而减小,使得砂浆处于三向受压状态,抗压强度提高。
5、在压力作用下,砌体内单块砖的应力状态有以下特点:①由于砖本身的形状不挖安全规则平整,灰缝的厚度和密实性不均匀,使得单块砖在砌体内并不是均匀受压,而是处于受剪和受弯状态;②砌体横向变形时砖和砂浆存在交互作用;③弹性地基梁作用;④竖向灰缝上的应力集中。
(P13)6、影响砌体抗压强度的因素:①块体和砂浆的强度等级;②块体的尺寸与形状;③砂浆的流动性、保水性及弹性模量的影响;④砌筑质量和灰缝的厚度。
(P13-P14)7、砌类型及用处:混凝土空心砌块:小型用于承重墙体;加气混凝土砌块:广泛用于围护结构;硅酸盐实心砌块:承重结构;烧结空心砌块:用于建造围护墙。
空心砌块的强度等级是根据他的极限抗压强度确定的。
8、规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠度指标衡量结构的可靠度,采用分项系数的设计表达式计算。
极限状态分为两类:承载能力极限状态、正常使用极限状态;结构的可靠性:安全性、适用性、耐久性;安全等级:一级二级三级。
目录1 基本条件的确定 (2)2 确定基础埋深 (2)2.1设计冻深 (2)2.2选择基础埋深 (2)3 确定基础类型及材料 (2)4 确定基础底面尺寸 (2)4.1确定B柱基底尺寸 (2)4.2确定C柱基底尺寸 (3)5 软弱下卧层验算 (3)5.1 B柱软弱下卧层验算 (3)5.2 C柱软弱下卧层验算 (4)6 计算柱基础沉降 (4)6.1计算B柱基础沉降 (4)6.2计算C柱基础沉降 (6)7 按允许沉降量调整基底尺寸 (7)8 基础高度验算 (8)8.1 B柱基础高度验算 (9)8.2 C柱基础高度验算 (10)9 配筋计算 (12)9.1 B柱配筋计算 (12)9.2 C柱配筋计算 (14)1 基本条件确定人工填土不能作为持力层,选用亚粘土作为持力层。
2 确定基础埋深2.1设计冻深⋅⋅⋅Z =Z zw zs o d ψψze ψ=2.01.000.950.90⨯⨯⨯1.71=m 2.2选择基础埋深根据设计任务书中给出的数据,人工填土d 1.5m =,因持力层应选在亚粘土层处,故取0m .2d =3 确定基础类型及材料基础类型为:柱下独立基础基础材料:混凝土采用C25,钢筋采用HPB235。
4 确定基础底面尺寸根据亚粘土e=0.95,l I 0.65=,查表得0, 1.0b d ηη==。
因d=2.0m 。
基础底面以上土的加权平均重度:1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=⨯+⨯-=3/m KN地基承载力特征值a f (先不考虑对基础宽度进行修正):11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+⋅-=+⨯⨯-=a KP 4.1 确定B 柱基底尺寸20240017.47.177.3820 2.0K a G F A m f d γ≥==--⨯由于偏心力矩不大,基础底面面积按20%增大,即A=1.20A =20.962m 。
第八章 基础设计8.1 柱下独立基础设计8.1.1按持力层强度初步确定基础底面尺寸1.轴心荷载时要求k p ≤a f (8-1) 错误!未找到引用源。
A G F p k k k += (8-2)将(8-2)代入(8-1),得基础底面积计算公式:k a G F A f dγ≥- (8-3) 式中:k p —相应于作用的标准组合时,基础底面处的平均应力值;a f —修正后的地基持力层承载力特征值;k F —相应于作用的标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值; k G —基础自重及基础上的土重,一般取k G G d γ=⋅;A —基础底面面积;G γ—基础及基础上填土的平均重度,一般取203/kN m ;d —基础埋深。
在轴心荷载作用下一般采用方形,即A b l ==。
2.偏心荷载作用要求 k p ≤a f (8-1) a k f p 2.1m a x ≤ (8-4) 式中: m ax k p —相应于作用的标准组合时,基础底面边缘的最大压力值。
对常见的单向偏心矩形基础(见图8-1):当偏心距错误!未找到引用源。
