引言
地基与基础是建筑工程的核心部分，它们的质量直接影响到建筑物的稳定性和安全性。为了帮助读者更好地理解和掌握这一领域的知识，本文将通过解析课后习题，深入探讨地基与基础的相关概念、计算方法和实际应用。
一、地基与基础的基本概念
1.1 地基
地基是指承受建筑物荷载的土壤或岩体。地基的稳定性对建筑物的安全至关重要。
1.2 基础
基础是建筑物与地基之间的连接部分，用于传递建筑物的荷载到地基。
二、课后习题实战解析
2.1 计算地基承载力
习题：
某建筑物的总重量为1000kN，地基土的容重为18kN/m³，地基承载力特征值为200kPa。请计算该建筑物的地基承载力。
解答：
- 计算地基面积：
假设建筑物的基础底面积为A（单位：m²），则有： [ A = \frac{总重量}{地基承载力特征值} = \frac{1000kN}{200kPa} = 5m² ]
- 计算地基承载力：
地基承载力 (F{c}^{\cdot} ) 满足： [ F{c}^{\cdot} \geq \frac{总重量}{地基面积} = \frac{1000kN}{5m²} = 200kN ]
因为 (F_{c}^{\cdot} \geq 200kN)，所以该建筑物的地基承载力满足要求。
2.2 基础设计
习题：
某建筑物的基础埋深为3m，地基承载力特征值为150kPa。请设计该建筑物的矩形基础。
解答：
- 确定基础尺寸：
基础尺寸应满足地基承载力和抗拔力要求。假设基础底面尺寸为 (a \times b)（单位：m），则有： [ a \times b \geq \frac{总重量}{地基承载力特征值} = \frac{1000kN}{150kPa} = 6.67m² ]
- 计算基础配筋：
假设基础混凝土等级为C25，钢筋等级为HRB400。根据规范计算基础配筋如下：
[ \begin{align} A{s1} & = \frac{0.85 \times 1.015 \times f{ck} \times b \times d}{\sigma{s}} = 537mm² \ A{s2} & = \frac{0.85 \times 1.015 \times f{ck} \times a \times d}{\sigma{s}} = 403mm² \ \end{align} ]
其中，(f{ck}) 为混凝土抗压强度设计值，(\sigma{s}) 为钢筋抗拉强度设计值，(d) 为基础高度。
根据配筋计算结果，选择直径为25mm的钢筋，配置双层钢筋。
三、总结
通过以上课后习题的实战解析，我们可以了解到地基与基础设计的基本原理和方法。在实际工程中，需要根据具体情况进行详细计算和设计，确保建筑物的稳定性和安全性。
在实际应用中，还可以结合工程地质勘察报告、建筑规范和设计经验，对地基与基础进行更深入的分析和设计。希望本文能够帮助读者更好地理解和掌握地基与基础的相关知识。