清華大學(xué)版基礎(chǔ)工程課后習(xí)題答案(供參考)

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.題2-41（1）地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為=1.8m0（2）按式2-33求設(shè)計(jì)凍結(jié)深度，即=d0zszwze查表2-11求zs第一層土：I=-=8<10且d>0.075mm占土重10%<50%，為粉土，=1.20zspLP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，按=0.95=1.8*1.3*0.85*0.95=1.89m城市的近郊取值z(mì)e按第二層土計(jì)算：d1.891.85折算凍結(jié)深度：Z=1.2+（1.85-1.2）*=1.864m'd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）求按照正方形單獨(dú)基礎(chǔ)，H=0.38m基礎(chǔ)最小埋深基底平均壓力為120kp，強(qiáng)凍脹，冰凍等條件，查表2-14得允a許殘留凍土層厚度max由式2-34求得基礎(chǔ)的最小埋置深度d=-H=1.864-0.38=1.484mminmaxd1文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.題2–42（1）埋置深度d=0.8m，持力層為粉質(zhì)粘土d+Mc規(guī)范建議的地基承載力公式為f=Mb+Mabdmck=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=17.64KNm32m1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=7.95kbdc0.8*17.641.6*18.5=18.2KNm3==g=1.94*9.8=19KNm32.43m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=0=18.5-9.8=8.7KNm3md+Mc=0.36*8.7*3+0+5*15=84.4kpf=Mb+MabdmckaP11土層二：=203252213222.7kpaPu=455444433444kpcr33aPcr1PfPu因?yàn)?lt;==222kpuak2ab=1.0I=L=0.923>0.85由表2-15得=0pdLp=19.6-9.8=9.8KNm3=18.5-9.8=8.7KNm3m2文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.f=f+（b-3）+(d-0.5)=222+0+1.0*8.7*(2-0.5)=235.05kpakabdma土層三：由=22°查表2-16得M=0.61M=3.44M=6.04kbdc(18.59.8)*2(19.69.8)*29.25KNm3==20-9.8=10.2KNm34m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=445kpaa若采用第二層為持力層，由f=235.05kpaa5000235.0520*210*2F則A=fd=23.25m21a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=480KnPFG500480228.33kp<f=235.05kp滿足承載力要求A8*3kaaa基礎(chǔ)材料采用C15混凝土，基底平均壓力200<P<300,由表2-8知，臺(tái)階寬高比為1：k1.251=38.66oh1.25bttan=基礎(chǔ)高度h=hbb02tgb861.25m2*0.8ttg3文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.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2–44FG18820*1*1.2*1（1）求基地壓力：p176.7kPa/mA1.2*1（2）基底至淤泥質(zhì)粘土頂面的距離z為1.8m.15s1==35E由z/b=1.8/1.2=1.5>0.5Es2查表2-17得壓力擴(kuò)散角θ=23°題2–45=20查表得M=0.51M=3.06M=5.66設(shè)b=3m解：（1）kbdcFPf-d167.820*1.2a100080A===7.51m2（2）1A1.3A1.3*7.51=9.76m2考慮偏壓：1（3）G=Ad=20*1.2*9.6=230.4KNF+G+p=1310.4kNM=180+60*1.2+80*0.45=288kN?me=0.22a=0.53m總荷載的偏心距M288FpG1310.46FpG=136.5kPaf，滿足承載力要求ap=基底地緣最大應(yīng)力：A1.00萬人口，城郊0.95（4）粉質(zhì)粘土zszeWWW，且地下2.01.6=0.4m2.0m，水位離標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為p5p94文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.=0.85所以凍脹等級(jí)為IV，凍脹類別為強(qiáng)凍脹，得，zwZ=Z***=1.6*1.00*0.95*0.85=1.292m。所以d0zszezw按照方形基礎(chǔ)，采暖，基底平均壓力位136.5kPa為條件，查表2-14得h=0.482mmaxd=Z-h=1.292m-0.482m=0.81m<d=1.2m所以最小埋置深度mindmax滿足最小埋置深度要求。（5）采用C15混凝土，基底平均壓力150<Pa<200kPa,臺(tái)階寬高比允許值為1:100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)計(jì)地面以下100-150mm，所以基礎(chǔ)的埋置深度d必須大于基礎(chǔ)的高度h，加上保護(hù)層厚度，即d≧ht(100?150mm)所以初定d=1.2m，故需要重新設(shè)定埋深（6）取埋深d=1.4mb=3mdf=0.51*19.2*33.06*19.2*1.45.66*12=179.55kPa則aFPA=100080f-d179.5520*1.4==7.13m2A1.3A9.26m2，仍取a=3.m2，b=3m11aG=Ad=20*1.4*9.6=268.8KNF+G+p=1348.8kNM=180+60*1.4+80*0.45=300kN?m1348.8300*6=199.1kPa1.2f=215.46kPap=+9.63.2*3max基底地緣最大應(yīng)力：2aFpG=140.5kPafp=kAa滿足承載力要求，此時(shí)允許剛性角為45°5文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.題2–46（1）根據(jù)2-45題的結(jié)果取基底面積a×b=3200mm×3000mm，按規(guī)范設(shè)計(jì)，荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合應(yīng)乘以1.35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=16×3×3.22=5.12m3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Pemax=(F+P)/A+M總/W=（1350+108）/9.6+388.8/5.12=227.8kPaPemin=(F+P)/A－M總/W=（1350+108）/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ho=600－70=530mm（按不設(shè)墊層時(shí)，保護(hù)層厚度不小于70mm）aaAaiegjc=(-c-ho)*b-(-c-ho)2=(3.2/2-0.6/2-0.53)*3–(3/2-0.6/2-0.53)2=1.86m22222bb按Aaiegjc面積上作用Pemax計(jì)，F(xiàn)l=Pemax×Aaiegjc=227.8×1.86=423.7kNh=530mm＜800mm，故βh=1.0則因?yàn)閛采用C20的混凝土，f=1100kN/m2t得[V]=0.7f(bc+ho)*hoth6文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word版本可編輯.歡迎下載支持.=0.7*1.0*1100*(0.6+0.53)*0.53=461kN滿足F＜[V]的要求。l（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（a—a）=0.6+0.5×（3.2—0.6）=1.9m2cca'柱邊基礎(chǔ)的凈反力PeI=Pemin+(Pemax-Pemin)×=75.9+(227.8-75.9)×1.9/3.2=166.1kPaa由式（2-76）MI=1(a—a)2×[(Pemax+PeI)×(2b+bc)+(Pemax-PeI)×b]48c=1(3.2—0.6)2×[(227.8+166.1)×(2×3+0.6)+(227.8-166.1)×3]=392.2kN·m48p=1×(Pemax+Pemin)=1×(227.8+75.9)=151.85kPae22由式（2-75）得MII=pe×(b—bc)2×(2a+a)24c=151.85×(3—0.6)×(2×3.2+0.6)=255.1kN·m224（6）配筋計(jì)算采用HRB335級(jí)鋼筋，f=300N/mm2，按內(nèi)力臂系數(shù)γs=0.9計(jì)算yM沿長(zhǎng)邊方向：AsI==392.2×106/（0.9×300×530）=2741mm2I0.9fhyo選配1416@200，實(shí)際鋼筋面積2815mm2M沿短邊方向：AsII==255.1×106/（0.9×300×530）=1783mm2II0.9fhyo選配1214@240，實(shí)際鋼筋面積1847mm27文檔來源為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