6l e ≤时 m a xm i n k k k k M F G p lb W±=±∑ (8-5) 或 m a xm i n 61k k k F G e p lbb ±⎛⎫=± ⎪⎝⎭ 当偏心距6l e >时 错误!未找到引用源。
()m a x 23k k k F G p lk+= (8-6) 其中 2b k e =- 式中:,k k M F ∑∑—由上部结构传来的作用于基础底面形心处的轴向力、弯矩标准组合值 ;W —基础底面面积的抵抗矩,216W bl =;错误!未找到引用源。
l — 基础在弯矩作用方向的长度 ;e —偏心值; k k k G F M e +=∑ k —合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。
图 8-1 基底压力分布确定矩形基础底面尺寸时,为了同时满足(8-1),(8-2)条件。
一、设计资料.本设计为一4层框架结构的基础,楼层建筑高度为15.30m,则柱采用C30的混凝土,基础采用C30的混凝土,做100mm 厚C15素混凝土垫层。
抗震设防烈度为6度,抗震等级为甲级,基础设计为阶梯型基础 (一)本工程地质情况如下:粘性土(ηb =0、ηd =1.0),γ=18KN/m 3,ak f =200KN/m 2。
综合考虑建筑物的用途、基础的型式、荷载大小、工程地质及水文地质条件等,持力层考虑为一般土层,ak f =200KN/m 2,基础的埋置深度取d=1.5m ,室内外高差300mm 。
基础采用C30混凝土,c f =14.3 N/mm 2,f t =1.43N/mm 2 钢筋采用HPB335,y f =300 N/mm 2,钢筋的混凝土保护层厚度为35mm ;垫层采用C15混凝土,厚100mm 。
(二)、确定地基承载力特征值:假设基础宽度小于3米或埋深大于0. 5米按 《建筑地基基础设计规范》(GB50007—2002)式 5.2.4修正a f =ak f +ηbγ(b -3)+ηdγm(d -0.5)=200+1.0×18×(1.5-0.5)=218KN/2m图一 柱的计算简图二、确定柱的截面尺寸及内力(1)柱KZ1的尺寸确定,取竖向荷载标准值14,kN/m 2,恒活载,活荷载分项系数为1.25,则层内中柱轴力设计值N 故为:1 1.2514 4.5(7.2 2.1)/241464.75N kN =⨯⨯⨯+⨯=,111.358%158.19k M N N M =⨯⨯=2(1.1 1.4)/(1.1 1.4)1464.751000/14.3112673.08143402.09c A N f m m=⨯=⨯⨯= 采用方矩形截面,则(112673.08143402.09)335378c c h b A m m ====取400×400,KZ1、KZ2、KZ4、 KZ5、KZ6均取400×400依次类推KZ2、KZ4、 KZ5、KZ6轴力设计值如下,弯矩(5%10%)M N =2221.2514 4.57.2/241134 1.358%122.47k N kN M N N M =⨯⨯⨯⨯==⨯⨯= , 4441.2514 4.0/2(2.0 2.1)/24287, 1.358%31k N kN M N N M =⨯⨯⨯+⨯==⨯⨯= 5551.25147.2/2(2.0 2.1)/24516.6 1.358%55.80k N kN M N N M =⨯⨯⨯+⨯==⨯⨯= ,6661.25147.2/2 4.0/24504, 1.358%54.43k N kN M N N M =⨯⨯⨯⨯==⨯⨯=(2)柱KZ3的尺寸确定,取竖向荷载标准值14,kN/m 2,恒活载,活荷载分项系数为1.25,则层内中柱轴力设计值N 故为:3 1.2514 4.5 2.1/24330.75N kN =⨯⨯⨯⨯=2(1.1 1.4)/(1.1 1.4)330.751000/14.325442.3132381.12c A N f m m =⨯=⨯⨯=采用方矩形截面,则(112673.0832381.12)159.51179.94c c h b A m m ====取300300⨯弯矩设计值331.358%35.72k M N N M =⨯⨯=三、各柱的相关计算1、KZ1的计算(1)确定基础的截面尺寸,设计值N=1464.75kN 