《基础工程》课后习题答案

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第1页,-共17页 基本 【2 】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,承压水位凌驾地表2.0m(取).问地基开挖深达 1m 时,坑底有无隆起的安全?

若基本埋深,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笼罩压力:20×1+19×2=58kPa

承压含水层顶部清水压力:10×(2+2+2)=60kPa

因为 58<60 故坑底有隆起的安全!

(2)基本埋深为1.5m时

承压含水层顶面以上土的总笼罩压力:20×0.5+19×2=48kPa

≥承压含水层顶部清水压力=10× 得:

≤4.8m ;

故,还应将承压水位下降 6-4.8=1.2m.

2-2 某条形基本底宽 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,土的有用重度 ,基底以上土的重度.试肯定地基承载力特点值 af.

【解】 依据题给前提可以采用规范推举理论公式来肯定地基的承载力特点值.

由=20°查表2-3,得因基底与地下水位平齐,故取有用重度,故:地基承载力特点值 第2页,-共17页 kPacMdMbMfkcmdba29.1441266.52.13.1806.38.11051.0

2-3 某基本宽度为2m,埋深为1m.地基土为中砂,其重度为18kN/m³,标准贯入实验锤击数N=21,试肯定地基承载力特点值af.

【解】 由标题知,地基持力层为中砂,依据标贯锤击数N=21查表2-5,得:

kPafak286)250340(15301521250

因为埋深大于d=1m>0.5m,故还需对kf进行修改.查表2-5,得承载力修改系数0.3b,4.4d,代入公式(2-14)得修改后的地基承载力特点值为:

kPadbffmdbakk6.325)5.01(184.4)33(180.3286)5.0()3(

2-4 某承重墙厚240mm,感化于地面标高处的荷载mkNFk180,拟采用砖基本,埋深为1.2m.地基土为粉质粘土,318mkN,9.00e,kPafak170.试肯定砖基本的底面宽度,并按二皮一收砌法画出基本剖面示意图.

【解】 因为基本埋深d=1.2m>0.5m故需先辈行地基承载力深度修改,持力层为粉质粘土,查表2-5得 0.1d,得修改后的地基承载力为:

kPadffmdaka6.1825.02.1180.1170)5.0(

此基本为墙下条形基本,代入式2-20得条形基本宽度:

13.12.1206.182180dfFbGakm

为相符砖的模数取b=1.2m,砖基本所需的台阶数为:86022401200n 所以按二皮一收砌法的基本截面如图所示: 第3页,-共17页 2-5 某柱基推却的轴心荷载MNFk05.1,基本埋深为1m,地基土为中砂,318mkN,kPafak280.试肯定该基本的底面边长.

【解】 因为基本埋深d=1.0m>0.5m故需先辈行地基承载力深度修改,持力层为中砂,查表2-5得 4.4d,得修改后的地基承载力为:

kPadffmdaka6.3195.01184.4280)5.0(

柱下自力基本代入公式2-19,基本底面边长:

87.11206.3191050dfFbGakm

取基底边长为1.9m.

2-6 某承重砖墙厚240mm,传至条形基本顶面处的轴心荷载mkNFk150.该处土层自地表起依次散布如下:第一层为粉质粘土,厚度2.2m,317mkN,91.00e,kPafak130,MPaEs1.81;第二层为淤泥质土,厚度1.6m,kPafak65,MPaEs6.22;第三层为中密中砂.地下水位在淤泥质土顶面处.建筑物对基本埋深没有特别请求,且不必斟酌土的冻胀问题.(1)试肯定基本的底面宽度(须进行脆弱下卧层验算);(2)设计基本截面并配筋(可近似取荷载效应根本组合的设计值为标准组合值的1.35倍).

【解】 (1)肯定地基持力层及基本埋深

斟酌到第二层不宜作为持力层并联合“宽基浅埋”的设计原则,肯定第一层粉质粘土作为持力层,其下第二层为脆弱下卧层,故可按最小埋深前提肯定基本埋深d=0.5m..

(2)初步肯定基本底面尺寸

因为d=0.5m故不须要进行地基承载力特点值埋深修改,即:

akaff=130kPa.

砖下条形基本代入公式2-20得基本宽度 第4页,-共17页 25.15.020130150dfFbGakm

取b=1.3m<3m,故无需再进行宽度修改.

