基礎(chǔ)設(shè)計(jì)例題

1、、鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。某辦公樓為磚混承重結(jié)構(gòu)，擬采用鋼筋混凝土墻下條形基礎(chǔ)。外墻厚為370mm，上部結(jié)構(gòu)傳至處的荷載標(biāo)準(zhǔn)值為 = 220kN/m,=45kN·m/m，荷載基本值為F=250kN/m, M=63kN m/m，基礎(chǔ)埋深1. 92m（從室內(nèi)地面算起），室外地面比室內(nèi)地面低0.45m。地基持力層承載力修正特征值=158kPa?；炷翉?qiáng)度等級(jí)為C20 (  = 9. 6N/mmZ )，鋼筋采用HPB235級(jí)鋼筋。試設(shè)計(jì)該外墻基礎(chǔ)。解：(1)求基礎(chǔ)底面寬度 基礎(chǔ)平均埋深：d=(1.92×2一0. 45)/2=1. 7m 基

2、礎(chǔ)底面寬度：b 初選b=1.3 × 1.77=2.3m 地基承載力驗(yàn)算                           =180.7kPal.2189.6kPa滿足要求(2）地基凈反力計(jì)算。           (3

3、）底板配筋計(jì)算。    初選基礎(chǔ)高度h=350mm，邊緣厚取200mm。采用100mmC10的混凝土墊層，基    礎(chǔ)保護(hù)層厚度取40mm，則基礎(chǔ)有效高度ho =310mm.    計(jì)算截面選在墻邊緣，則(2.3-0.37)/2=0.97m    該截面處的地基凈反力=180.2-（180.2-37.2)×0.97/2.3=119.9kPa    計(jì)算底板最大彎距      &

4、#160;                    =   計(jì)算底板配筋             選用110，根據(jù)構(gòu)造要求縱向鋼筋選取250?；A(chǔ)剖面如圖所示：    用靜力平衡條件求柱下條形基礎(chǔ)的內(nèi)力條件：下圖所示條形基礎(chǔ)，底板寬，b=2.5m其余數(shù)據(jù)見圖&#

5、160;    要求：1.當(dāng)時(shí)，確定基礎(chǔ)的總長度L，要求基底反力是均勻分布的。         2.按靜力平衡條件求AB跨的內(nèi)力。   解：1.確定基礎(chǔ)底面尺寸         各柱豎向力的合力，距圖中A點(diǎn)的距離x為                 

6、 基礎(chǔ)伸出A點(diǎn)外=0.5m，如果要求豎向力合力與基底形心重合，則基礎(chǔ)必須伸出圖中D點(diǎn)之外。        =2×(7.850.5）-（14.7+0.5）=1.5m(等于邊距的）       基礎(chǔ)總長度L14.7+0.51.5= 16.7m    2確定基礎(chǔ)底面的反力             

7、0;     3按靜力平衡條件計(jì)算內(nèi)力（下圖）                                    AB跨內(nèi)最大負(fù)彎矩的截面至A點(diǎn)的距離-0.5=1.35m，則：     

8、     筏形基礎(chǔ)底面尺寸的確定   條件：有一箱形基礎(chǔ)，已知沿長度方向，荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合與基礎(chǔ)平面形心重寬度方向豎向準(zhǔn)永久組合與基底形心之間有偏心，現(xiàn)取一個(gè)柱距，上部結(jié)構(gòu)傳到地下室頂板的荷載大小和位置，以及地下室自重的大小和位置見下圖              要求：當(dāng)=0時(shí)，確定的取值范圍。         箱形

9、基礎(chǔ)受力圖        解：取地下室總寬為h，長度方向?yàn)閱挝婚L度，則                   Al×hh                   &#

10、160;           根據(jù)規(guī)范式（8.4.2)，要求偏心距                   上部結(jié)構(gòu)和地下室荷載的合力          RG7100135009000320032800kN合力R到左邊作用點(diǎn)

11、的距離為x         32800x13500 × 80009000 × 140003200 × 7330.得       基底寬，因，故第一種情況，合力在形心左側(cè)，則        =16240一140002240mm第二種情況，合力在形心右側(cè)，則         

12、0;   15190-140001190mm當(dāng)在1.19m2.24m范圍內(nèi)，可以滿足的規(guī)定。如下圖所示，某廠房作用在某柱下樁基承臺(tái)頂面的荷載設(shè)計(jì)值F=2000kN， ，地基表層為雜填土，厚1.8m；第二層為軟粘土，厚為7. 5m,  = 14kPa;第三層為粉質(zhì)粘土，厚度為5m多，=30kPa,  = 800kPa。若選取承臺(tái)埋深d1.8m，承臺(tái)厚度1.5m，承臺(tái)底面積取2.4m×3.0m。選用截面為300mm×300mm的鋼筋混凝土預(yù)制樁，試確定樁長L及樁數(shù)n，并進(jìn)行樁位布置和群樁中單樁受力驗(yàn)算。解：  

13、;              (1）確定樁長Z。根據(jù)地質(zhì)資料，將第三層粉質(zhì)粘土層作為樁端持力層較好，設(shè)樁打人第三層的深度為5倍的樁徑，即5×0.3=1.5m。則樁的長度L為：               L 0.057.51.59.05m取L=10m（包括樁尖長度）(2）確定單樁豎向承載力設(shè)計(jì)值。由經(jīng)驗(yàn)公式 