1.5 1.8d m 1.65m 2+==A ≥22a 1464.75m 7.78m d21818 1.35N f γ==-⨯-⨯考虑偏心荷载影响,基础底面积初步扩大11%,于是 221.1 1.27.78m 8.56m A A '==⨯= 取矩形基础长短边之比l/b =1,即l =b 8.56 2.93m b A ===取l =b =3.0m2l b=3.0 3.0=9.0m m A =⨯⨯(2)持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为K K 680kN (1464.75189.0 1.65)kN 1732.05kN F G Ah γ+=+=+⨯⨯=k 158.19kN m M M ==⋅0158.19l 3.0e =0.091m m <==0.5m 1732.0566K K KM F G ==+kmax 20k k kmin261732.0560.091227.48kN /m 11kN /m 29.0 3.0157.42kN /me F G pA l +⨯⎛⎫⎛⎫=±=±= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 22a <1.2 1.2218kN /m 261.6kN /m f =⨯=22km ax km ink 227.48157.42kN /m 192.45kN /m 218.22a p p p f kN m ++===<=故持力层强度满足要求。
《土力学与地基基础》(第二版)选择题及计算题参考答案(机械工业出版社 主编 陈晋中)第2章 土的物理性质与工程分类思考题 2-10(1)A 、(2)C 、(3)B 、(4)C 、(5)D 、(6)B B B E 、(7)B 、(8)C 、(9)D 、(10)D习 题2-1 某办公楼工程地质勘察中取原状土做试验,用体积为1003cm 的环刀取样试验,用天平测得环刀加湿土的质量为245.00g ,环刀质量为55.00g ,烘干后土样质量为170.00g ,土粒比重为2.70。
计算此土样的天然密度、干密度、饱和密度、天然含水率、孔隙比、孔隙率以及饱和度,并比较各种密度的大小。
解:已知:V=100 cm 3;M=245-55=190g ;M s =170g ;土粒比重Gs=M s /V s =2.70; M w = M - Ms=186-170=16g ,ρw=1 g/cm 3;所以V w =16cm 3; 土粒比重G s =M s /V s =2.70;所以V s = M s /2.70=62.96cm 3; V=100 cm 3;Vs=62.96cm 3;Vw=16cm 3;所以V v =V-V s =100-62.96=37.04cm 3;V a =V v -V w =37.04-16=21.04 cm 3; 因此:天然密度Vm=ρ=190/100=1.90 g/cm 3; 干密度/d s m V ρ= =170/100=1.70 g/cm 3;饱和密度()/sat s v w m V V ρρ=+=(16+170+21.04×1)/100=2.07 g/cm 3; 天然含水率%42.9%10017016%100=⨯=⨯=s w m m w 孔隙比/v s e V V == 37.04/62.96=0.588孔隙率()/100v n V V =⨯%=V v /V=37.04/100=37.04% 饱和度()/100r w v S V V =⨯%=16/37.04=43.2% 综上所述:ρsat >ρ>ρd2-2甲、乙两个土样的物理指标见表2-12,问:(1) 甲土与乙土中的粘粒含量哪个更多?分别属于何种类型的土?(2)甲土与乙土分别处于哪种稠度状态?解:对于甲土样:ω=31%、W L =35%、W p =16% 191635===--w w I P L p 79.0191631I L ==-=-I w w Pp因 P I >17,0.75<L I ≤1,所以该土为粘土,处于软塑状态。
中南大学网络教育课程考试复习题及参考答案砼结构及砌体结构一、填空题:1.单层工业厂房的四个结构组成部分中,是厂房的基本承重结构。
