最新基础工程课程设计指导书
基础工程课程设计实验书
基础工程课程设计实验书一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法,培养学生分析和解决基础工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解基础工程的基本概念、类型和特点,掌握基础工程的设计原理和方法,了解基础工程的最新发展动态。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行基础工程的设计和分析,具备基础工程的计算能力和实际操作能力,能够阅读和理解基础工程相关的技术规范和标准。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识基础工程对社会和经济的重要影响,培养对基础工程事业的热爱和责任感,形成积极的职业态度和价值观念。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括基础工程的基本概念、原理和设计方法。
具体内容包括以下几个方面:1.基础工程的基本概念:包括基础工程的定义、分类和特点,基础工程的设计原则和基本要求。
2.基础工程的设计原理:包括基础工程的受力分析、设计计算方法和设计步骤,基础工程的承载力和沉降控制。
3.基础工程的类型和设计方法:包括浅基础、深基础、特殊基础和基础防护的设计方法和计算公式,各种基础工程的适用条件和优缺点比较。
4.基础工程的最新发展动态:包括基础工程的新技术、新材料和新工艺的应用和发展趋势,基础工程领域的创新和研究成果。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体方法如下:1.讲授法:通过教师的讲解和讲解,向学生传授基础工程的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握基础工程的基本知识。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解基础工程的设计和施工过程,培养学生分析和解决实际问题的能力。
3.实验法:通过实验操作和观察,使学生了解基础工程的实际工作原理和性能,培养学生的实践能力和观察力。
4.讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,引导学生主动思考和探究,培养学生的思维能力和团队合作能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威的基础工程教材,作为学生学习的主要参考资料,为学生提供系统的基础工程知识。
基础工程设计指导书
根底工程课程设计指导书2022土木系土木工程教研室一. 桩根底设计过程与步骤土力学与地基根底 陈晋中主编建筑地基根底设计标准〔GB50007-2022〕建筑桩基技术标准〔JGJ94-2022〕结构荷载标准〔GB 50009-2022〕2.桩的类型、截面、桩长的选择1〕桩的类型〔包括施工方法〕2〕桩的截面:10层以下,500灌注桩,400预制桩10-20层,800-1000灌注桩,450-500预制桩20-30层,1000-1200;>500预制桩沉管:300-500;钻孔:500-1200,人工挖孔:>8003) 桩的设计长度:桩端进入坚实土层,一般不宜小于1-3倍桩径〔粘性土粉土不宜小于2倍,沙类土1.5倍,碎石类土1倍〕桩端以下坚实土层的厚度不宜小于4倍桩径端承桩嵌入微风化或中等风化岩体的最小厚度,不宜小于0.5米。
打入桩的入土深度应按照桩端设计标高和最后贯入度控制〔最后2阵地平均贯入度10-30mm/阵,振动沉桩可用1min 为一阵。
3. 确定单桩承载力:嵌岩桩:4. 确定桩的根数5. 桩的平面布置6. 桩根底承载力的检算:1〕单桩荷载 偏心受压:∑∑±±+=22i i yk i i xk k k ik x x M y y M n G F Q 2〕单桩承载力检算:7. 软弱下卧层承载力检算:8.桩根底沉降验算〔省略〕)(110---*=∑i i i i sie z z E p s ααψψ9. 桩身结构设计预制桩身吊运以及打入验算:〔见桩基标准〕桩的最小配筋率:打入式0.8%,静压桩0.6%,灌注桩0.2-0.65%配筋长度:受水平荷载以及弯矩较大的桩,配筋长度应通过计算确定应穿过软土层8度及其以上抗震桩、抗拔桩、嵌岩端承桩,通长配置桩径大于600的钻孔灌注桩,构造钢筋的长度不宜小于全场的2/310柱下桩根底〔多桩〕独立承台:要区分单桩承台、两桩承台、三桩承台,单排承台,多桩承台。
基础工程课程设计指导书
基础工程课程设计指导书《基础工程》课程设计指导书一、基础工程课程设计的目的和意义基础工程是土木工程专业的学科基础课,在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。