14、進(jìn)行計(jì)算                                                  &

15、#160;                               =800 × 4×03×（14×7.530×15）259.2kN預(yù)估該樁基基樁的根數(shù)n>3，故單樁豎向承載力值為：    

16、      R=1.2 1 .2 ×252=302.4kN(3）確定樁數(shù)n承臺(tái)及其以上土的平均重量為：          G20×2.4×30×l.8259.2kN樁數(shù)n為：n=(1.11.2)8.228.96根取n=8根(4)樁在承臺(tái)底面上的布置。樁的中心距S(34)d(34) ×0.30. 91. 2mo樁位的布置見下圖 (5）群樁中單樁的受力驗(yàn)算。單樁所受的平均豎向力為：  滿足群樁中單樁所

17、受的最大、最小豎向力為：由以上計(jì)算可知，單樁受力能夠滿足要求。            2、某框架結(jié)構(gòu)辦公樓柱下采用預(yù)制鋼筋混凝土樁基。建筑物安全等級(jí)為二級(jí)。樁的截面為300mm ×300mm，樁的截面尺寸為500mm×500mm，承臺(tái)底標(biāo)高-1.7Om，作用于室內(nèi)地面標(biāo)高0.000處的豎向力設(shè)計(jì)值F1800kN，作用于承臺(tái)頂標(biāo)高的水平剪力設(shè)計(jì)值V40kN，彎矩設(shè)計(jì)值M200kN·m，見下圖。基樁承載力設(shè)計(jì)值R23OkN，（，），承臺(tái)配筋采用級(jí)鋼筋（）。試設(shè)

18、計(jì)該樁基。解：  （1）樁數(shù)的確定和布置。    按試算法，偏心受壓時(shí)所需的樁數(shù)n可按中心受壓計(jì)算，并乘以增大系數(shù)1.21.4，即                      取9根，設(shè)樁的中心距：S3d3×300900mm。根據(jù)布樁原則，采用圖示的布樁形式 (2)基樁承載力驗(yàn)算。    取 =1.0

19、    則          N= 1×=                                   

20、0;      =269.7<       226-43.7182.3kN>0(3）承臺(tái)計(jì)算。    1)沖切承載力驗(yàn)算。        (a)受柱沖切驗(yàn)算。        設(shè)承臺(tái)高度h = 900mm,則承臺(tái)有效高度       

21、60;                    Ho=900-75825mm                 1600kN          500mm>0. 2ho

22、 33        且825mm；        而                      則              &

23、#160;                          2=3242kN                      

24、0;                1×1600kN（滿足）        (b)受角樁沖切驗(yàn)算。                       

25、60;  500mm            而      所以對(duì)角樁的沖切驗(yàn)算為：                             

26、             2=762.3×N= 762.3 kN>                                   

27、;        =1 × 243.7 = 243.7kN（滿足）  2)斜截面受剪承載力驗(yàn)算                V=3×243.7=731kN，               &

28、#160;       而                       則截面計(jì)算寬度為：                =1782mm驗(yàn)算斜截面受剪承載力：0.133×9.6×1

29、782×825=1877.1×=1877.1kN>=1×731=731kN( 滿足 )1、某一磚混結(jié)構(gòu)的建筑采用條形基礎(chǔ)。作用在基礎(chǔ)頂面的豎向荷載為=135kN/m，基礎(chǔ)埋深0.80m。地基土的表層為素填土， =17.8kN/m3，層厚= l.30m；表層素填土以下是淤泥質(zhì)土，=18. 2kN/m，承載力特征值，層厚 = 6.80m。地下水位埋深l.30m。擬采用砂墊層地基處理方法，試設(shè)計(jì)此砂墊層的尺寸。（應(yīng)力擴(kuò)散角,淤泥質(zhì)土=1.0)解：(1)采用粗砂墊層，其承載力特征值取=150kPa，經(jīng)深度修正后砂墊層的承載力特征值為： 

30、        （d-0.5）           1501.O×17.8×（0.8-0.5）155.3kPa(2）確定條形基礎(chǔ)的寬度b：         b= ,取b=1.0m(3)砂墊層厚度.z=0.8m(4）砂墊層底面土的自重應(yīng)力       

31、  17.8 ×1.3（18.2-10)×(0.8l.2-l.3)28.9kPa(5)砂墊層底面的附加應(yīng)力    因z/b大于0.5，取應(yīng)力擴(kuò)散角    基底壓力       =(135+0.8×1.0×20)/1.0=151kPa    基底處土的自重應(yīng)力=17.8×0.8=14.2kPa，則        

32、;              kPa(6)墊層底面淤泥質(zhì)土的承載力：        =75+1.0×17.8×（1.6-0.5）94.6kPa (7)驗(yàn)算墊層底面下軟弱下臥層的承載力：           =63.5+28.9=92.4kPa<= 94.6kPa，滿足要求。(8)確定墊層寬度：           b2tg 1.02×tg2.15m2、一獨(dú)立柱基，由上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力= 1520kN，基礎(chǔ)底面尺寸為3.5m ×3.5m，基礎(chǔ)埋深2.5m，如下圖所示。天然地基承載力不能滿足要求，擬采用水泥土攪拌樁處理基礎(chǔ)下淤泥質(zhì)土，形成復(fù)合地基，使其承載力滿足要求。有關(guān)指標(biāo)和參數(shù)如下：水泥土攪拌樁直徑D=0.6m，樁長L=9m；樁身試塊無側(cè)限抗壓強(qiáng)度2000kPa；樁身強(qiáng)度折減系