《基础工程》课程设计1
《基础工程》课程设计一
《基础工程》课程设计目录设计原始资料 (2)第一章桥台及基础构造和拟定的尺寸 (2)第二章荷载计算 (3)第三章工况分析 (9)第四章地基承载力验算 (10)第五章基底偏心距验算 (13)第六章基础稳定性验算 (13)第七章沉降计算 (15)设计原始资料某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T形梁。
标准跨径24.0m,计算跨径23.6m。
板式橡胶支座,桥面宽度为7m+2×1.0m,双车道,参照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)进行设计计算。
设计荷载为公路—II级,人群荷载为3.0kN/m2。
材料:台帽、耳墙及截面a-a 以上均用C20混凝土,γ1=25.00kN/m3;台身(自截面a-a 以下)用M7.5浆砌片,块石(面墙用块石,其他用片石,石料强度不小于MU30),γ2=23.00kN/m3;基础用C15素混凝土浇筑,γ3=24.0 kN/m3;台后及溜坡填土γ4=17.00kN/m3;填土的内摩擦角φ=35°,黏聚力c= 0.0。
水文、地质资料:设计洪水位高程离基底的距离为6.5m(a-a截面处)。
地基土的物理、力学性质指标见下表。
第一章桥台及基础构造和拟定的尺寸桥台及基础和拟定的尺寸如图所示,基础分两层,每层厚度为0.50m,襟边和台阶宽度相等,取0.4m。
基础用C15混凝土,混凝土的刚性角αmax=40°。
现基础扩散角α为α=tan−10.81.0=38.66°<αmax=40°满足要求。
桥台及基础构造和拟定的尺寸(尺寸单位cm高程单位m)第二章荷载计算(一)上部结构恒载反力及桥台台身、基础上土重计算(二)土压力计算土压力按台背竖直,ε=0;台后填土为水平,β=0;填土内摩擦角φ=35°,台背(圬工)与填土间外摩擦角按δ=12φ=17.5°计算。
1. 台后填土表面无活载时土压力计算台后填土自重所引起的主动土压力按库仑土压力公式计算:E a =12γ4H 2BK a 式中,γ4=17.00kN/m 3;B 取桥台宽度7.70m;自基底至填土表面的距离H=10.00m ;K a =cos 2(φ−ε)cos 2εcos (δ+ε)(1+√sin (φ+δ)sin (φ−β)cos (δ+ε)cos (ε−β))2=2cos 17.5°(1+√sin 52.5°sin 35°cos 17.5°)2=0.246故 E a =12×17.00×102×7.7×0.246=1610.07(kN) 其水平方向的分力E ax =E a cos (δ+ε)=1610.07×cos 17.5°=1535.55(kN)在竖直方向的分力E ay =E a sin (δ+ε)=1610.07×sin 17.5°=484.16(kN)离基础底面的距离e y =13×10=3.33(m)对基底形心轴的弯矩为M ex =−1535.55×3.33=−5113.38(kN ∙m)作用点离基底的距离e x =2.15−0.4=1.75(m)对基底形心轴的弯矩为M ey =484.16×1.75=847.28(kN ∙m)2. 台后填土表面有汽车荷载时桥台土压力计算采用车辆荷载,车辆荷载换算的等代均布土层厚度为h =∑G Bl 0γ4式中:l 0——破坏棱体长度,l 0=H(tan ε+cot α); H ——桥台高度;ε——台背与竖直线夹角,对于台背为竖直时,ε=0;α——破坏棱体滑动面与水平面夹角。
基础工程课程设计(1)
目 录一、已知技术参数和条件 ................................... 1 1.1、地质与水文资料 ................................... 1 1.2、桩、墩尺寸与材料 ................................. 1 1.3、荷载情况 ......................................... 1 二、任务和要求 ........................................... 2 三、计算 ................................................. 3 3.1、桩长的计算 ....................................... 3 3.2、桩的内力计算 ..................................... 4 3.2.1确定桩的计算宽度b1 ........................... 4 3.2.2计算桩的变形系数 ............................ 4 3.2.3计算墩柱顶外力i i i M Q P 、、及局部冲刷线处桩上外力00M Q P 、、 (4)3.2.5局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力zx P 计算 ....... 6 3.2.6桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 ............ 7 3.2.7柱顶纵向水平位移计算 ......................... 9 四、参考资料和现有基础条件(包括实验室、主要仪器设备等) 10 致谢 . (10)一、已知技术参数和条件1.1、地质与水文资料地基土为密实细砂夹砾石,地基土水平向抗力系数的比例系数;地基土的桩侧摩阻力标准值(土层单一,故桩侧摩阻力标准值用表示);地基土内摩擦角,粘聚力;地基土容许承载力基本容许值;土重度(已考虑浮力);一般冲刷线高程为335.34m,常水位高程为339.00m,局部冲刷线高程为330.66m。
基础工程柱下交梁基础课设1
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= 3.629m
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基础 工程课 程设计
指导老师:罗晓辉
6 月 20 日
2009
土木 0603 吕杰 012006021315
基础工程课程设计 基础工程柱下交梁基础设计 一、设计资料 1. 设计题目 拟建场地位于某市市中心区,厂区原有建筑现已拆。原定设计方案为四座小高层 建筑(详见:基坑开挖场地及勘探点平面布置图) ,现建筑方案修改为五层(第五层为 跃式) 多层框架建筑, 平面布置不变。 框架柱间距为 6-7.5m,基础底面设计埋深为 1.4m, 框架中柱设计荷载为 900~1000KN,角、边柱设计荷载为 500~800KN(见图一) ,框架 柱截面尺寸为 400mm×400mm。基础混凝土采用 C25,基底设置 C7.5、厚度 100mm 混凝 土垫层; 配筋采用Ⅱ级普通圆钢筋。 假定地基处理使得地基承载力设计值达到 150KPa, 采用柱下交梁基础。 二、基础设计 1. 选定基础宽度 由于纵向的刚度较大,选定纵向初步分配为 60%的节点力,横向力分配 40%。 另外, 按基础梁的构造要求,两端外伸长度取为 0.25 倍的跨距,即基础梁各端外伸 1.8m,计 算如下: 对基础粱 A: F 480 + 720 + 840 + 840 + 720 + 480 ������ = = = 33.44m2 fa − γG d 150 − 20 × 1.4
基础工程课程设计
基础工程课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说,知识目标包括了解基础工程的基本概念、设计和施工方法;技能目标包括能够运用基础工程的知识解决实际问题;情感态度价值观目标包括培养学生对基础工程学科的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说,我们将讲解基础工程的定义、分类和功能,以及基础工程的设计原则和施工方法。
此外,我们还将通过案例分析,让学生了解基础工程在实际工程中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,我们将采用多种教学方法。