基础工程课程的特点在于它以较多的力学课程为基础,以土层中的复杂的基础结构为研究对象,又涉及到建筑、交通、水电等多个领域,这就决定了课程具有内容杂、概念多和理论较深的特点。
课程设计其主要目标是在学时有限的条件下,使学生能够对课程的知识体系有较为系统和整体的把握,重点掌握其基本理论和基本方法,并具有一定的工程概念和知识。
课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用,也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁。
基础工程的知识来源于工程实践,反过来又对工程实践具有指导作用。
同学们在本科学习期间参与工程实践的机会是十分有限的,因而应该重视课程设计带给同学们的动手机会,通过课程设计更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法,有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力。
二、基础工程课程设计的基本要求通过本次课程设计,要求同学了解地基基础设计的全过程,掌握一种常用的基础结构和地基的设计计算方法及设计能力。
基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节,使设计的地基基础在预定的使用期限内和规定的使用条件下能够安全正常地工作,在此基础上满足降低造价和保护环境的要求。
基础设计的总体目标可以概括为:安全适用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境。
基础工程设计的任务通常包含:1.方案设计:目的是确定地基基础的技术方案,包括地基持力层的选取和基础结构形式的确定。
2.技术设计:包括地基检算和基础结构设计两者。
其任务是通过力学计算和结构措施两方面的手段来保证所设计的地基基础满足设计总体目标的要求。
同学们在做课程设计时应充分发挥主动性,按时完成所要求的设计任务,实现基础工程设计的基本训练,为此要求:1.计算书必须字迹端正,书面整洁,条理清楚,便于查询校核。
基础工程课程设计任务书及指导书
5
∑Ni——冲切破坏锥体范围内各桩的净反力设计值之和; 三桩三角形承台(图 4)可按下式计算:
Fl ≤ [β ox (2by + a y1 + a y2 ) + (β oy1 + β oy2 )(bx + a x )]β hp f t h0
(26)
式中 ax 、 a y1 、 a y2 ——冲跨,冲切破坏锥体侧面顶边与底边间的水平距离;
(17)
M2
=
N max 3
(αs
−
0.75 4 −α 2 c2 )
(18)
4
As 2
≥
γ 0M2 0.9 f y h0
(19)
式中 M1、M2 ——分别为由承台形心到承台两腰和底边的距离范围内板带的弯矩设计 值;
s——长向桩距; α——短向桩距与长向桩距之比,当α小于 0.5 时,应按变截面的二桩承台设计; c1、c2——分别为垂直于、平行于承台底边的柱截面边长。 (2)、桩基承台受冲切计算 a、柱对承台的冲切 矩形承台受柱冲切承载力可按下列公式计算(图 3)
清晰。 7.提交设计计算说明书一份,施工图纸 2 张(建议用 2 号绘图纸,1:10~1:30)。
四、设计步骤(供参考) 1. 确定桩型,桩基持力层,承台埋深及高度,桩长。 2. 初步确定基桩承载力。 3. 初步确定桩数、桩的平面布置及承台平面尺寸。 4. 确定基桩承载力设计值及其桩数。 5. 确定承台尺寸。 6. 计算桩顶荷载设计值。 7. 承台抗冲切验算。 8. 承台抗剪验算 9. 承台受弯承载力计算及其配筋计算。 10.承台局部受压计算。 11.绘制施工图。
λoy = aoy / ho
(25)
《基础工程》课程设计任务书与指导书2(桩基础)
桩基础课程设计任务书1. 工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同,自上而下划分为4层,物理力学性质指标见表1-1,勘察期间测得地下水混合水位埋深为2.0m 。
地下水水质分析结果表明,本场地地下水无腐蚀性。
土层的主要物理力学指标 表1-1土层代号 名称厚度 m 含水量w (%) 天然重度γ (kn/m 3) 孔隙比e塑性 指数 I p 液性指数 I L 直剪试验 (直 快) 压缩模量E s (mpa) 承载力标准值f k (kpa)P s mpa 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 9.0 38.2 18.9 1.02 0.34 19.8 1.0 21 12 4.6 120 2-2 灰黄色粉质粘土 4.0 26.7 19.6 0.75 0.6 15 0.60 20 16 7.0 220 3粉砂夹粉质粘土>1021.620.10.541.0120.425158.22602. 桩基础设计资料建筑桩基安全等级为2级。
