15土力学与地基基础作业题 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/20 0:35:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

代入公式(7.5),得:

fa?Mb?b?Md?0d?Mcck?0.51?10kN/m3?1.8m?3.06?18.3kN/m3?1.2m?5.66?12kPa

?144.3kPa7.2 某5层建筑物柱截面尺寸300mm×400mm,已知该柱传至地表标高处的荷载Fk=800kN,Mk=100kNm。地基土为均质粉土,γ=18.3kN/m3,fak=160kPa。若取基础埋深d为1.2m,试确定该基础的底面积及尺寸。(承载力修正系数ηd=1.1,ηb=0.本题取A=1.1A0,l : b=1.5:1) 〖解〗1、求修正后的地基承载力特征值: 假设基底宽度不大于3米,则

fa = fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5) = 160 + 1.1×18.3×(1.2-0.5) = 174.1 KN/㎡ 2、按轴心受压初算基础底面面积:

A0?Fk800kN2 ??5.33m23fa??Gd174.1kN/m?20kN/m?1.2m3、初选基底尺寸为2m×3m = 6 m2>1.1A0=1.1×5.33 m2=5.86 m2 4、计算基础底面内力

Nk = Fk+G = 800+6×1.2×20 = 944 kN Mkd = 100 kN.m 5、计算基底正应力:

bl22m?(3m)2Wz???3m3

66基底最大正应力为:

pk,max?NkMkd944kN100kN?m????190.7kPaAWz6m23m3

?1.2fa?1.2?174.1kPa?208.9kPapk,min?NkMkd944kN100kN?m????124kPa?0 23AWz6m3mpk,max?pk,min190.7kPa?124kPa??157.35kPa?fa?174.1kPa

22 故采用尺寸为2m×3m的矩形基础底面(面积为6m2)满足地基承载力要求。 7.1 某框架结构的独立基础底面为3.2m×3.4m,地基表层为杂填土,层厚1.2m,重度为17.6kN/m3;第二层是红黏土,重度为18.2 kN/m3,含水比为0.82,按载荷试验确定该层土地基承载力特征值fak=210kPa。此特征值需否进行修正?如果需要,试进行计算。

【解】①因基础底面宽度大于3m,第二层表面埋深1.2m超过0.5m,因此,若以第二层土为持力层,应对其地基承载力特征值进行宽度和深度修正。

②第二层土是含水比为0.82的红黏土,查表7.8知: ηb=0,ηd=1.2

fa = fak+ηbγ(b-3)+ ηd γm(d-0.5) = 210kPa+1.2×17.6kN/m3×(1.2-0.5) m=224.8 kPa

7.4 某住宅承重砖墙厚240mm,传下正常使用极限状态下轴心荷载基本组合Fk=180kN/m,其他数据如图7.44。①确定基础类型;②确定基础埋深;③按持力层承载力确定基础底面尺寸;④验算软弱下卧层强度。

【解】:

1、求修正后的地基承载力特征值:

(1)基底持力层:根据给定条件查表7.8得ηb=0,ηd=1.0 基础底面以上土层的加权平均重度:

17.5kN/m3?0.5m?19.2kN/m3?0.5m?m??18.35kN/m3

1.0m修正后的地基承载力特征值:

fa?fak??b??b?3???d?m?d?0.5??180kPa?1.0?18.35kN/m3??1.0?0.5?m?189.2kPa(2)第三层(淤泥质土):根据给定条件查表7.8得ηd=1.0 第三层表面以上土层的加权平均重度:

17.5kN/m3?0.5m?19.2kN/m3?4m?m??19.0kN/m3

4.5m深度修正后的地基承载力特征值:

faz?fak??d?m?d?0.5??85kPa?1.0?19.0kN/m3??4.5?0.5?m?161.0kPa

2、根据本题条件,可选墙下条形基础,采用无筋扩展基础。基础埋深采用1m是合适的。

3、根据持力层承载力确定基础底面宽度:

b?Fk180kN/m??1.08m 23fa??GD189.2kN/m?20kN/m?1.15m初选基础底面宽度b=1.1m。 4、计算基底附加压力

基底处自重压力:pc=0.5m×17.5kN/m3+0.5m×19.2kN/m3=18.4kPa 基底压力:

Fk?G180kN/m?1.15m?20kN/m3pk???184.5kPa?fa?189.2kPa

A1.1m基底附加压力:p0 = pk-pc = (184.5-18.4)kPa = 166.1kPa 5、验算软弱下卧层(淤泥质黏土层)承载力

z3.5E9??3.18?0.5;s2??3 b1.1Es33查表7.11得地基压力扩散线与铅垂线的夹角θ=23°,且基础底面为矩形,扩散到淤泥质黏土层表面的附加应力为:

pz?b?pk??md?1.1m?166.1kPa??44.9kPa 0b?2ztan?1.1?2?3.5?tan23淤泥质黏土层顶面的自重压力:

pcz?17.5kN/m3?0.5m?19.2kN/m3?4m?85.6kPa pcz?pz?85.6kPa?44.9kPa?130.5kPa?faz?161.0kPa

故,淤泥质黏土满足承载力要求。 6、结论:

经以上验算,下卧淤泥质黏土层均满足承载力要求,该基础底面宽度取1.1m满足要求。