基礎(chǔ)工程課后習(xí)題答案972

題2-41（1）地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為=1.8m022-33=0（）按式求設(shè)計(jì)凍結(jié)深度，即dzszwze查表2-11求zs第一層土：=-=8<10且d>0.075mm占土重IpLP10%<50%，為粉土，=1.20zs第二層土：d>0.25mm占55%>50%d>0.5mm占40%<50%，為中砂，=1.30zs查表2-12求zw第一層土：=20%底層距地下水位0.8m<1.5m凍脹等級(jí)為Ⅲ級(jí)凍脹類別為凍脹=0.90zw第二層土：地下水位離標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為0.2m<0.5m凍脹等級(jí)為Ⅳ級(jí)凍脹類別為強(qiáng)凍脹=0.85zw查表2-13求ze城市人口為30萬(wàn)，按城市的近郊取值=0.95ze按第二層土計(jì)算：=1.8*1.3*0.85*0.95=1.89md折算凍結(jié)深度：=1.2+（1.85-1.2）*1.89=1.864mZ'1.85d折算凍結(jié)深度進(jìn)入第二層土內(nèi)，故殘留凍土層主要存在于第二層土。（3）求基礎(chǔ)最小埋深按照正方形單獨(dú)基礎(chǔ)，基底平均壓力為120kp，強(qiáng)凍a脹，冰凍等條件，查表2-14得允許殘留凍土層厚度=0.38mHmax由式2-34求得基礎(chǔ)的最小埋置深度=-=1.864-dHdminmax0.38=1.484m題2–42（1）埋置深度d=0.8m，持力層為粉質(zhì)粘土規(guī)范建議的地基承載力公式為f=Mb+d+McMabdmck=24°查表2-16得M=0.80M=3.87M=6.45kbdc=g=1.89*9.8=18.5KNm3=g=1.8*9.8=17.64KNm312m則f=0.8*18.5*2.5+3.87*17.64*0.8+6.45*20=220.6kpaa（2）埋置深度d=2.4m，持力層為細(xì)砂，此時(shí)b<3m取b=3m=30°，查表2-16得M=1.9M=5.59M=7.95kbd0.8*17.641.6*18.5c=g=1.94*9.8=19KNm3==18.2KNm32.43m則f=1.9*19*3+5.59*18.2*2.4+7.95*0=352.5kpaa題2–43土層一：由=16°查表2-16得M=0.36M=2.43M=5.00kbdc=18.5-9.8=8.7KNm3=0m=b+d+Mc=0.36*8.7*3+0+5*15=84.4kpfMaMbdmcka土層二：=3=P1203252213222.7kp13P455444433444kpacrua因?yàn)?lt;P==222kp1fPPucrak2uaI==0.923>0.85由表2-15得=0=1.0pLbdLp=18.5-9.8=8.7KNm3=19.6-9.8=9.8KNm3m=f+（b-3）+(d-0.5)=222+0+1.0*8.7*(2-fakabdm0.5)=235.05kpa土層三：由=22°查表2-16得M=0.61M=3.44M=6.04kbdc=20-9.8=10.2KNm3=(18.59.8)*2(19.69.8)*29.25KNm34m則f=0.61*10.2*3+3.44*9.25*4+6.04*10=206.35kpaa土層四：由=32°查表2-16得M=2.6M=6.35M=8.55kbdc=20.1-9.8=10.3KNm3=（18.5-9.8+19.6-9.8+20-9.8）/3=9.57KNm3m則f=2.6*10.3*3+6.35*9.57*6+8.55*0=445kpa若采用第二層為a持力層，由f=235.05kpaa則A==5000Ff235.0520*210*223.25m21da因?yàn)闃蚨掌矫娉叽?m*2m,取基礎(chǔ)尺寸為8m*3m驗(yàn)算基底壓力G=dA=(20-10)*2*8*3=480Kn<f