已知上部框架结构由柱子传来的荷载:V k =3200kN ,M k =400kN ⋅m ,H k =50kN 。
柱的截面尺寸为400mm ⨯600mm 。
承台底面埋深D=2.0m 。
根据地质资料,以灰黄土粉质粘土为桩尖持力层,钢筋混凝土预制桩断面尺寸300⨯300mm ,桩长10.0m 。
桩身材料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值f c =15mpa ,弯曲抗压强度设计值f m =16.5mpa ;主筋采用4φ16,其强度设计值f y =310mpa.承台材料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值f c =15mpa ,弯曲抗压强度设计值f m =16.5mpa ;抗拉强度设计值f t =1.5mpa. 桩静载荷试验曲线如图所示。
3. 设计内容及要求0 100 50 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 0 2018 16 14 12 10 2 4 6 8 荷重P (kn) 沉降S(mm)图1 单桩垂直静载荷试验的P-S 曲线(1) 单桩竖向承载力标准值和设计值的计算(2) 确定桩数和桩的平面布置(3) 群桩中基桩受力验算(4) 群桩承载力验算(5) 承台结构设计及验算(6) 桩及承台施工图设计:包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图和必要的施工说明(7)需提交的报告:计算说明书和桩基础施工图。
基础工程课程设计指导书
《基础工程课程设计》指导书(总学时:1周,学分:1)一、课程的性质、目的和任务性质:本课程设计是学生在学习《土力学》、《混凝土结构设计原理》和《基础工程》的基础上,综合应用所学的理论知识,完成基础设计教学的重要实践性环节。
任务:通过课程设计,培养学生初步熟悉和使用我国《建筑地基基础设计规范》、《混凝土设计规范》进行工程设计的能力;学生CAD制图能力、文字表达能力、文档编排能力等综合训练;综合运用已经学过的专业基础知识独立分析和解决基础工程设计的工程实际问题的能力。
目的:基础工程课程设计能够培养学生掌握地基基础的基本概念、计算方法和施工方法;学习和理解基础设计及施工的相关国家、行业、地方标准或规范;针对一般的工程问题,能够进行常规设计;对于复杂的基础工程问题,能创造性地设计出科学合理的解决方案与解决办法;使工程不仅符合相应的标准和规范,还能考虑到社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素。
二、设计要求1. 通过课程设计,使学生对基础工程设计内容和过程有了较全面地了解,并熟悉有关设计规范、规程、手册和工具书的使用。
学生必须按照设计任务书的要求完成全部规定内容,严格遵守国家颁布的有关技术规范和规定。
2. 学生在教师指导下独立完成课程设计任务书所规定的设计内容。
设计计算正确无误,算式应注明引用资料的出处,并列出公式及其各符号意义、单位等;设计计算说明书一律手写,文字叙述应简明扼要,表达清晰,文理通顺,文中计量单位一律采用国际标准,课程设计文字总数应超过10000字。
3. 课程设计必须附有一定数量的工程图,设计图件要求布置合理、线条清晰、整洁美观,符合有关制图规范。
图件可运用计算机辅助设计(CAD)绘图,也可采用手工绘制。
4. 设计中需引用10个以上参考文献,且按规定格式标注。
5. 装订顺序:封面—评语栏—目录—前言(或摘要)—正文—附图。
三、考核与成绩评定1、考核的内容(1)设计方案是否充分与合理;(2)设计计算书是否符合要求,计算结果是否正确;(3)施工图绘制是否正确、图幅质量是否符合要求;(4)出勤情况(无故缺勤2天以上,设计成绩为不及格)。
基础工程课程设计指导书
基础工程课程设计指导书《基础工程》课程设计指导书一、课程设计的目的、内容《基础工程》课程设计是《土力学》、《基础工程》后的实践性教学环节,是教学计划中的一个有机组成部分;是培养学生综合运用所学各门课程的基本理论、基本知识和基本技能,以分析解决实际工程问题能力的重要步骤;是学生巩固并灵活运用所学专业知识的一种比较好的手段;也是锻炼学生理论联系实际能力和提高学生工程设计能力的必经之路。
本课程设计主要包括柱下独立基础设计、柱下条形基础设计和桩基础设计三部分内容。
由于时间限制,在设计过程中,学生只需进行其中一项。
