题目
[例题 2-7 】某砖墙厚240 mm,相应于荷载效应标准组合及基本组合时作用-|||-在基础顶面的轴心荷载分别为 144kN/m 和 /m, 基础埋深为0.5m,地基承-|||-载力特征值为 _(ak)=106kPa, 试设计此基础。

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算基础底面宽度
根据题目给出的条件,基础底面宽度 $b$ 可以通过以下公式计算:
$$
b = \frac{F_k}{f_a - r_c d}
$$
其中,$F_k$ 为作用在基础顶面的轴心荷载,$f_a$ 为地基承载力特征值,$r_c$ 为地基土的重度,$d$ 为基础埋深。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
b = \frac{144}{106 - 20 \times 0.5} = 1.5m
$$
步骤 2:计算地基净反力
地基净反力 $P_j$ 可以通过以下公式计算:
$$
P_j = \frac{F}{b}
$$
其中,$F$ 为作用在基础顶面的轴心荷载,$b$ 为基础底面宽度。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
P_j = \frac{190}{1.5} = 126.7kPa
$$
步骤 3:计算基础有效高度
基础有效高度 $h_0$ 可以通过以下公式计算:
$$
h_0 \geq \frac{P_1 b_1}{0.7 T_1}
$$
其中,$P_1$ 为地基净反力,$b_1$ 为基础边缘至砖墙计算截面的距离,$T_1$ 为混凝土的抗拉强度。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
h_0 \geq \frac{126.7 \times 0.63}{0.7 \times 1100} = 0.104m = 104mm
$$
步骤 4:计算基础高度
根据计算结果,取基础高度 $h=300mm$,则基础有效高度 $h_0=300-40-5=255mm$,满足要求。
步骤 5:计算弯矩
弯矩 $M$ 可以通过以下公式计算:
$$
M = \frac{1}{2} P_1 b_1^2
$$
将题目中的数值代入公式,得到:
$$
M = \frac{1}{2} \times 126.7 \times 0.63^2 = 25.1kJ \cdot m
$$
步骤 6:计算钢筋面积
钢筋面积 $A_s$ 可以通过以下公式计算:
$$
A_s = \frac{M}{0.9 r_1 h_0}
$$
其中,$r_1$ 为混凝土的抗压强度。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
A_s = \frac{25.1 \times 10^6}{0.9 \times 210 \times 255} = 521mm^2
$$
步骤 7:配置钢筋
根据计算结果,配钢筋 ρ12@200,$A_s=565mm^2$,可以满足要求。
根据题目给出的条件,基础底面宽度 $b$ 可以通过以下公式计算:
$$
b = \frac{F_k}{f_a - r_c d}
$$
其中,$F_k$ 为作用在基础顶面的轴心荷载,$f_a$ 为地基承载力特征值,$r_c$ 为地基土的重度,$d$ 为基础埋深。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
b = \frac{144}{106 - 20 \times 0.5} = 1.5m
$$
步骤 2:计算地基净反力
地基净反力 $P_j$ 可以通过以下公式计算:
$$
P_j = \frac{F}{b}
$$
其中,$F$ 为作用在基础顶面的轴心荷载,$b$ 为基础底面宽度。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
P_j = \frac{190}{1.5} = 126.7kPa
$$
步骤 3:计算基础有效高度
基础有效高度 $h_0$ 可以通过以下公式计算:
$$
h_0 \geq \frac{P_1 b_1}{0.7 T_1}
$$
其中,$P_1$ 为地基净反力,$b_1$ 为基础边缘至砖墙计算截面的距离,$T_1$ 为混凝土的抗拉强度。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
h_0 \geq \frac{126.7 \times 0.63}{0.7 \times 1100} = 0.104m = 104mm
$$
步骤 4:计算基础高度
根据计算结果,取基础高度 $h=300mm$,则基础有效高度 $h_0=300-40-5=255mm$,满足要求。
步骤 5:计算弯矩
弯矩 $M$ 可以通过以下公式计算:
$$
M = \frac{1}{2} P_1 b_1^2
$$
将题目中的数值代入公式,得到:
$$
M = \frac{1}{2} \times 126.7 \times 0.63^2 = 25.1kJ \cdot m
$$
步骤 6:计算钢筋面积
钢筋面积 $A_s$ 可以通过以下公式计算:
$$
A_s = \frac{M}{0.9 r_1 h_0}
$$
其中,$r_1$ 为混凝土的抗压强度。将题目中的数值代入公式,得到:
$$
A_s = \frac{25.1 \times 10^6}{0.9 \times 210 \times 255} = 521mm^2
$$
步骤 7:配置钢筋
根据计算结果,配钢筋 ρ12@200,$A_s=565mm^2$,可以满足要求。