包括讲授法、案例分析法和实验法。
在讲授法中,我们将通过生动的讲解和实例,让学生了解基础工程的基本概念和设计原则。
在案例分析法中,我们将引导学生分析实际工程中的基础工程问题,培养学生的解决问题的能力。
在实验法中,我们将学生进行基础工程的实验,让学生亲身体验基础工程的施工方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源,我们将选用权威的基础工程教材,确保学生能够获得准确的知识。
此外,我们还将准备相关的参考书籍、多媒体资料和实验设备,以丰富学生的学习体验。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现进行评估。
作业将根据学生的完成质量和创新性进行评估。
考试将采用选择题和问答题的形式,测试学生对基础工程的基本概念、设计和施工方法的理解和应用能力。
六、教学安排本节课的教学安排将紧凑合理,确保在有限的时间内完成教学任务。
教学进度将按照教材的章节进行安排,每个章节安排相应的教学时间。
教学时间将根据学生的实际情况和需要进行调整,以确保教学内容能够适应学生的学习节奏和兴趣爱好。
教学地点将选择适合教学的环境,如教室或实验室,以便学生能够更好地进行学习和实践。
基础工程(道路专业)课程设计任务书
基础工程(道路专业)课程设计任务书《基础工程》课程设计题目:城市高架花瓶式桥墩桩基础设计时间:月日至月日共 1 周专业:土木工程(道路)班级:学号:姓名:指导教师:课程设计任务书本课程设计对象为某城市高架桥花瓶式桥墩下桩基础设计,包括基桩设计和承台设计。
一、设计资料1.上部结构及荷载资料上部结构为等跨的钢筋混凝土预应力梁桥,标准跨径为35m,公路-Ⅱ级汽车荷载,荷载为纵向控制设计,作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下:2.地质资料桥位地形平坦,位于已有道路上,墩基处地层成层较规律。
地下水埋置较深,对工程建设无不良影响,无不良工程地质现象存在。
地层及其物理力学指标见下表。
桥位地层及参数二、设计内容及要求按给定的条件完成桥墩基础与地基的设计与检算。
具体要求如下:1.按给定的桥墩底面尺寸拟定承台平面尺寸;2.分析桥墩处地基土层情况确定承台埋深,初步拟定承台厚度;3.初步拟定桩径,及施工方式;4.根据荷载情况初步拟定桩长;5.单桩竖向承载力计算;6.基桩竖向承载力计算;7.基桩水平承载力计算8.基桩截面强度设计计算9.承台受弯、受剪、受冲切计算三、设计完成后提交的文件和图表1.计算说明书部分:编制计算说明书一份,设计计算说明书用A4纸手写。
整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号、绘图规范和版面美观的要求。
2.图纸部分:绘制3号配筋图一张。
图纸应用AutoCAD制作或手工绘制,而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。
按说明书在前,图纸在后的顺序装订成册,交给指导老师评阅。
四、进程安排1.星期一:布置设计任务,查阅资料,完成设计内容的1-5项工作2.星期二:查阅资料,理解掌握考虑承台、基桩协同工作的土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基(弹性多排桩内力和变为计算方法),进行6-8项设计计算3.星期三:完成6-8项设计计算4.星期四:完成设计内容第9项工作5.星期五:绘图6.整理、上交设计计算说明书及图纸。
基础工程课程设计(1)
°基础工程课程设计三:设计内容:(1) 确定桩型,桩长根据地质资料,以黄褐色粘土为桩尖持力层,钢筋混凝土预制桩Φ500mm ,承台埋深1.8m.,初步将桩打入第五层黄褐黏土下3.2m ,桩长为19.5m (1) 确定单桩或基桩竖向承载力 查《建筑地基基础设计规范》(GBJ 7-89)得: 土层液性指数Ic 预制桩侧阻力特征值 Q sia (kPa)桩在该土层伸入长度 L n (m) 灰色粘土 0.7 25.4 8.5 灰黄色粘土 0.5 31 4 黄色粉质粘土 0.35 35.2 3.6 黄褐色粘土0.25383.2预制桩桩端端阻力特征值:L=20m,Ic=0.25 q pk =2500kPa中柱:柱截面面积2220.04m d A P ==π柱截面周长m d U 57.1==π is i a pp pa l qu A q R ∑+=51.142325002.0)2.3386.32.354315.84.25(57.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=R边柱:柱截面面积2220.04m d A P ==π柱截面周长m d U 57.1==πi sia p p pa l q u A q R ∑+=51.142325002.0)2.3386.32.354315.84.25(57.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=R 角柱:柱截面面积2220.04m d A P ==π柱截面周长m d U 57.1==π is i a pp pa l qu A q R ∑+=51.142325002.0)2.3386.32.354315.84.25(57.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=R(3)确定桩数、承台尺寸及建筑物的桩基础平面布置 ①、桩数n中柱: 86.351.142350001.11.1=÷⨯=≥R Fn 取4根 边柱:25.351.142342001.11.1=÷⨯=≥R Fn 取4根角柱:96.151.142325301.11.1=÷⨯=≥RFn 取2根②、柱距a S柱距a S 大小直接影响群桩的群桩效应,根据规范规定,2~5.1)4~3(==d S a (m)取2m ,边距取0.5m杂填土 316m kN=γ灰色黏土 39.17m kN=γ 7.0=l I 50.0=eo 12=ϕ kPa c 15= kPa f ak 110=32.18m kN =γMPa E S 0.4=50.0=l I 70.0=e o 16=ϕkPa c 25=kPa f ak 170=黄色粉质黏土30.18m kN =γ MPa E s 0.5= 35.0=l I 70.0=e kPa f ak 200=黄褐色黏土35.18mkN=γo 18=ϕ kPa c 35=MPa E S 0.6= kPa f ak 220=③、桩布置形式采用正方形布置,承台尺寸如图示:中柱:边柱:角柱:④、桩数验算 承台及上覆土重中柱:kN G 36033202=⨯⨯⨯=477.351.1423)3605000(≤=÷+=+RGF 边柱:kNG 36033202=⨯⨯⨯=420.351.1423)3604200(≤=÷+=+RGF 角柱:kNG 24032220=⨯⨯⨯=295.151.1423)2402530(≤=÷+=+RGF(5)桩基验算①、桩基竖向承载力验算 中柱:F=5000kN M=240kN.m H=50kN 荷载作用。
基础工程课程设计任务书另附计算书(柱下条形基础)
土木工程专业《基础工程》课程设计指导书一、设计目的《基础工程》是土木工程专业重要的专业技术课之一,具有很强的理论性和实际应用性。
通过课程设计,可以使学生较系统地掌握基础的设计理论和计算方法,培养学生综合利用所学的理论知识分析解决实际问题的能力、利用和查阅资料的能力、独立工作的能力以及计算机应用能力,为使学生成为合格的工程师或设计师打下扎实的基础。
二、设计任务完成某工业厂房○B 轴线柱下条形基础设计,并绘制基础施工图一张。
三、设计内容及步骤:(一)根据建筑物荷载大小、地基土质情况等,合理选择基础类型和材料。
(二)根据工程地质条件、建筑物使用要求以及地下水影响等因素、确定基础埋深。
首先根据工程地质条件,可初步选择基础持力层,建筑地基基础设计规范规定,基础埋深不得小于0.5 m 。