二、课程设计的任务及要求1、任务(1)柱下独立基础课程设计的任务包括:①基础埋置深度的确定;②基础底面尺寸的确定;③对基础进行结构内力分析、强度计算;④确定基础高度;⑤确定配筋计算并满足构造设计要求;⑥编写设计计算书;⑦绘制基础平面图及施工图并给出必要的技术说明。
(2)桩基础设计的任务包括:①确定桩长及截面尺寸;②确定单桩承载力特征值;③确定桩数并进行桩的布置;④桩身和承台计算并满足构造设计要求;⑤编写设计计算书;⑥绘制桩基础平面布置图及施工图并给出必要的技术说明。
2、要求(1)柱下独立基础设计的要求:掌握基础埋置深度的确定原则、基础底面尺寸的确定方法、内力计算方法、配筋计算方法及绘制基础平面图、施工图的技巧。
(2)桩基础设计的要求:掌握桩基础设计过程中的桩长、截面尺寸确定原则、单桩承载力特征值计算方法、桩数确定方法及承台设计方法,了解构造要求,掌握桩基础平面布置图及施工图绘制方法,并能给出必要的设计说明。
第一部分:柱下独立基础课程设计指导书地基基础设计是土木工程结构设计的重要组成部分,必须根据上部结构条件(建筑物的用途和安全等级、建筑布置以及上部结构类型等)和工程地质条件(建筑场地、地基岩土和气候条件等),结合考虑其他方面的要求(工期、施工条件、造价和节约资源等),合理选择地基基础方案,因地制宜,精心设计,以确保建筑物和构筑物的安全和正常使用。
基础工程课程设计任务及指导书
基础工程课程设计任务及指导书一、 设计资料某桥梁上部结构为等跨30m 的钢筋混凝土预应力梁桥,混凝土桥墩,墩底外包尺寸3.5m ×7m 。
1、基础方案:采用钢筋混凝土钻孔灌注桩桥墩基础。
2、地质及水文条件河床土质:从地面(河床)至标高32.5m 为软塑粘土,以下为密实粗砂,深度在35m 以上;河床标高为38.5m ,一般冲刷线标高为37.0m ,最大冲刷线为34.5m ,常水位40.5m 。
3、土质指标荷载为纵向控制设计。
根据规范要求,按正常使用极限状态的短期效应组合计算,得到作用在承台顶面上的作用效应为:永久作用及一孔可变作用(控制桩截面强度)时:学号后双)(单),、风力等引起的弯矩)(竖直力偏心、制动力学号后二位双)),(制动力及风力)(单学号后三位(双)(单),+=∑+=∑+=∑](.3400·3800[10*](260300[10*]54005600[m KN m KN M KN KN H KN KN N 三位*10永久作用及二孔可变作用(控制桩入土深度)时:(单KN N 6500[=∑),6000KN(双)]+学号后三位*10 5、承台和桩的尺寸与材料承台尺寸及桩长自行设计。
桩的设计直径学号尾数为0、1时取0.8m;2、3时取0.9m;4、5时取1.0m;6、7时取1.1m;8、9时取1.2m 。
桩数拟定:学号尾数为0、1、4、7时为4根;2、5、8时为5根;3、6、9时为6根。
承台和桩身混凝土强度等级采用C25,混凝土受压弹性模量MPa E h 4108.2⨯=,桩身重度为25KN/m 3,各种类型钢筋均有供应。
二、设计要求(1)拟定桩基础各部分尺寸(2)荷载计算:简化至承台底面中心。
(3)计算变形系数α;(4)计算刚度系数ρ1、ρ2、ρ3和ρ4;(5)求解承台变位a,b, β和桩顶内力N i、H i、M i;(6)绘制桩身弯矩图,剪力图和桩侧土的横向抗力图;(7)单桩的轴向承载力验算;(8)桩身配筋计算1)按桩身的最大弯矩配筋,也可将桩分为两段分段配筋。
基础工程课程设计指导书
基础工程课程设计指导书一、教学要求根据教学大纲要求,通过《土力学》和《基础工程》课程的学习及其课程设计,使学生能基本掌握桩基础设计步骤和计算方法。
本课程设计拟已知其柱底荷载、工程地质条件、拟建筑物的环境等进行基础设计计算,并绘制施工图,对桩基础包括桩位平面布置图、承台配筋图及施工说明。
基础设计依据:1.《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)2.《建筑桩基技术规范》(JGJ94—2008)》3.《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)二、桩基础的设计方法与步骤1、桩基础设计的基本原则桩基应根据具体条件分别进行下列承载能力验算和稳定性验算:(1)应根据桩基的使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算。
(2)应对桩身和承台承载力进行计算:对于桩侧土不排水抗剪强度小于10kPa且长径比大于50的桩应进行桩身压屈验算;对于钢筋混凝土预制桩尚应按施工阶段的吊装、运输、堆放和锤击作用进行强度验算;(3)当桩端平面以下存在软弱下卧层时,应验算软弱下卧层的承载力;(4)对位于坡地、岸边的桩基础应验算整体稳定性;(5)对于抗浮、抗拔桩基,应进行整体稳定性验算;(6)对于抗震设防区的桩基,应进行抗震承载力验算.下列建筑桩基应进行沉降计算:(1)设计等级为甲级的非嵌岩桩和非深厚坚硬持力层的建筑桩基;(2)设计等级为乙级的体形复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱土层的建筑桩基。