=235.05kp滿足承載力要求PFG500480228.33kpA8*3kaaa基礎(chǔ)材料采用C15混凝土，基底平均壓力200<P<300,k由表2-8知，臺(tái)階寬高比為1：1.25tan==38.66o1bth1.25基礎(chǔ)高度h=861.25m2*0.8bb02tgbhttg按長(zhǎng)邊及剛性角確定基礎(chǔ)的尺寸如下圖（單位：mm,h>900mm,做成三層臺(tái)階）：題2–44（1）求基地壓力：FG18820*1*1.2*1p176.7kPa/mA1.2*1（2）基底至淤泥質(zhì)粘土頂面的距離z為1.8m.z/b=1.8/1.2=1.5>0.5由15Es1==3E5s2查表2-17得壓力擴(kuò)散角θ=23°bb2ztg=1.22*1.8*tg23=2.73m下臥層埋深為d=2.8m下臥層土的浮容重為=-=16.59.8=6.7kN/m3satw下臥層以上土的加權(quán)平均容重為=0.8*17.7+（19.-94.8）*2=11.9kN/m32.8m查表2-15得，y=0，y=1.0（淤泥層）bdffy*(d0.5)901*11.9*(2.80.5)117.4kPadzakdm下臥層頂面處的自重應(yīng)力：P=17.7*0.82*（19.4-）=93.38.kPa36czb(pp)co下臥層頂面處的附加壓力:pb2z*tgzp17.7*0.80.2*9.616.08kPaco1.2*（17.67-16.08）1.22*1.8*tg23所以pz=70.65kPa驗(yàn)算：pp=33.3670.65=104kPaf117.4kPazczdz經(jīng)驗(yàn)算，第三層軟弱土層的承載力滿足要求。題2–45解：（1）=20查表得M=0.51M=3.06M=5.66設(shè)b=3mkbdcf=0.51*19.2*33.06*19.2*1.25.66*12=167.8kPaaFP=100080f-d167.820*1.2（2）A=1=7.51m2an考慮偏壓：A1.3A1.3*7.51=9.76m21采用：3.2m*3m基礎(chǔ)其中a=3.m2，b=3m（3）G=Ad=20*1.2*9.6=230.4KNF+G+p=1310.4kNM=180+60*1.2+80*0.45=288kNm0.22a=0.53m總荷載的偏心距e=MFpG1310.42886基底地緣最大應(yīng)力：pG=136.5kPaf，滿足承載力要Fp=Aa求4（）粉質(zhì)粘土1.00萬(wàn)人口，城郊0.95zsze，且地下水位離標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為WWWp5p92.01.6=0.4m2.0m，IV所以凍脹等級(jí)為，凍脹類別為強(qiáng)凍脹，得，=0.85zw所以。Z=Z***=1.6*1.00*0.95*0.85=1.292mzed0zszw136.5按照方形基礎(chǔ)，采暖，基底平均壓力位kPa為條件，查表2-14得h=0.482mmax所以最小埋置深度d=Z-h=1.292m-0.482m=0.81m<d=1.2mmindmax滿足最小埋置深度要求。5（）采用C15150<Pa<200kPa,臺(tái)階混凝土，基底平均壓力1:100寬高比允許值為得h=bt=0.5(3-0.6)=1.2m為了保護(hù)基礎(chǔ)不受外力的破壞，基礎(chǔ)的頂面必須埋在設(shè)100-150mmd計(jì)地面以下，所以基礎(chǔ)的埋置深度必須大于基hdht(100?150mm)礎(chǔ)的高度，加上保護(hù)層厚度，即≧d=1.2md所以初定，故需要重新設(shè)定埋深（6）取埋深d=1.4mb=3m則f=0.51*19.2*33.06*19.2*1.45.66*12=179.55kPaaFPf-d179.5520*1.4a100080，仍取A=1==7.13m2A1.3A9.26m21a3=.2，m3bG=Ad=20*1.4*9.6=268.8KNF+G+p=1348.8kNM=180+60*1.4+80