h=bt=0.5(3-0.6)=1.2m
为了保护基础不受外力的破坏,基础的顶面必须埋在设计地面以下100-150mm ,所以基础的埋置深度d 必须大于基础的高度h ,加上保护层厚度,即d ≧ht(100?150mm)
所以初定d=1.2m ,故需要重新设定埋深d (6)取埋深d=1.4m b=3m
则a f =0.51*19.2*3 3.06*19.2*1.4 5.66*12=179.55k a P ++
21a 100080
=
==7.13m f -d 179.5520*1.4
F P A ++γ- 21A 1.3A 9.26m ==,仍取a=m b=m 3.2,3 G= γAd=20*1.4*9.6=268.8 KN F+G+p=1348.8 kN M=180+60*1.4+80*0.45=300 k m N ?
300a
e=
0.22=0.53m p 1348.86
M F G ==<++
基底地缘最大应力:
max 2k 1348.8300*6
p =
+=199.1k a 1.2=215.46k a 9.6 3.2*3
p p ==140.5k a a a
P f P F G P f A
<++< 满足承载力要求,此时 允许刚性角为45°
题2 – 46
(1)根据2-45题的结果取基底面积a ×b=3200mm ×3000mm ,
按规范设计,荷载的标准组合应乘以1.35的基本组合值。
即 F=1.35×1000=1350 kN H=1.35×60=81kN M=1.35×180=243kN P=1.35×80=108kN
(2)基础底面净反力计算
M 总 =(243+81×1.2+108×0.45)=388.8kN ·m
A=a ×b=9.6m 2 W=6
1
×3×3.22=5.12m 3
荷载偏心距 e=M/(F+P )=388.8 /(1350+108)=0.27m <
6a =6
2.3=0.53m 基底净反力 Pe max = (F+P)/A + M 总/W=(1350+108)/9.6 + 388.8 /5.12=227.8 kPa Pe min = (F+P)/A -M 总/W=(1350+108)/9.6-388.8 /5.12=75.9kPa (3)基础抗冲切验算
取基础高度h=600mm ,则h o =600-70=530mm (按不设垫层时,保护层厚度不小于70mm )
Aaiegjc =(
2a -2c a -h o )*b - (2b -2
c
b -h o )2 = (3.2/2-0.6/2-0.53)*3 – (3/2-0.6/2-0.53)2 = 1.86m 2 按Aaiegj
c 面积上作用Pe max 计,则 Fl=Pe max ×Aaiegjc=227.8×1.86=423.7kN
因为h o =530mm <800mm ,故βh =1.0 采用C20的混凝土,t f =1100kN/m 2
得[V]=0.7t h f (b c + h o )* h o
=0.7*1.0*1100*(0.6+0.53)*0.53=461kN 满足F l <[V]的要求。 (4)柱边基础弯矩验算
柱边与远侧基础边缘的距离a ’=c a +2
1
(a —c a )=0.6+0.5×(3.2—0.6)=1.9m
柱边基础的净反力Pe I =Pe min +(Pe max -Pe min )×
a
a '
= 75.9+(227.8-75.9)×1.9/3.2 = 166.1kPa 由式(2-76)M I =
48
1
(a —c a )2 ×[(Pe max +Pe I ) ×(2b+bc)+(Pe max -Pe I )×b] =
48
1
(3.2—0.6)2×[(227.8+166.1) ×(2×3+0.6)+(227.8-166.1)×3] = 392.2kN ·m e p =21×(P emax +P emin ) =2
1×(227.8+75.9) = 151.85kPa
由式(2-75)得 M II =
24
e
p ×(b —bc) 2×(2a +c a ) =
24
85
.151×(3—0.6) 2×(2×3.2+0.6) = 255.1 kN ·m (6)配筋计算
采用HRB335级钢筋,y f =300N/mm 2, 按内力臂系数γs =0.9 计算
沿长边方向:A sI =
o
y I
h f M 9.0=392.2×106/(0.9×300×530)=2741mm 2
选配1416@200,实际钢筋面积2815 mm 2
沿短边方向:A sII =
o
y II
h f M 9.0=255.1×106/(0.9×300×530)=1783 mm 2
选配1214@240,实际钢筋面积1847mm 2
题3-26
解:10.216x m λ-=
=
10.211y m λ-==
(1)对于角柱Γ形节点,按半无限长梁计算交点挠度
2ix x
ix x F b k λω=
2iy y iy y F b k
λω= 因为ix iy ωω= ? iy 1.71ix F F =
且有 1300ix iy F kN F += ?820ix kN F = 480iy kN F = 调整前的基底压力平均计算值为
1
132
1
46242.5517.4*24.800.5*1.4*0.8*6 1.4*0.8*2
n
i
i n i
i F
F F F KPa
A A P ==++=
=++++?=
∑∑
'820820*0*42.558201300ix ix ix ix ix i i F F F F A P KN F F =+?=+
?=+=
'480iy iy iy iy iy i i
F F F F A P KN
F F =+?=+
?=
2、对于边柱T 形节点, x 方向与y 方向基础梁分别按半无限和无限长梁计算交点挠度
2ix x
ix x F b k λω=
22iy y iy y F b k
λω= ? 4x ix x iy y y b F b F λλ=
且1500ix iy F kN F += ? i 450.64x y ix x y y x
b F kN b b F λλλ==+ 1049.4iy kN F =
调整前:
450.6
*0.5*1.4*0.8*42.557.1581500ix ix i i F A P KN F F =
?==?