桩基设计时,所采用的作用效应组合与相应的抗力应符合下列规定:(1)确定桩数和布桩时,应采用传至承台底面的荷载效应标准组合;相应的抗力应采用基桩或复合基桩承载力特征值。
(2)计算荷载作用下的桩基沉降和水平位移时,应采用荷载效应准永久组合;计算水平地震作用、风载作用下的桩基水平位移时,应采用水平地震效应、风载效应标准组合;(3)在计算桩基结构承载力、确定尺寸和配筋时,应采用传至承台顶面的荷载效应基本组合。
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。
西南交通大学-基础工程课程设计指导书
西南交通大学-基础工程课程设计指导书西南交通大学 - 基础工程课程设计指导书一、设计背景基础工程是一门重要的工程学科,它在各种工程领域都扮演着关键作用。
通过这门课程的学习,学生将学习到土力学、基础设计、地基加固等方面的知识,从而确保工程建设的安全、稳定和可靠性。
本课程设计旨在通过实际案例演练和理论融合,培养学生的工程实践和创新能力,提高其工程实际操作技能和综合素质。
二、设计目标本课程设计的目标是通过理论和实践相结合的方式,帮助学生深入了解土力学和基础工程的知识,并能够熟练掌握其实际应用。
同时,本课程还将重点培养学生的实验能力、分析问题的能力以及解决问题的能力。
具体的目标如下:1. 帮助学生全面了解基础工程领域的相关知识,包括土力学、基础设计、地基加固等方面的知识。
2. 通过案例演练,帮助学生掌握实际操作技能,提高其实践能力和工程实践经验。
3. 培养学生独立分析和解决基础工程问题的能力。
4. 提高学生的创新意识和创新能力。
5. 培养学生的团队合作精神和交流能力。
三、基础工程课程设计内容本课程设计包括理论和实践两个方面的内容。
课程设计将分为三个阶段进行:1. 理论阶段:该阶段的主要内容是讲授基础工程的相关理论知识,包括土力学的基本理论、基础设计的基本方法、地基加固的技术要点等方面的内容。
同时,还将通过实例分析和案例讲解,帮助学生深入掌握理论知识。
2. 实验阶段:该阶段的主要内容是基础工程实验,包括基础设计实验、地基加固实验等。
学生将亲手操作实验设备,通过实践加深对理论知识的理解,并掌握相关操作和技能。
3. 案例演练阶段:该阶段的主要内容是案例研究和演练,通过讲解实际工程案例,深入掌握基础工程领域的实际应用和解决问题的方法。
学生将组成小组,分别负责不同部分的研究,并结合理论和实践,独立解决实际工程中的问题。
四、基础工程课程设计要求1. 学生应该认真学习理论知识,理解基础工程的基本原理和方法。
2. 学生应该认真参加实验,掌握基础工程实验操作技能,并能够熟练操作实验设备。
《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。
基础工程课程设计指导书.doc
基础工程课程设计指导书一. 拟定尺寸桩径:参考选择范围:300-600mmo桩长:据所选定的持力层选择。
摩擦桩的桩长不应小于4m,桩底端部应尽可能达到该土层的桩端阻力的临界深度。
—般不宜小于lm 。
预应力管桩的沉桩深度可达100d (d 为桩径)。
桩数:据竖向荷载及单桩承载能力估算。
F K +G 尺n > //——-— (取整) AF K —作用在承台上的轴向压力值,取标准组合时的柱底荷载。
G K --- 承台及其上填土自重。
R —单桩承载能力特征值。
“ =1.2 〜1.3因本设计上部有较厚的填土层,填土层下有淤泥质软土,因此计算时应考虑负摩阻力影 响,在计算单桩承载能力特征值时,屮性点以上桩段不计侧摩阻力。
持力层有多种可能选择,此时桩数与桩长两者相互制约。
桩长较长,单桩承载能力高, 可采用较小的桩数,但会增加施工难度。
桩长较短时,单桩承载能力较低,因此需增加桩数 来分担荷载,这样就会加大承台尺寸,影响施工进度。
应通过计算分析比较,确定合理的桩 数与桩长。
二.桩的平面布置及承台尺寸确定布桩方式:行列式或梅花式桩的最小屮心距据《建筑桩基技术规范》要求取3.5d,边桩外侧至承台边缘的距离大于 等于0.5d 且不小于150mm 。
三.桩基设计计算与验算1 •桩顶荷载计算:M F R +G RN _Fk+GkNk- n k max n 2 •单桩承载能力验算要求:N k <R 且3 •负摩阻力验分摩擦世桩基屮基桩要求: N L .<R端承型桩基屮基桩要求:N k +Q';<RR ——屮性点以上桩段侧摩阻力为'零时的单桩承载能力特征值。
Q :—群桩中任一基桩的下拉荷载标准值。
桩侧负摩阻力系数取值见附表lo4 •承台厚度及强度计算验算荷载取荷载效应基本组合下的内力值。
不计承台白重及英上十重。
