1、例 1:某柱下独立基础,基础底面尺寸 3.0m2.5m,上部结构传至基础的荷载效应:轴向荷载 ,基础埋深 1.5m(不考虑相邻基础荷载的影响) 。KNFk1650解:基底压力计算: KPaAGpkk 2505.203.1基底附加应力: ck9.1250按建筑地基基础设计规范 ,无相邻荷载影响,基础宽度 130m 范围内,有地基变形沉降计算深度: mbzn 3.5)2ln4.05(.2)ln4.052( 计算地基最终变形量的沉降经验系数由计算深度范围内土层压缩模量的当量值确定。其压缩模量的当量值: siisEA为附加应力图形面积i 01)(pziiii 基底下 6m 深度内主压缩层有两层土:基础
2、按矩形基础, ,查表2.15/.3/bl基础底面处: 0z;查均布矩形基础角点下的平均附加应力系数表,得到:25.0粘土层底面: ,查表15.2/,5.21b182.02基础底面下 6m 处: ,查表4.6z 36300011 82.1)82.45.2( ppzzA0001 64.).5.36.()MPaEAsiis 0.52.7645.81地基沉降经验系数: 2.1)4(.13s例 2:某建筑场地,地质资料如下:地表下第一层土为杂填土,厚 2m,重度16KN/m3;第二层土,粉土厚 4.5m,粘粒含量 ,饱和重度%14c19.6KN/m3,E s=7.2MPa,试验测得地基承载力特征值 ;其
3、下为较KPafak65厚的淤泥质粘土:重度 19KN/m3,E s=2.4MPa,地基承载力特征值 。fk8地下水位在地面下 2.0m 处,可取基底埋深 d=2.0m。基础为框架内柱下矩形台阶基础,矩形柱 500mm500mm,基础底面尺寸4.5m4.5m,基础高度 900mm,100 厚 C10 混凝土垫层。上部结构传至基础顶面轴心设计值 F=3200KN,计算得基础底面反力 ,底面平均附加压力KPa198。矩形基础采用 C25 混凝土,基础底板钢筋 HRB335。KPa160解:按建筑地基基础设计规范规定,粉土层粘粒含量 ,查表得%14c, ;代入规范公式3.b5.dKPadbf mdka
4、20 )5.02(165.)3.4(69.1根据规范,对于软弱下卧层,理解压力扩散分布的概念:;./7/21sSE4/bz软弱下卧层验算时,淤泥质土层的地基压力扩散角应为 23。扩散置软弱下卧层顶面的附加压力计算: KPazlzbbpz6.48 )23tan5.4.()3tan5.42.(16)tan2()tn2( 000 粉土层地基压缩变形量值:根据矩形基础, 25./4/;125./ bzbl查均布矩形基础角点下的平均附加应力系数表,得到: 1746.0粉土层地基压缩变形量 mzEps 5.2105.476.012.764 30 计算基础底板弯矩mKNAGPbalMI 10 5.42019
5、8()5.042()5.4(8212基础底板单向配筋,根据钢筋混凝土结构设计规范C25 混凝土,HRB335 钢筋,可以导出基础底板受弯钢筋面积计算公式 260 4310809.1. mfhMAsdxs 沿基础底板分布: m/5.4/312例 3:某砌体承重结构,底层砖墙 370mm 厚,采用钢筋混凝土条形基础。地质条件如下:地面下 3.5m 厚粘土层,物理性质指标 ,%4.39,/6.18LwmKN。其下为淤泥质土层,物理性质指标为:MPaEdwssP 9.6,7.2%,6.,2. KfMPaEks,3.,5上部结构荷载效应为:正常使用极限状态下的荷载效应的标准组合:F k=210KN/m,
6、Mk=40KNm承载能力极限状态下的荷载效应的基本组合:F k=235KN/m,Mk=55KNm试设计该基础(基础底面埋深可取 2.0m,基础混凝土强度等级 C20;100 厚混凝土垫层 C10;混凝土轴心抗拉设计强度 ft=1.1N/mm2;钢筋采用 HPB235,钢筋强度设计值 fy=210 N/mm2。解:计算粘土层物理性质指标: 21.0PLwI83.)(sde查建筑地基基础设计规范: , ;宽度未知,只做深度修正,3.0b6.1d代入规范公式 KPabf mdka245)5.2(6.180)5.(3根据持力层地基承载力值确定基础底面宽度: akkfbGFp变化后: fGak式中: d
7、bk则: mfFGa 1205考虑荷载偏心作用,将基础底面尺寸放大:取:1.5b=1.5m基底形心偏心距公式: 25.0615.02.1204bGFMek代入偏心荷载作用公式验算 KPafKPaWApakkkMX302.17.2866/5.4.02计算基底净反力,进行基础内力分析设计,采用承载能力极限状态下的荷载效应基本组合:Fk=235KN/m,Mk=55KNm根据公式,偏心荷载作用下: KPaWMAFpPaApkj kjMX7.2815634.2815632min2确定基础底板厚度时,考虑基础的受剪和抗冲切:计算墙边缘处基础底板的剪力设计值: KNabpFnl 104)37.8(1452)
8、(21根据混凝土受冲切承载力公式: 07.hfmtpl变换后: 00.fFhmthpl这里 am取单位长 1m;h 0800,取 1hp代入计算 mhfFhmtpl 1350.17.047.03考虑饱和层厚度 40,基础底板计算厚度为 175Mm。根据基础构造要求,设计采用锥形基础,取基础边缘高度 h1=200mm计算条形基础的基础底板承受的最大弯矩:计算公式: )()()2(1maxmaxmax lpplMjj 对于条形基础,取 l=a=1m,a1=b1+1/4 砖长=1/2(b-墙厚 )=1/2(1.8-0.37)=0.715m简化后得到: mKNpjj3.54)1256(71062axm
9、ax计算底板受弯钢筋面积:基础底板有效高度:h 0=450-40=410mm配筋面积: 260 4.1249 mfMAys 计算每米板带配筋为:1161.4/1.8=645mm 2/m根据扩展基础底板受力钢筋的最小直径不宜小于 10mm,间距不宜大于200mm,也不宜小于 100mm。墙下钢筋混凝土条形基础,纵向分布钢筋直径不小于 8mm,间距不大于 300mm;每延米分布钢筋面积应不小于受力钢筋面积的1/10.软弱下卧层: azczfp软弱下卧层顶面的应力验算:; ,地基压力扩散角应为 23。3.2/96/21sSE5.01./5/bz下卧层顶面处附加应力:KPazbpz9.64)23tan5.4.(10)tn2( 00下卧层顶面处自重应力 pcz 7.5.318则有: KPacz1309.64.查建筑地基基础设计规范: , ;宽度未知,只做深度修正,.b0.1d代入规范公式 KPabf mdka132)5.03(.8076)5.(则有: KPafpazcz 132粘土层地基压缩层变形量值:条形基础根据矩形基础, ,查表; ,查表0/bl 2)/5.1(/bz182.02查均布矩形基础角点下的平均附加应力系数表,得到: .粘土层地基压缩变形量: mzEps 2105.218.0419.643360