*0.45=300kNme=0.22a=0.53mMFpG1348.830061348.8300*6=199.1kPa1.2f=215.46kPap=+基底地緣最大應(yīng)力：9.63.2*3max2aFpG=140.5kPafp=kAa滿足承載力要求，此時(shí)允許剛性角為45°題2–4612-45（）根據(jù)題的結(jié)果取基底面積×ab=3200mm×3000mm，1.35按規(guī)范設(shè)計(jì)，荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)乘以的基本組合值。即F=1.35×1000=1350kNH=1.35×60=81kNM=1.35×180=243kNP=1.35×80=108kN（2）基礎(chǔ)底面凈反力計(jì)算M=（243+81×1.2+108×0.45）=388.8kN·m總A=a×b=9.6m2W=1×3×3.22=5.12m36荷載偏心距e=M/（F+P）=388.8/（1350+108）=0.27m＜a=3.2=0.53m66基底凈反力Pe=(F+P)/A+M總/W=（1350+108）/9.6max+388.8/5.12=227.8kPaPe=(F+P)/A－M總/W=（1350+108）min/9.6－388.8/5.12=75.9kPa（3）基礎(chǔ)抗沖切驗(yàn)算取基礎(chǔ)高度h=600mm，則h=600－70=530mm（按不o設(shè)墊層時(shí)，保護(hù)層厚度不小于70mm）Aaiegjc=(a-ac-ho)*b-(b-bc-ho)2=(3.2/2-0.6/2-0.53)*3–2222(3/2-0.6/2-0.53)2=1.86m2按Aaiegjc面積上作用Pemax計(jì)，則Fl=Pemax×Aaiegjc=227.8×1.86=423.7kN因?yàn)閔o=530mm＜800mm，故βh=1.0采用C20的混凝土，=1100kN/m2ft得[V]=0.7(bc+ho)*hofth=0.7*1.0*1100*(0.6+0.53)*0.53=461kN滿足Fl＜[V]的要求。（4）柱邊基礎(chǔ)彎矩驗(yàn)算柱邊與遠(yuǎn)側(cè)基礎(chǔ)邊緣的距離a’=a+1（—）=0.6+0.5×aac2c（3.2—0.6）=1.9m柱邊基礎(chǔ)的凈反力PeI=Pemin+(Pemax-Pemin)×a'=a75.9+(227.8-75.9)×1.9/3.2=166.1kPa由式（2-76）M=(a—)2×[(Pe+Pe)×1IamaxI48c(2b+bc)+(Pe-Pe)×b]maxI=1(3.2—0.6)2×[(227.8+166.1)×(2×3+0.6)+(227.8-48166.1)×3]=392.2kN·m=1×(P+P)=1×(227.8+75.9)=151.85kPapemaxemine22由式（2-75）得M=pe×(b—bc)2×(2a+a)II24c=151.85×(3—0.6)2×(2×3.2+0.6)=255.1kN·m24（6）配筋計(jì)算采用HRB335級(jí)鋼筋，f=300N/mm2，按內(nèi)力臂系數(shù)γys=0.9計(jì)算沿長(zhǎng)邊方向：A==392.2×106/（0.9×300×530）MIsI0.9fhyo=2741mm2選配1416@200，實(shí)際鋼筋面積2815mm2沿短邊方向：A==255.1×106/（0.9×300×530）MIIsII0.9fhyo=1783mm2選配1214@240，實(shí)際鋼筋面積1847mm2題3-26解：bkbky4EI0.216m10.211m1x44EI4xycxcy（1）對(duì)于角柱形節(jié)點(diǎn)，按半無(wú)限長(zhǎng)梁計(jì)算交點(diǎn)撓度iybkyixx2F2Fybkx因?yàn)閕xiyF1.71Fiyixiy且有ixFF1300kN820kN480kNFiyFixiyix調(diào)整前的基底壓力平均計(jì)算值為nF4F