对于寒冷地区,确定外墙基础埋深时,应考虑地基土冻胀的影响。
主要根据持力层土质情况、冻前天然含水量、及冻结期间地下水位距冻结面的最小距离、平均冻胀率等因素,确定地基土的冻胀性。
再根据土的冻胀性、基础形式、采暖情况、基底平均压力,确定基底下容许残留冻土层厚度max h ,然后计算基础最小埋深(还需考虑土的类别、环境对冻深等因素的影响)即:m ax m in h z d d -=选择外基础埋深时,要求基础埋深d >min d ,内墙基础埋深不必考虑地基土冻胀的影响,可以适当浅埋。
(三)根据工程地质条件,计算地基持力层和下卧层的承载力。
如果地基下卧层是软弱土层(淤泥或淤泥质土),必须进行软弱下卧层承载力验算,并要求满足:az cz z f p p ≤+(四)根据修正后的地基承载力特征值a f 以及相应于荷载效应标准组合上部结构传至基础顶面的竖向力K F ,按下式计算柱下条形基础宽度:Ld f F B G a K).(γ-∑≥(五)对于柱下钢筋混凝土条形基础,通常根据抗弯刚度条件确定基础梁高度h ,取41(=h ~l )81,l 为柱距,同时还要考虑其构造要求。
《基础工程》课程设计
《基础工程》课程设计设计说明书一、设计资料1、地质及水文(1)河床土质:从地面(河床)至标高32.5m为软塑粘土,以下为密实粗砂,深度达30米。
(2)水文:地面(河床)标高为40.5m,一般冲刷线标高为38.5m,最大冲刷线为35.2m,常水位42.5m。
2、土质指标表1 土质指标规范规定:钻(挖)孔灌注的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径,所以取:承台尺寸:7.0m×5.0m×2.0m。
(1)拟定采用四根桩,设计直径为1.0m。
(2)桩身及承台混凝土用20号,其受压弹性模量E h =2.6×104Mpa。
(3)平面布置图如下图1所示:图1 平面布置图4、荷载情况(1)上部为等跨25m的预应力梁桥,混凝土桥墩,承台顶面上纵桥向荷载为:恒载及一孔活载时:∑N=6103.4KN∑H=310.25KN(制动力及风力)∑M=4123.6KN(竖直力偏心、制动力、风力等引起的弯矩)恒载及二孔活载时∑N=6503.24KN(2)桩(直径 1.0m )自重每延米为 78.11154)0.1(2=⨯⨯=πq KN/m (已扣除浮力)(3) 故,作用在承台底面中心的荷载力为:∑N=6103.4+(7.0×5.0×2.0×25)=7853.4 KN∑H=310.25KN∑M=4123.6+310.25×2.0=4744.1KN •M恒载及二孔活载时:∑N=6503.24+(7.0×5.0×2.0×25)=8253.24KN (4)则拟定桩基础采用冲抓钻孔灌注桩基础,为摩擦桩。
二、 单桩容许承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式初步反算桩的长度,设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ,一般冲刷线以下深度为h 3,则:N h =[P]=21U ∑i i l τ +λm 0 A{[σ0]+K 2γ2(h 3-3)}当两跨活载时:N h =424.8253 + (38.5-35.2) ×11.78 +21×11.78h (kN) =2102.18 + 5.89h (kN)计算[P]时取以下数据:桩的设计桩径为1.0m ,冲抓锥成孔直径为1.15m ,U=π×1.15=3.61m ,A=π×1.02/4=0.785㎡ , λ=0.70 , m 0=0.8 , K 2=6.0 ,[σ0]=550kpaΥ2=7.2812)]5.322.35([12)5.325.40(-+⨯--+⨯-h h=hh++3.5126.63 (kN/㎡) (已扣除浮力)τ1=30kpa , τ2=110kpa[P]=21×3.61×[2.7×30 + (h-2.7)×110] + 0.7×0.8×0.785×{550 + 6.0×hh++3.5126.63(h+3.3-3)} = N h = 2102.18 + 5.89h所以,则解一元二次方程得:h=9.99m现取 h=10m ,桩底标高为25.20m ,桩的轴向承载力符合要求。
基础工程课程设计书
设计主要步骤一、确定桩基持力层的位置1.基本要求(1)应选择压缩性低、承载力高的较硬土层作为持力层;(2)持力层应有一定的厚度,既能保证桩端进入持力层的深度要求,又能使桩端以下有一定厚度的剩余持力层;(3)桩端全断面进入持力层的深度要求为:对于粘性土、粉土不宜小于 2d(d 为桩径),砂土不宜小于1.5d。
碎石类土不宜小于 1d。
当存在软弱下卧层时,桩基以下硬持力层厚度不宜小于 3d;当持力层较厚、施工条件许可时,桩端全断面进入持力层的深度宜达到桩端阻力的临界深度。
砂与碎石类土的临界深度为(3~10)d。
2.根据实际工程地质条件选择由表1工程地质条件可知,土层底标高5.91m 以下任一土层均可为持力层。
现选第⑤层中砂为持力层。
桩端进入持力层的深度为2.41m。
1.根据表1 地质条件和所选择的持力层可知,本桩基为摩擦型桩基。
2.当持力层确定后,桩截面尺寸应根据作用于柱上的荷载大小确定。
如果荷载较大,则应选择较大的截面尺寸。
作用在设计地面标高处的荷载为轴力轴力 F k=6210 kN,剪力H k=236 kN,弯矩m k=670kN.m。
因荷载较大,故选择的桩截面为 550mm,柱采用 C45 混凝土(抗压强度 f c=21.1N/mm2,抗拉强度 f t=1.8N/mm2 ),截面为600mm╳600mm>F k/f c=6210╳103/21.1 =294312.8mm2。
承台采用 C25 混凝土(抗压强度 f c=11.9N/mm2,抗拉强度 f t=1.27N/mm2)3.因桩端进入持力层的深度为 2.41m>1.5d=1.5╳0.55=0.825m,故桩端全断面进入持力层的深度满足要求。
4..因层①为性质较好、厚度较大的黏土,承台可放其中,故选承台标高为25.5m,这样,承台埋深 d=28- 5.5=2.5m,净桩长为25.5-3.5=22m。
此外,根据预制桩与承台的连接要求(桩嵌入承台内的长度:大直径桩(d≥800mm)不宜小于100mm,中(800mm≥d>250mm)、小(d≤250mm)直径桩不宜小于50mm),选择预制桩嵌入承台内的长度为 50mm 。
基础工程课程设计任务书
基础工程课程设计任务书一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握基础工程的基本概念、原理和工程实践方法。
2. 使学生了解基础工程的分类、功能及在工程结构中的作用。
3. 帮助学生理解基础工程与上部结构、地质环境的关系。
技能目标:1. 培养学生运用基础工程知识解决实际问题的能力,如进行基础选型、设计和计算。
2. 提高学生运用专业软件、工具进行基础工程设计的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,能在项目中有效地与各方进行沟通和协作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱工程专业,树立正确的工程观念,增强工程责任感。
2. 培养学生严谨、务实的科学态度,对基础工程问题进行客观、全面的分析。
3. 引导学生关注基础工程领域的发展动态,提高学生的创新意识和国际视野。
课程性质分析:本课程为基础工程专业课程,旨在帮助学生建立基础工程知识体系,提高实践能力。
学生特点分析:学生为大学本科二年级学生,已具备一定的基础工程知识,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:1. 结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设互动、探讨的学习氛围,激发学生的思考和创新能力。
3. 强化团队合作,培养学生的沟通能力和团队精神。
二、教学内容依据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 基础工程概述:介绍基础工程的概念、分类、功能及在工程结构中的重要性。