(1) 抗冲切验算A.柱对承台冲切:计算时应将圆桩换算成方桩。
可按教材P149页公式(4-75)计算B.基桩对承台冲切:a・四桩及四桩以上承台I a x. \N/w 0" 5+匚-+0]丫C]+〒PhpftK)-I 丿' 丿.式屮:N,——角桩净反力设计值0“,0iv——角桩冲切系数_ 0.56 _ 0-56lv九+0.2 Pxy仏+0.2九,召----- 角桩冲跨比,A l v =仏/他,人>,=%),//% ,其值均应满足0.25~1.0的要求。
基础课程设计指导书
基础工程课程设计指导书高凌霞谭素杰编大连民族大学土木工程学院一、设计资料(设计输入)1.上部结构资料上部结构为多层全现浇框架结构,建筑高度H<24米,室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
柱网布置见图1。
上部框架结构柱底部内力输出(F k、M k、V k、F、M、V)见表1、表2。
图1 柱网平面图表1 柱底荷载标准值题号F k (kN)M k(kN•m)V k (kN) A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1696 1106 848 140100198464844 2737 1154 894 164125221556052 3779 1236 937 190150242626657 4821 1296 979 210175271717367 5870 1338 1024 235193297808374 6916 1345 1069 257218325869083 7956 1407 1114 284242355969589表2柱底荷载效应基本组合设计值2. 岩土工程勘察资料1)本工程建设地点为大连市,场地地形较平坦,场地勘探孔内未揭露地下水。
场地影响范围内未见滑坡、岩溶、塌陷、泥石流、活动断裂、采空区、地面沉降、危岩和崩塌等不良地质作用,建设场地为基本稳定场地。
本场地覆盖多种结构土体,各土层厚度均匀。
杂填土为不稳定地基;全风化泥灰岩和强风化泥灰岩为基本稳定地基,可作为基础持力层;场地下伏中风化泥灰岩,为稳定岩石地基,地质信息见下表:拟建建筑场地平整,自上而下依次为:①杂填土:厚约0.5m,含部分建筑垃圾;②黏性土:厚0.5m,软塑,潮湿,承载力特征值f=130 kN/m3;ak③粉质黏土:厚1.0m,可塑,稍湿,承载力特征值见表4;④全风化砂质泥岩:厚2.7m,承载力特征值见任务书表4;⑤强风化砂质泥岩:厚3.0m,承载力特征值f=300kN/m2;ak⑥中风化砂质泥岩:厚4.0m,承载力特征值f=620kN/m2;ak地基土的物理力学参数见表3。
《基础工程》课程设计全套Word版(共22页)[详细]
辽宁工业大学《基础工程》课程设计任务书开课单位:土木建筑工程学院《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(米) 材料跨径L(米) 基桩根数墩柱桩身混凝土钢筋①22① 1.30 1.40a C30 A HRB335 ②28 2② 1.40 1.50③ 1.50 1.60b C25 B HRB400 ③32 3④ 1.60 1.702地质与水文资料:河面常水位标高为44.50米,地面(河床)标高40.30米,一般冲刷线标高39.50米,最大冲刷线标高为35.50米,承台顶面标高也为40.30米,墩顶标高:49.90米.一般冲刷线以下的地质情况如表2:表2土层层厚土层描述天然重度比例系数米推荐容许承载力〔fa0〕极限摩阻力 ①③淤泥质土3.6米3米软塑16 kN/米36000 kN/米445 kpa 25 kpa粘土2.8米3.1米灰黄色,硬塑17 kN/米315000kN/米4220 kpa 60 kpa3.荷载情况(1)竖向力两跨上部结构自重反力()()kN L N 1.21201200⨯=(取整),其中L 为跨径;(见表1)盖梁自重反力()kN N1802=; 系梁自重反力()kN N503=一根墩柱自重:局部冲刷线以上一根桩自重每延米)(1542kN d q ⨯⨯=π(已扣除浮力),其中d 为桩直径局部冲刷线以下一根桩自重每延米)(2.342kN d q ⨯⨯='π(已扣除浮力)(2)水平力及弯矩设计汽车荷载为公路-Ⅱ级;(具体数值见表3)表35N :两跨汽车荷载反力(已计入冲击系数的 影响);6N :一跨汽车荷载反力(已计入冲击系数的 影响);车辆荷载反力已按偏心受压原理考虑横向分布的 分配影响.7N 两跨人群荷载反力;8N 一跨人群荷载反力1M :6N 在顺桥向引起的 弯矩;2M :8N 在顺桥向引起的 弯矩(3)制动力()kN H35.00=,对局部冲刷线力臂m 14.70(已按墩台及支座刚度进行分配);纵向风力:盖梁部分()kN W 4.001=,对局部冲刷线力臂m 14.05;墩身部分()kN W033.2=:对局部冲刷线力臂m 9.00三、设计内容1)根据给定的 桥梁上部结构资料和相应的 地质、水文条件,设计合理的 桩基础的 尺寸.A 根据给定的 计算结果,确定单桩桩顶的 外力.B 根据地质条件,确定合理桩长,进行桩的 内力计算和配筋设计;C 承台设计及验算 2)结构验算包括桩的 应力验算、位移验算. 