1049.4
*0.5*1.4*0.8*42.5516.671500iy iy i i
F A P KN F F =
?=
=?
∴'450.67.158457.758ix kN F =+= 'iy 1049.416.671066.07kN F =+= 3、对于内柱十字形结点,均按正交后无限长梁计算交点挠度
1388x y ix i x y y x
b F kN
b b F λλλ=
=+
812y x iy i x y y x
b F kN
b b F λλλ=
=+
1388
*1.4*0.8*42.5530.072200ix ix i I F A P KN F F =
=?==?
y 812
*1.4*0.8*42.5517.592200iy i i I
F A P KN F F =
=?=
=?
调整后:
'138830.071418.07ix ix ix F F kN F =+?=+=
'y 81217.59829.59i iy iy F F kN F =+?=+=
题3 - 27
(1)假定基底反力均匀分布,沿基础纵向的地基净反力为
800*21800*2p 260/182
F kN m L ∑+
===+
(2)梁的截面刚度
混凝土的弹性模量722.55*10/c E kN m = 梁的截面惯性矩33411
*2.5*1.20.361212
I bh m =
== 7622.55*10*0.369.18*10c E I kN m ==? 772.55*10*2.5*1.27.65*10c E A kN ==
反梁法把基础梁当成以柱端为不动支座的四跨连续梁,当底面作用以均匀反力
p 260/kN m =时,各支座反力为
910D A R R kN == 1690B C R R kN ==
把支座不平衡力均匀分布在支座相邻两跨的各1
3
跨度范围内
对A 、D 支座有011036.67/6
1()
33
A A D i kN
kN m l l -====-++△R △q △q
对B 、C 支座有1110
27.5/66
()
3333
B B
C i i kN m l l -====++△R △q △q
把均匀不平衡△q 作用于连续梁上,如下图,
求支座反力得96.8A D kN ''==-△R △R ,96.79B C kN ''=-△R =△R
得第一次调整后的支座反力为
91096.8813.2A D kN ''==-=△R △R 169096.791786.79B C kN ''=+=△R =△R
对于A 、D 支座,差值
813.2800
1.65%20%800
-=<
对于B 、C 支座,差值18001786.79
0.73%20%1800
-=<
所以满足精度要求
用叠加后的地基反力与柱荷载作为梁上荷载,求梁截面弯矩分布图如下:
题4-39
单桩竖向承载力特征值应由下式确定:
UK a Q K
R 1
=, P pk i sk UK A q l q u Q +=∑
式中UK Q ——单桩极限承载力标准值;K ——安全系数,取K=2 粉质粘土:L I =
p
l p w w w w --=0.74
有0.5<L I <0.75 利用内插法查表4-2得sk q =55.6 kPa 粉土:0.75<e=0.78<0.9 得sk q =62 kPa
中砂(中密):sk q =60.67 kPa ,查表4-3得 pk q =5000 kPa
且桩进入中砂层一米.对于预制桩,将对sk q 进行修正,修正系数为0.96
UK Q =4×0.3×(55.6×0.96×1+62×0.96×7+60.67×0.96×1)+5000×0.32=1084 kPa
a R =1084×0.5=542 kPa
题4-40
单桩抗拔承载力特征值:
a T =
i p n
i sia
pi h u q ∑=1
λ
=4×0.3×(0.75×55.6×0.5×1+0.75×62×0.5×7+0.6×60.67×1)=242 kN
题4-41
将偏心荷载向中间桩转化,可得到一个竖向力和一个弯矩值 条形基础受力为1800/,18000.4720k k F kN m M F e kN ==?=?=
条形基础尺寸:宽7米,高1.5米,条形基础及其上土平均容重为20kN/m , 每延米条形基础及其上土自重的标准值: 1.5720210/k G kN m =??= 边桩偏心荷载下竖向力为:
()222
180******** 1.5
498/522 1.52 1.5k k k i k i
F G M x Q kN m n x +?+??=
+=+=??+?∑ 中间桩偏心荷载下竖向力为:
2
1800210
402/5k k k i k i
F G M x Q kN m n x +?+=
+==∑ 题4-42
采用桩断面为300mm*300mm 的方桩,桩距为1m 大于3d ,可不计群桩间的影响。
单桩承载力特征值:a pa p p
sia i R q A u q
h
=+∑
其中20.3*0.30.09p A m ==,4*0.3 1.2p u m ==
因地基土均为黏性土故可认为该桩为摩擦桩,不计桩端承载力。 由地基土的物理力学指标p I 查表可得桩极限侧阻力标准值sk q 土层Ⅰ 1.25p I =,45%40%,1.5 1.215 1.0L w w e =>=>=> 所以该土为淤泥质土,取30,/215sk sa sk q q q kPa ===; 土层Ⅱ 0.667p I =,
0.750.667
55(7055)59.98,/229.990.750.5
sk sa sk q kPa q q kPa -=+
?-===-;
土层Ⅲ 0.364p I =,
0.50.364
70(8670)78.7,/239.350.50.25
sk sa sk q kPa q q kPa -=+
?-===-。
单桩承载力特征值: ()0 1.215*529.99*839.35*2472.344a pa p p sia i R q A u q h kN =+=+++=∑。
新规范执行新标准