2.现行《荷载规范》规定,对一层吊车的多跨厂房的每个排架,吊车竖向荷载的计算一般按不宜多于台吊车考虑,而吊车横向水平荷载的计算则按不宜多于台吊车考虑,同时应考虑多台吊车的荷载折减系数。
3.钢筋混凝土塑性铰的转动能力与截面相对受压区高度ξ有关,当ξ增大时转动能力,故考虑塑性内力重分布设计连续梁、板时,应满足ξ。
4.无梁楼盖在计算时可以按照和两种方法计算。
5.用D值法计算水平荷载作用下的多层框架时,若某层柱的上层柱变高,则该层柱的反弯点向移;若上层横梁线刚度增大,则该层柱的反弯点向移。
6.在混合结构房屋中,对受压构件进行高厚比验算的目的是。
对带壁柱的砖墙要分别进行和的高厚比验算。
7.和钢筋混凝土结构一样,砌体结构设计时采用的设计方法是的设计方法。
8.在砖混结构中,圈梁的作用是增强,并减轻和的不利影响9.混凝土楼盖按结构型式可分为肋梁楼盖、、和等型式。
10.设计现浇单向肋梁楼盖中的纵向配筋时,跨中截面按形截面考虑,支座截面按形截面考虑。
11.工程中常用的现浇楼梯根据受力特点可分为、、折板悬挑楼梯和螺旋式楼梯等。
12.单层工业厂房的四个结构组成部分中,是厂房的基本承重结构13.单层工业厂房钢筋混凝土排架柱牛腿的计算简图可以简化为以为拉杆,为压杆的三角形桁架;其设计内容包括和两个方面。
14.在采用分层法近似计算竖向荷载作用下框架内力时,为了修正在分层计算简图中假定上、下柱的远端为固定端所引起的误差,应将除底层柱外的其它各柱的线刚度乘以折减系数,并取其传递系数为。
15.混合结构房屋的承重体系是按来划分,而静力计算方案则根据和来划分,其中横墙承重体系的房屋一般属于方案房屋。
16.混合结构房屋中受压构件进行高厚比验算的目的是,对于带壁柱的砖墙应分别进行和的高厚比验算。
17.按弹性理论计算单向板肋梁楼盖的内力时,其杆件的简化包括梁、板和两个方面的简化18.当采用弹性薄板理论进行现浇双向板肋梁楼盖某区格板跨中最大正弯矩和支座最大负弯矩计算时,其活荷载的最不利布置方式分别为和。
目录柱下独立基础课程设计 (2)1.1、设计资料 (2)1.1.1、地形 (2)1.1.2、工程地质条件 (2)1.1.3、岩土设计参数 (2)1.1.4水文地质条件 (3)1.1.5上部结构资料 (3)1.1.6设计要求 (3)1.1.7设计内容 (4)1. 1. 8参考资料 (4)1.2独立基础设计 (4)1.2.1选择基础材料 (4)1.2.2选择基础埋置深度 (5)1.2.3求地基承载力特征值fa (5)1.2.4初步选择基底尺寸 (5)1.2.5验算持力层地基承载力 (6)1.2.6计算基底反力 (6)1.2.7柱边基础截面抗冲切验算 (7)1.2.8变阶处抗冲剪验验 (8)1.2.9配筋计算 (9)1.2.10基础配筋大样图 (10)1. 2. 11计算基础沉降量 (11)1.2.12设计图纸 (16)柱下独立基础课程设计1.1、设计资料1.1.1、地形拟建建筑场地平整。
1.1.2、工程地质条件自上而下土层依次如下:①号土层,杂填土,层厚0.6m ,含部分建筑垃圾。
②号土层,粉质黏土,层厚1.5m ,软塑,潮湿,承载力特征值kPa f ak 150=。
③号土层,黏土,层厚1.8m ,可塑,稍湿,承载力特征值kPa f ak 190=。
④号土层,细砂,层厚2.0m ,中密,承载力特征值kPa f ak 240=。
⑤号土层,强风化砂质泥岩,厚度未揭露,承载力特征值kPa f ak 310=。
1.1.3、岩土设计参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。
表1.1 地基岩土物理力学参数土层编号 土的名称重度γ)/(3m kN孔隙比e液性指数L I粘聚力c )(kPa 内摩擦角ϕ)(︒压缩 模量S E)(MPa标准贯入锤击数N 承载力 特征值ak f )(kPa① 杂填土 17.8 ② 粉质黏土 19.5 0.65 0.84 35 14 7.5 6 150 ③ 黏土 18.9 0.58 0.78 25 25 8.2 11 190 ④ 细砂 20.5 0.62 30 11.6 16 240 ⑤强风化 砂质泥岩2218223101.1.4水文地质条件(1)拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。