四、设计要求1)编写设计说明书.设计说明书包括设计资料、各部尺寸及确定依据、各部内力计算和配筋设计,以及各部位的 标高.设计说明书要求用计算机完成,并上打印件(A4纸) 2)用计算机绘制结构构造图.结构构造图包括桩和承台的 钢筋布置,要求用计算机完成完整的 施工图. 五 图纸要求1、设计计算书,项目齐全,步骤正确,计算无误.2、施工图用A4纸绘制,绘图比例自定.图面安排合理,整洁.六、课程设计的学时分配七、评分标准1.平时表现:10分2.图纸:40分3.计算书:40分4.答辩:10分八.参考资料1、刘辉.赵晖.基础工程.北京:人民交通出版社,20082、王晓谋.基础工程.北京:人民交通出版社,20103、朱浮声.地基基础设计与计算.北京:人民交通出版社,20054、中华人民共和国行业标准. JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范. 北京:人民交通出版社,20075、中华人民共和国行业标准. JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范. 北京:人民交通出版社,2007辽宁工业大学《基础工程》课程设计指导书开课单位:土木建筑工程学院桥梁单排桩基础设计指导书一、桩长的 计算根据地质条件及竖向力,确定合理桩长二、基桩内力计算1、确定桩的 计算宽度b 1 2计算桩的 变形系数3、计算桩顶外力P 0、Q 0、米0:4、计算局部冲刷以下深度Z 处桩身截面弯距5、计算局部冲刷以下深度Z 处土的 横向抗力6、计算桩在地面处水平位移与转角三、配筋计算1、纵向钢筋面积:按含筋率0.2%配置2、计算偏心距增大系数)(01d b K K K b f 或⋅⋅⋅=α51EImb =αZ M mm Z B M A Q M 00+=αxx cZ B Z b M A Z b Q p 121αα+=0x 0ϕx xB EI a M A EI a Q x 20300+=φφϕB EIa M A EI a Q 0300+=cZp3、计算截面实际偏心距4、求轴向力偏心距并试算列表 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-20045、截面承载力复核6、裂缝宽度验算四、承台的 设计计算1 桩顶处的 局部受压验算2 桩对承台的 冲剪验算0e η0e maxmax0N M e ηη=r f C C Af f g D Bf e sdcd sdcd •'+'+=ρρ0sdu f r C Ar N '+=2ρsdCd u f gr D Ar f Br M '+=33ρ32-0,65.1-)0.1-80.2(42.592ρηπσ•⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=r e f r N s k cu s ssmjac R A Pj γβ≤0j mj m jp t u Rγ≥3 承台抗弯及抗剪强度验算五、参考资料1、刘辉.赵晖.基础工程.北京:人民交通出版社,20082、王晓谋.基础工程.北京:人民交通出版社,20103、中华人民共和国行业标准JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》北京:人民交通出版社,20044、中华人民共和国行业标准. JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范. 北京:人民交通出版社,20075、中华人民共和国行业标准. JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范. 北京:人民交通出版社,2007⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==∑∑=-=-2111m i i i B B m i i i A A P S M P S M辽宁工业大学《基础工程》课程设计计算书开课单位:土木建筑工程学院课程设计计算书一、荷载计算()()()()1.21.21120012120022202110N L KN KN =⨯=⨯=()()224 1.549.940.325424.11544d N h KN ππγ⨯=⨯⨯=⨯-⨯=()221.5151526.50744d q KN ππ⨯=⨯=⨯=()221.53.2 3.2 5.65544d q KN