教材章节:第一章2. 地基与基础设计原理:讲解地基土的性质、地基处理方法、基础选型及设计原理。
教材章节:第二章、第三章3. 基础工程设计计算:教授基础工程设计计算的基本方法,包括静力法、动力法等。
教材章节:第四章4. 基础工程施工技术:介绍基础工程施工工艺、施工组织及质量控制。
教材章节:第五章5. 基础工程实例分析:分析典型基础工程案例,使学生了解基础工程在实际工程中的应用。
教材章节:第六章6. 基础工程新技术与发展趋势:介绍基础工程领域的新技术、新方法及其发展趋势。
基础工程课程设计
《基础工程》课程设计任务书一、课程设计的目的与要求1.教学目的《基础工程》是土木工程专业的重要专业课,为了加强学生对基本理论的理解和新版《公路桥涵设计通用规范》及《公路桥涵地基与基础设计规范》条文的应用,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,必须在讲完有关课程内容后,安排2周的课程设计,以提高学生的综合运用《土力学》及《基础工程》知识的能力。
课程设计的任务是,通过进一步的设计训练,使学生熟悉桩基础的设计和计算的基本原理和方法,具备设计普通桥梁桩基础的基本技能;能够根据不同的情况,合理选择桩型、桩长,熟练的进行桩基础的设计计算,并学会利用各种设计资料。
2.教学要求本设计对象为某公路桥梁,该桥梁的上部结构设计已经完成,本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计计算,要求同学按给定的条件完成相关的设计和计算工作。
基本要求如下:1、时间要求:一般为两周;2、任务要求:在教师的指导下,独立完成一项给定的设计任务,编写出符合要求的设计说明(计算)书,并绘制必要的施工图。
3、知识和能力要求:在课程设计工作中,能综合应用各学科的理论知识与技能,去分析和解决工程实际问题,使理论深化,专业技能得到进一步延伸。
通过课程设计,使学生学会依据设计任务进行资料收集和整理,能正确运用工具书,掌握桩基础设计程序,方法和技术规范,提高工程设计计算,理论分析,技术文件编写的能力。
二、设计资料1.工程概况:某公路桥梁设计采用桩(柱)式桥墩,初步拟定尺寸如图1所示。
该桥梁上部结构为n米钢筋混凝土装配式T梁桥,桥面宽7米,两边各0.5米人行道。
该桥墩采用钻孔灌注桩基础,为摩擦桩,桩的设计直径d及桩身材料如表1所示,桩底沉渣厚度控制为t =(0.2~0.6)d 。
表1直径(m )材料跨径L (m ) 基桩根数墩柱 桩身 混凝土钢筋①22① 1.30 1.40aC30AHRB335 ②282② 1.40 1.50 ③ 1.50 1.60bC25BHRB400③323④1.601.702地质与水文资料:河面常水位标高为44.50m ,地面(河床)标高40.30m ,一般冲刷线标高39.50m ,最大冲刷线标高为35.50m ,承台顶面标高也为40.30m ,墩顶标高:49.90m 。
(完整版)基础工程课程设计(柱下独立基础)
基础工程课程设计(1) 柱下独立基础设计姓名:学号:班级:指导教师:设计条件:1、某框架结构建筑物设计安全等级为乙级,柱网尺寸为6.5m ×6.5m ,柱截面尺寸为400mm ×400mm 。
经过上部结构验算,作用于基础顶面的荷载效应准永久组合及标准组合分别为F=2520kN ;F k =2800kN ,M k =80kN.m(逆时针),H k =50kN(←),荷载效应基本组合由永久荷载控制。
2、天然土层分布①0~0.8m ,填土,γ=17kN/m 3;②0.8~2.0m ,粉质粘土,γ=18kN/m 3,I L =0.82,Es=3.3MPa ,f ak =185kPa ;③2.0~6.0m ,粉土(粘粒含量为8%),γ=19kN/m 3, Es=5.5MPa ,f ak =300kPa ; 地下水位在地面下6.0m 处。
④6.0~10.0m ,粘土,γsat =19kN/m 3,0e =0.83,L I =0.81, Es=6.0MPa ,f ak =280kPa ; ⑤10.0~12.0m 为淤泥质粘土,饱和容重sat γ=17.4kN/m 3, f ak =146kPa ,压缩模量s E =1.5MPa 。
⑥12.0m 以下为密实粘性土,γsat =20kN/m 3,0e =0.65,L I =0.5, Es=30MPa ,f ak =430kPa 。
要求:设计该柱下基础(提示:按照讲述的基础设计步骤进行,注意需要验算地基变形!)一.选择基础类型及材料选择柱下独立基础,基础采用C20混凝土,HPB235级钢筋,预估基础高度0.95m。
二.选择持力层(确定基础埋深)选择③号土层为持力层,基础进入持力层0.5m。
基础埋深为2+0.5=2.5m。
三.确定地基承载力特征值f a’ρc=8%,查表2-15得,ηb=0.5,ηd=2.0。
基底以上土的加权平均重度为:γm=17×0.8+18×1.2+19×0.52.5=17.88kN/m3持力层承载力特征值为:f a’=f ak+ηd γm(d−0.5)=300+2×17.88×(2.5−0.5)=371.52kPa四.确定基础底面尺寸取柱底荷载标准值:F k=2800kN,M k=80kN.m,H k=50kN。
《基础工程》课程设计
《基础工程》课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解基础工程的基本概念,掌握其重要性和应用范围。
2. 学生能够掌握基础的工程材料和结构设计原理,并能够应用于解决实际问题。
3. 学生能够了解基础的施工工艺和工程管理方法,理解工程实施的流程和规范。
技能目标:1. 学生能够运用基础工程的知识,进行简单的工程设计和计算。
2. 学生能够通过实际案例分析,提高问题解决和决策制定的能力。
3. 学生能够运用工程图纸和施工图纸,进行基础的工程测量和施工操作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对基础工程学科的兴趣,激发学习的主动性和积极性。
2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力,培养解决工程问题的合作精神。
3. 培养学生具备质量意识、安全意识和环保意识,认识到工程对社会和环境的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为基础工程学科的基础课程,旨在培养学生对工程实践的认识和理解。
学生处于年级阶段,具备一定的物理和数学基础,但实践经验不足。
因此,课程目标注重理论与实践相结合,提升学生的实际操作能力和问题解决能力。
教学要求注重启发式教学,激发学生思维,培养其创新能力和综合运用知识的能力。
二、教学内容1. 基础工程概述- 工程基本概念- 基础工程的重要性- 基础工程的分类及应用2. 工程材料- 常见工程材料的特点及用途- 材料的选择与合理应用3. 结构设计原理- 结构设计的基本原则- 常见结构类型及受力分析- 结构稳定性与强度计算4. 施工工艺与工程管理- 基础工程施工工艺流程- 工程项目管理的概念与方法- 工程质量、安全与环保管理5. 实践案例分析- 常见基础工程案例解析- 问题分析与解决方案设计- 案例讨论与经验总结教学大纲安排与进度:第一周:基础工程概述第二周:工程材料第三周:结构设计原理(一)第四周:结构设计原理(二)第五周:施工工艺与工程管理第六周:实践案例分析(一)第七周:实践案例分析(二)第八周:复习与总结教学内容与教材关联性:本教学内容紧密结合教材,按照教材章节顺序进行组织,确保学生能够系统地学习基础工程知识,同时注重实践案例分析,提高学生的实际操作能力。
基础工程课程设计
《基础工程》课程设计任务书(一)上部结构资料某框架结构柱网图如下,柱截面为400*400mm 2,F1=724kN ,F2=1424kN ,F3=2024kN 。
(二)地质资料经探测,地层岩性及土的物理力学性质如下表。
地下水埋深为5m ,无腐蚀性。