6F2F2Pi42.55KPai11317.4*24.800.5*1.4*0.8*61.4*0.8*2AAnii1FFFFixAP820820*0*42.55820KN1300F'ixFixixixiiFFFFiyAP480KNF'Fiyiyiyiyii2、對(duì)于邊柱形節(jié)點(diǎn)，x方向與y方向基礎(chǔ)梁分別按半無(wú)限和無(wú)限長(zhǎng)梁計(jì)算交點(diǎn)撓度y2bkixxbkx2F2Fbxb4FFiyixiyixxiyyyyb且FF1500kNiyFixF450.6kNi1049kN.4Fiyxyyxb4bxyix調(diào)整前：450.61500FixAP*0.5*1.4*0.8*42.557.158KNFFixiiFiyAP1049.41500*0.5*1.4*0.8*42.5516.67KNFFiyiiF'450.67.158457.758kNix'1049.416.671066.07kNFiy3、對(duì)于內(nèi)柱十字形結(jié)點(diǎn)，均按正交后無(wú)限長(zhǎng)梁計(jì)算交點(diǎn)撓度bbFixF1388kNiFiyF812kNixyyxyxyxbbxybbxy1388FixAP*1.4*0.8*42.5530.07KN2200FFixiIFiyAP812*1.4*0.8*42.5517.59KNFiyF2200iI調(diào)整后：FF138830.071418.07kNF'ixixixFF81217.59829.59kNF'iyiyiy題3-27（1）假定基底反力均勻分布，沿基礎(chǔ)縱向的地基凈反力為pF800*21800*2260kN/mL182（2）梁的截面剛度混凝土的彈性模量梁的截面慣性矩E2.55*107kN/m2cI1bh31*2.5*1.230.36m41212EI2.55*107*0.369.18*106kNm2EA2.55*10*2.5*1.27.65*10kN77cc反梁法把基礎(chǔ)梁當(dāng)成以柱端為不動(dòng)支座的四跨連續(xù)梁，當(dāng)?shù)酌孀饔靡跃鶆蚍戳260kN/m時(shí)，各支座反力為RR910kNRR1690kNDAB把支座不平衡力均勻分布在支座相鄰兩跨的各跨度范圍C13內(nèi)對(duì)A、D支座有△R110kN36.67kN/m△q△qA(lli)316AD30對(duì)B、C支座有△RB△q△q11027.5kN/mll66BC3333(i1i)把均勻不平衡作用于連續(xù)梁上，如下圖，△q求支座反力得，△R△R96.8kN△R=△R96.79kNADB得第一次調(diào)整后的支座反力為C△R△R91096.8813.2kNAD△R=△R169096.791786.79kNBC對(duì)于A、D支座，差值813.28001.65%20%800對(duì)于B、C支座，差值18001786.790.73%20%1800所以滿足精度要求用疊加后的地基反力與柱荷載作為梁上荷載，求梁截面彎矩分布圖如下：題4-39單樁豎向承載力特征值應(yīng)由下式確定：,QuqlqA1RQUKskipkPK式中——單樁極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值aUK;K——安全系數(shù)，取K=2QUK粉質(zhì)粘土：I=wwp=0.74wwLlp有0.5＜＜IL粉土：0.75＜e=0.78＜0.75利用內(nèi)插法查表4-2得q=55.6kPask0.9得=62kPaqsk中砂（中密）：=60.67，查表kPa4-3得=5000kPaqqpksk且樁進(jìn)入中砂層一米.對(duì)于預(yù)制樁，將對(duì)進(jìn)行修正，修正系qsk數(shù)為0.96=4×0.3×(55.6×0.96×1+62×0.96×7+60.67×0.96×1)+5000×0.32=1084kPaQUKR=1084×0.5=542kPaa題4-40單樁抗拔承載力特征值：=nquhpisiapiTai1=4×0.3×(