(3)脆弱下卧层承载力验算

kPaCZ4.372.217

由1.36.21.821ssEE,7.15.02.2zm0.5b,查表2-7得23.

kPadbFpGkk4.1255.0203.1150

下卧层顶面处的附加应力为:

kPazbpbcdkZ4.5523tan7.123.15.0174.1253.1tan2

kPazdffmdakaz9.935.02.2170.165)5.0(

kPafkPaazCZZ9.938.924.374.55(可以)

(4)基本设计

依题意采用钢筋混凝土条形基本.采用C20混凝土,210.1mmNft,钢筋用HPB235级,2210mmNfy. 基本埋深为0.5m

荷载设计值 kNFFk5.20215035.135.1

基底净反力 kPabFpj8.1553.15.202

基本边缘至砖墙盘算截面的距离

53.024.03.1211bm

基本有用高度

mmmfbphtj107107.011007.053.08.1557.010

取基本高度250hmm,2055402500hmm(107mm).

mkNbpMj9.2153.08.1552121221 第5页,-共17页 2605652052109.0109.219.0mmhfMAys

配钢筋200@12,2565mmAs,垫层用C10混凝土.

2-7 一钢筋混凝土内柱截面尺寸为300mm×300mm,感化在基本顶面的轴心荷载kNFk400.自地表起的土层情形为:素填土,松散,厚度1.0m,34.16mkN;细砂,厚度2.6m,318mkN,320mkNsat,标准贯入实验锤击数N=10;粘土,硬塑,厚度较大.地下水位在地表下1.6m处.试肯定扩大基本的底面尺寸并设计基本截面及配筋.

【解】 (1)肯定地基持力层

依据承载力前提,及最小埋深的限制,分解“宽基浅埋”的设计原则,选择细沙层作为持力层(素填土层厚度太小,且承载力低;硬塑粘土层埋深太大不宜作持力层)

(2)肯定基本埋深及地基承载力特点值

依据基本尽量浅埋的原则,并尽量避开潜水层,可取埋深d=1.0m.查表2-5,得细砂的

d=3.0,地基承载力特点值为:

kPadffmdaka6.1645.00.14.160.3140)5.0(

(3)肯定基本底面尺寸

66.10.1206.164400dfFlbGakm

取7.1lbm.

(4)盘算基底净反力设计值

kPabFpj9.1867.17.140035.12

(5)肯定基本高度

采用C20混凝土,210.1mmNft,钢筋用HPB235级,2210mmNfy.取基本高度400hmm,355454000hmm.因01.1355.023.020hbcm

(可以)

(6)肯定底板配筋.本基本为方形基本,故可取

mkNbcbacpMMj5.563.07.123.07.19.1862412124122

2608423552109.0105.569.0mmhfMAAyss

配钢筋1011双向,228425.863mmmmAs.

2-8 同上题,但基本底面形心处还感化有弯矩mkNMk110.取基底长宽比为1.5,试肯定基本底面尺寸并设计基本截面及配筋.

【解】 可取基本埋深为1.0m,由上题知地基承载力特点值kPafa6.164.

(1)肯定基本底面尺寸

斟酌到荷载偏幸感化,可将轴心荷载下所得到的基底面积之增大30%得初选基底面积:

26.30.1206.1644003.13.1mdfFAGak 取边长比n=1.5得基本宽度:

55.15.16.3nAbm,取6.1bm.

4.26.15.1nblm

kNGFkk8.47614.26.120400 第7页,-共17页 验算偏幸距:

mlmGFMekkk4.06231.08.476110(可以)

kPafkPaleAGFpakkk5.1976.1642.12.19.1954.2231.0614.26.18.47661max

(可以)

(2)盘算基底净反力设计值

kPaAFpj6.1404.26.140035.1

kPablMblFpj3.2374.26.111035.164.26.140035.1622max

kPablMblFpj9.434.26.111035.164.26.140035.1622min

平行于基本短边的柱边Ⅰ-Ⅰ截面的净反力:

kPapplalppjjcjj7.1529.433.2374.223.04.29.432minmaxmin

(3)肯定基本高度

采用C20混凝土,210.1mmNft,钢筋用HPB235级,2210mmNfy.取基本高度500hmm,455455000hmm.

因mbmhbc6.121.1455.023.020,故按式(2-57)作冲切验算如下(以maxjp代替式中的jp):

kNhbbbhalpccj9.216455.023.026.16.1455.023.024.23.23722222200max