F2F1F2F3钢筋混凝土柱下独立基础1、选择持力层设基础埋深d=2.5m ,这时地基持力层为粉土2、计算地基承载力特征值,并修正根据标贯击数N=12查表得:kPa f ak 156)140180(10151012140=-⨯--+=因为埋深d=2m>0.5m ,故还需对ak f 进行修正设基础底面宽度不大于3m 。
查表得修正系数ηb =0.5,ηd =2.0 则修正后的地基承载力特征值为f a =f ak + ηd γm (d-0.5)=156+2×20.2×(2.5-0.5)=236.8kPa3、计算基础所需底面尺寸基础埋深d=2m ,分析该框架结构柱网布置图可知,柱子受三种不同荷载,把受荷载为724KN 的基础作第一类基础,受荷载为1424KN 的基础为第二类基础,受荷载为2024KN 的基础为第三类基础 (1)、第一类基础,其轴心荷载F1=724KN ,则有:m d f F b G a 69.15.2208.23674.072411=⨯-⨯=-≥γ取1b =1.7m ,因b <3m ,不必进行承载力宽度修正(2)、第二类基础,其轴心荷载为F2=1424KN ,则有:m d f F b G a 38.25.2208.23674.0142422=⨯-⨯=-≥γ取2b =2.4m ,因b <3m ,不必进行承载力宽度修正(3)、第三类基础,其轴心荷载为2024KN ,则有:m d f F b G a 83.25.2208.23674.0202433=⨯-⨯=-≥γ取3b =2.9m ,因b<3m ,不必进行承载力宽度修正4、验算软弱层强度和沉降量(1)持力层承载力验算1)第一类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力:KNG F k k 26.6805.2207.174.07242=⨯⨯+⨯=+基基底平均压力:kPa f kPa A G F P a k k k 8.23638.2357.126.6802=<==+=(可以) 2)、第二类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力:KN G F k k 76.13415.2204.274.014242=⨯⨯+⨯=+ 基基底平均压力:kPa f kPa A G F P a k k k 8.23694.2324.276.13412=<==+=(可以)3)、第三类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力:KN G F k k 26.19185.2209.274.020242=⨯⨯+⨯=+ 基基底平均压力:kPa f kPa A G F P a k k k 8.23609.2289.226.19182=<==+=(可以)(2)软弱下卧层承载力验算1)第一类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.047.17.1/5.2/>==b z 查表得︒=47.21θ393.0tan =θ,下卧层顶面处的附加应力:kPa z b z l P lb cd k 78.39)393.05.227.1()5.22.2038.235(7.1)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力:kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值:m KN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算:az z cz f kPa <=+=+78.14010178.39σσ(可以) 经验算,基础底面尺寸及埋深满足要求2)第二类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.004.14.2/5.2/>==b z 查表得︒=04.21θ385.0tan =θ,下卧层顶面处的附加应力:kPa z b z l P lb cd k 18.56)385.05.224.2()5.22.2094.232(4.2)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力:kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值:mKN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算:az z cz f kPa <=+=+18.15710118.56σσ(可以) 经验算,基础底面尺寸及埋深满足要求 3)第三类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.086.09.2/5.2/>==b z 查表得︒=86.20θ381.0tan =θ,下卧层顶面处的附加应力:kPa z b z l P lb cd k 69.64)381.05.229.2()5.22.2009.228(9.2)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力:kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值:m KN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算:az z cz f kPa <=+=+69.16510169.64σσ(可以)经验算,基础底面尺寸及埋深满足要求(3)、验算沉降量分析柱网布置图可得,只须验算四个基础的沉降量即可,分别设为a 、b 、c 、d ,如下图所示:1)、计算基础a 的沉降kN mm l E r a aa/0544.088.07.184.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E ab /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E ad/00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδ mmF F F s ad ab aa a 25.55142400557.0142400557.07240544.0221=⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅=δδδ 2)、计算基础b 的沉降kN mm l E r b bb /0385.088.04.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E ba /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E bc /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E be /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F s be bc ab bb b 06.78142400557.020*******.072400557.014240385.02312=⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδ 3)、计算基础c 的沉降kN mm l E r c cc /0319.088.09.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E cb /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E ch /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E cf /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkNmm r E cd /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F F s cd cf ch cb cc c 55.99142400557.0142400557.020*******.0142400557.020240319.022323=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδδ 4)、计算基础d 的沉降kN mm l E r b dd/0385.088.04.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδ kN mm r E dg/00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδ kN mm r E dc /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E da /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F s da dc dg dd d 23.7472400557.020*******.072400557.014240385.01312=⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδ 5)、a 、b 两基础的沉降差mm s s a b ab 81.2225.5506.78=-=-=∆根据框架结构相邻柱基沉降差允许值可知:[∆]=mm l 12002.0=。
基础工程课程设计
第 1 章柱下独立基础设计. ......................................1.1 设计资料................................1.1.1 地形..................................1.1.2 工程地质条件 ..............................岩土设计技术参数. ..........................................................水文地质条件. .............................................................上部结构资料. .............................................................上部结构荷载作用. ..........................................................1.2 独立基础设计. .........................................................1.2.1 选择基础材料 ..............................选择基础埋深. .............................................................求地基承载力特征值. ......................................................1.2.4 初步选择基底尺寸 .............................1.2.5 验算持力层地基承载力 ...........................1.2.6 计算基底净反力 ...............................1.2.7 基础底板厚度的确定 ............................1.2.8 变阶处抗冲切验算 .............................1.2.9 配筋计算 ................................基础配筋大样图. ...........................................................i.2.ii确定⑧、①两轴柱子基础地面尺寸.........................1.2.12 ⑧、©两轴持力层承载力验算 (14)1.2.13 设计图纸 (15)第 2 章预制桩基设计................2.1 设计资料. ..............................................................2.1.1 设计荷载 ................................2.1.1 地层条件及其参数如下..........................2.1.2 水文地质条件 ............................2.1.3 场地条件 ..............................2.1.4 上部结构资料 ............................2.1.5 材料....................................2.2 预制桩基的设计.............................2.2.1 单桩竖向极限承载力标准值 .......................2.2.2 基桩竖向承载力特征值 .........................2.2.3 桩基竖向承载力的验算 .........................2.3 承台设计. ............................................................2.3.1 承台内力计算...............................2.3.2 承台厚度及受冲切承载力验算.........................2.3.3 承台受弯承载力计算.............................2.3.4 承台构造设计...............................2.4 桩身结构设计...............................2.5 桩身构造设计...............................2.6 吊装验算. ............................................................2.7估算⑧、©轴线柱下桩数 ............................2.7.1 桩数估算 ...............................2.7.2 承台平面尺寸确定: ...........................2.8 设计图纸. .............................................................第 3 章重力式路堤墙设计..............3.1 设计资料.................................3.1.1 地形....................................3.1.2 地层条件及其参数 ...........................3.1.3 墙身及墙后填料材料参数 .........................3.1.4 荷载参数 ...............................3.1.5 水文地质条件 .............................3.3 主动土压力计算.............................3.3.1 求破裂角.................................3.3.2 求主动土压力系数:.............................3.4 设计挡土墙截面.............................3.4.1 计算墙身重及其力臂 ...........................3.4.2 滑动稳定性验算 .............................3.4.3 倾覆稳定性验算:.............................3.4.4 基底应力验算: ..............................3.4.5 截面应力验算: .............................. 参考文献. ............................................................第一章柱下独立基础设计1.1设计资料1.1.1地形拟建场地平整1.1.2工程地质条件自上而下土层依次如下:①号土层:杂填土,层厚约0.5m,含部分建筑垃圾。
基础工程课程设计
基础工程课程设计本课程设计是基于“基础工程实验”,基础工程实验的目的是使我们能够更好地了解和熟悉基础工程的建设。
一、实验前的准备工作1.明白实验目的:通过实验深入了解基础工程的建设,掌握它的基本原理;2.选择合适的实验材料和场所:仔细检查基础工程的材料,尤其是实验所需的工具和材料,确认无误后再开始实验;3.按照正确流程制定实验方案:应确保实验步骤清晰、实验设备与实验材料符合要求;4.安全防范措施:在实验之前应预选安全设施,如安全面罩,并及时做好各项安全防护措施。
二、实验过程1.开展实验前的准备:先将基础构造物料安放到给定的位置,按照实验要求组装各部件;2.按照要求安装仪器、装置和传感器,使其与实验物位接触良好,拾取并记录相关的初始状态参数;3.按照实验设定的条件和参数进行实验,要注意实验操作人员的安全;4.在实验过程中,要随时检查实验参数,并对发现的异常情况及时作出反应;5.确认实验参数正常后,停止实验,拾取并记录停止实验时的各项状态参数。
三、实验的解释及总结1.解释实验结果:仔细分析、研究实验结果,正确解释实验结果;2.做出言明:从实验结果出发,做出合理的言明,引发更大深度思考;3.确定结论:结合实验结果及其解释,确定实验结论;4.对实验结果进行总结,归纳总结,提出改进意见。
四、实验后的技能锻炼1.实验后进行技能锻炼:通过技能锻炼来提升实验掌握程度;2.实验复现:进行实验复现,运用实验数据及安放位置进行模拟实验;3.考虑疑难问题:思考实验中可能遇到的或在复现中发现的问题,及时思考解决方案;4.创新实验:设计新的实验,基于新的实验条件设定,进行实验模拟等。
以上就是本次基础工程实验的详细课程设置,希望能够有助于大家更好地理解基础工程的知识,为技能提升打下坚实的基础。
基础工程课程设计基础
基础工程课程设计基础一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体包括:1.知识目标:(1)了解基础工程的基本概念、分类和功能;(2)掌握基础工程的设计原理和方法;(3)熟悉基础工程的施工技术和管理。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决实际工程问题;(2)具备基础工程设计和施工的基本能力;(3)学会使用相关软件和工具进行基础工程设计和模拟。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对基础工程的兴趣和热情;(2)增强学生对工程伦理和职业道德的认识;(3)培养学生团队协作和沟通的能力。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括:1.基础工程的基本概念和分类;2.基础工程的功能和作用;3.基础工程的设计原理和方法;4.基础工程的施工技术和工艺;5.基础工程的管理和。
教学大纲安排如下:1.导论:介绍基础工程的概念、分类和功能,引出本节课的主题;2.基础工程设计:讲解基础工程的设计原理和方法,并通过案例进行分析;3.基础工程施工:介绍基础工程的施工技术和工艺,强调施工注意事项;4.基础工程管理:讲解基础工程的管理和方法,提高学生的工程管理能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解基础工程的基本概念、设计和施工方法;2.案例分析法:分析实际工程案例,帮助学生更好地理解理论知识;3.实验法:安排实地参观或实验,让学生亲身体验基础工程施工过程;4.讨论法:分组讨论问题,培养学生的团队协作和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的基础工程教材,作为学生学习的主要参考资料;2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系;3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣;4.实验设备:安排实地参观或实验,让学生亲身体验基础工程施工过程;5.网络资源:利用网络资源,获取最新的基础工程资讯和技术。
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《基础工程》课程设计第一部分墙下条形基础课程设计一、墙下条形基础课程设计任务书(一)设计题目某六层教学楼采用砖砌条形基础,教学楼建筑平面如图1-1所示,试设计该基础。
(二)设计资料土层的主要物理力学指标见表1-1土层代号名称厚度m含水量w(%)天然重度γ(kn/m3)孔隙比e塑性指数I p液性指数I L(直快)压缩模量E s(mpa)承载力标准值f k(kpa)P smpa内摩擦角ϕ︒粘聚力c(kpa)1-2 杂填土 2.0 18.82-1 灰色粉质粘土3.0 38.2 18.9 1.02 0.34 19.8 1.0 21 124.6 1202-2 灰黄色粉质粘土4.0 26.7 19.6 0.75 0.6 15 0.60 20 16 7.0 2203 粉砂夹粉质粘土>10 21.6 20.1 0.54 1.0 12 0.4 25 15 8.2 260⑵室外设计地面-0.6m,室外设计地面标高同天然地面标高。
⑶由上部结构传至基础顶面的竖向力值分别为外纵墙∑F1K=900kN/m,山墙∑F2K=300kN/m,内横墙∑F3K=250kN/m,内纵墙∑F4K=2500kN/m。
⑷基础采用砖砌条形基础,标准冻深为1.2m。
(三)设计内容⑴荷载计算(包括选计算单元、确定其宽度)。
⑵确定基础埋置深度。
⑶确定地基承载力特征值。
⑷确定基础的宽度和剖面尺寸。
⑸软弱下卧层强度验算。
⑹绘制施工图(平面图、详图)。
(四)设计要求⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图要求所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准,图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰,中文书写为仿宋字。
⑶设计时间二天。
二、墙下条形基础课程设计指导书(一)荷载计算1.选定计算单元 对有门窗洞口的墙体,取洞口间墙体为计算单元;对无门窗洞口的墙体,则可取1m 为计算单元(在计算书上应表示出来)。
2.荷载计算 计算每个计算单元上的竖向力值(已知竖向力值除以计算单元宽度)。
(二)确定基础埋置深度dGB50007-2002规定d min =Z d -h max 或经验确定d min =Z 0+(100~200)mm 。
式中 Z d ——设计冻深,Z d = Z 0·ψzs ·ψzw ·ψze ; Z 0——标准冻深;ψzs ——土的类别对冻深的影响系数,按规范中表5.1.7-1; ψzw ——土的冻胀性对冻深的影响系数,按规范中表5.1.7-2;ψze ——环境对冻深的影响系数,按规范中表5.1.7-3;(三)确定地基承载力特征值f a)5.0()3(m d b ak a -+-+=d b f f γηγη式中 f a ——修正后的地基承载力特征值(kPa ); f ak ——地基承载力特征值(已知)(kPa);ηb 、ηb ——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数(已知);γ——基础底面以下土的重度,地下水位以下取浮重度(kN/m 3); γm ——基础底面以上土的加权平均重度,地下水位以下取浮重度(kN/m3);b ——基础底面宽度(m ),当小于3m 按3m 取值,大于6m 按6m 取值;d ——基础埋置深度(m )。
(四)确定基础的宽度、高度b ≥hf F ⨯-γa kH 0≥[]0220/tan 2H b b b b =-α 式中 F k ——相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN )。
当为柱下独立基础时,轴向力算至基础顶面,当为墙下条形基础时,取1m 长度内的轴向力(kN/m )算至室内地面标高处;γ——基础及基础上的土重的平均重度,取γ=20 kN/m 3;当有地下水时, 取γ'=20-9.8=10.2 kN/m 3;h ——计算基础自重及基础上的土自重G K 时的平均高度(m )。
b 2——基础台阶宽度(m); H 0——基础高度(m)。
(五)软弱下卧层强度验算如果在地基土持力层以下的压缩层范围内存在软弱下卧层,则需按下式验算下卧层顶面的地基强度,即cz z p p ≤az f式中 p z ——相应于荷载效应标准组合时,软弱下卧层顶面处的附加应力值(kP a );p cz ——软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值(kP a ); f az ——软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值(kP a )。
(六)绘制施工图(2号图纸一张)合理确定绘图比例(平面图1:100、详图1:20~1:30)、图幅布置;符合《建筑制图标准》。
三、参考文献1. 中华人民共和国国家标准. 《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89). 北京:中国建筑工业出版社,1989年2.中华人民共和国国家标准. 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002). 北京:中国建筑工业出版社,20023.孙维东主编. 《土力学与地基基础》. 北京:机械工业出版社,20034.中华人民共和国国家标准. 《砌体结构设计规范》(GB50003-2001).中国建筑工业出版社,20025.沈克仁主编. 《地基与基础》. 北京:中国建筑工业出版社,1993四、设计实例1.设计题目某四层教学楼,平面布置图如图1-1所示。
梁L-1截面尺寸为200mm×500mm,伸入墙内240 mm,梁间距为3.3 m,外墙及山墙的厚度为370 mm,双面粉刷,本教学楼的基础采用毛石条形基础,标准冻深为1.2m。
由上部结构传至基础顶面的竖向力值分别为外纵墙∑F1K=558.57kN/m,山墙∑F2K=168.61kN/m,内横墙∑F3K=162.68kN/m,内纵墙∑F4K=1533.15kN/m。
2.工程地质情况该地区地形平坦,经地质勘察工程地质情况如图1-2所示,地下水位在天然地表下8.5m,水质良好,无侵蚀性。
⑴工程地质条件如图1-2所示。
3.基础设计⑴荷载计算1)选定计算单元取房屋中有代表性的一段作为计算单元。
如图1-3所示。
外纵墙:取两窗中心间的墙体。
内纵墙:取①—②轴线之间两门中心间的墙体。
山墙、横墙:分别取1 m宽墙体。
2)荷载计算外纵墙:取两窗中心线间的距离3.3 m 为计算单元宽度 则m /kN 26.169kN/m 3.357.5583.31k 1k ==∑=F F 山墙:取1 m 为计算单元宽度 则m /kN 61.168m /kN 161.16812k 2k ==∑=F F 内横墙:取1 m 为计算单元宽度 则m /kN 68.162m /kN 168.16213k 3k ==∑=F F 内纵墙:取两门中心线间的距离8.26m 为计算单元宽度则m /kN 61.185m /kN .26815.1533.2684k 4k ==∑=F F ⑵确定基础的埋置深度dd =Z 0+200 =(1200 +200)mm=1400 mm⑶确定地基承载特征值f a假设b <3m ,因d =1.4m >0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正33m m /kN 29.17m /kN 0.90.59.0185.016=+⨯+⨯=γ⑷确定基础的宽度、高度1)基础宽度外纵墙:b 1≥m 877.0m 4.12089.22026.169a 1k =⨯-=⨯-f F γ山墙:b 2≥m 874.0m 4.12089.22061.168a 2k =⨯-=⨯-h f F γ内横墙:b 3≥m 843.0m 4.12089.22068.162a 3k =⨯-=⨯-h f F γ内纵墙:b 4≥m 962.0m 4.12089.22061.185a 4k =⨯-=⨯-h f F γ故取b =1.2m <3m ,符合假设条件。
2)基础高度基础采用毛石,M5水泥砂浆砌筑。
内横墙和内纵墙基础采用三层毛石,则每层台阶的宽度为0.16m m 31224.022.12=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=b (符合构造要求)。
查GB50007-2002允许台阶宽高比[b 2/H 0=1/1.5],则每层台阶的高度为 H 0≥[]m 24.0m 5.1/116.0/022==H b b综合构造要求,取H 0=0. 4m 。
最上一层台阶顶面距室外设计地坪为 (1. 4-0. 4×3)m = 0.2m >0.1m 故符合构造要求。
(如图1-4所示)外纵墙和山墙基础仍采用三层毛石,每层台阶高0. 4m ,则每层台阶的允许宽度为 b ≤[][]0.267m m 4.05.1/1/002==H H b 。
又因单侧三层台阶的总宽度为(1.2-0.37)m /2=0.415 m 故取三层台阶的宽度分别为0.115 m 、0.15 m 、0.15 m ,均小于0.2m (符合构造要求)。
()[]22m d ak a m /kN 89.220m /kN 5.04.129.176.1196)5.0(=-⨯⨯+=-+=d f f γη最上一层台阶顶面距室外设计地坪为(1.4-0.4×3)m = 0.2m >0.1m 符合构造要求。
(如图1-5所示)⑸软弱下卧层强度验算 1)基底处附加压力 取内纵墙的竖向压力计算22m kk c k 0158.47k N /mm /kN )4.129.1712.14.112.12061.185(=⨯-⨯⨯⨯⨯+=-+=-=d AG F p p p γ 2)下卧层顶面处附加压力因Z /b =4.1/1.2=3.4>0.5,E s1/E s2=10/2=5,故由GB50007-2002中表5.2.7查得θ=25则220z m /kN 85.37m /kN tan254.121.2158.472.1tan 2=⨯⨯+⨯=+=θz b bp p 3)下卧层顶面处自重压力22cz 98kN/m5)kN/m 185.016(=⨯+⨯=p4)下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值33m m /kN 82.17m /kN 50.55185.016=+⨯+⨯=γ()()[]22m d ak az kN/m 1.177m /kN 5.055.082.170.1885.0=-+⨯⨯+=-++=z d f f γη5) 验算下卧层的强度22kN/m 85.135kN/m )9885.37(=+=+cz z p p <az f =177.1kN/m 2 符合要求。
⑹绘制条形基础平面图、剖面图第二部分柱下钢筋混凝土独立基础设计一、柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书(一)设计题目某教学楼为六层钢筋混凝土框架结构,采用柱下独立基础,柱网布置如图2-1所示,试设计该基础。
1、给定参数柱截面尺寸为400mm×550mm,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来轴心荷载为1200kN,弯矩值为150kN·m,水平荷载为30kN。