ππ⨯'=⨯=⨯=二、桩长计算用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)确定单桩轴向受压承载力容许值经验公式初步反算桩长,该桩埋入局部冲刷线以下深度为h,一般冲刷线以下深度为3h ,则[][][])3( 2122001-++==∑=h k f m A l q u R N a p ni i ik a h γλ式中:hN ——单桩受到的 全部竖直荷载(KN)根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第1.0.8条,地基进行竖向承载力验算时,传至基底的 作用效应应按正常使用极限状态的 短期效应组合采用,且可变作用的 频遇值系数均取1.0.当两跨活载时,桩底所承受的 竖向荷载最大,则()()12340571.0 1.0 1.04241.95 5.65h N N N N N l q hq N N h KN '=⨯++++++⨯+⨯=+计算[]a R 时取以下数据:桩的 设计桩径1.50米,桩周长()1.5 4.71u m π=⨯=,()221.5 1.774p A m π⨯==,7.0=λ, 米0=0.8,52=k ,[]KPa f a 4300=,328.235kN m γ=,95k q KN =,所以得[]()(){}14.7125 2.560 3.9 3.5900.8 3.2 3.5 1.770.80.743058.2350.832264.538283.564241.95 5.65a h R h h N h=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯---+⨯⨯⨯+⨯⨯--⎡⎤⎣⎦=-==+()17.5h m = 现取()18h m =,桩底高程为20.5米,桩总长为24米由上式计算可知()18h m =,时,[]()()4478.1244343.651a h R kN N kN =>=桩的 轴向受压承载力符合要求.三、桩的 内力计算(1)确定桩的 计算宽度b1()()()1110.9 1.71 2.43f b kk d m =+=⨯⨯+=(2)计算桩的 变形系数α()10.351m α-===其中()440.049087 1.50.41,0.8c I m EI E I=⨯==桩的 换算深度0.35118 6.318 2.5h h α==⨯=>所以按弹性桩计算. (3)计算墩柱顶外力,,i i iP Q M 及局部冲刷线处桩上外力000,,P Q M墩柱顶的 外力计算按一跨活载计算.根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)第1.0.5条,按承载能力极限状态要求,结构构件自身承载力应采用作用效应基本组合验算.根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条,恒载分项系数取1.2,汽车荷载、人群荷载及制动力作用的 分项系数均取1.4,风荷载分项系数取1.1,当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有一种可变作用参与组合时,其组合系数取0.8,当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有两种可变作用参与组合时,其组合系数取0.7,当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有三种可变作用参与组合时,其组合系数取0.6.()()1.22110180 1.4470 1.40.81503574i p kN =⨯++⨯+⨯⨯=()()0.7 1.435 1.1437.38i Q kN =⨯⨯+⨯=(3)换算到局部冲刷线处:[]()03574 1.25042426.5194429.108p kN =+⨯++⨯=()()00.7 1.435 1.14 3.339.92Q kN =⨯⨯+⨯+=⎡⎤⎣⎦()()()0 1.4125.200.6 1.43550.635.5 1.440.6 1.1414.05 3.39711.206M kN M =⨯+⨯⨯⨯-+⨯+⨯⨯+⨯=•⎡⎤⎣⎦(4)局部冲刷线以下深度z 处桩截面的 弯矩米z 及桩身最大弯矩米米ax 计算 ①局部冲刷线以下深度z 处桩截面的 弯矩米z 计算040711.21113.73711.210.39m z m m m m mQ M A M B A B A B α=+=+=+无量纲系数A 米、B 米由附表3和附表7分别查得,米z 计算列表如表4-16,其结果以图(4-32a)表示之.米z 计算列表 表(4-16)②桩身最大弯矩米米ax 及最大弯矩位置计算 由z Q =得:0.351710.026.242940Q M C Q α⨯===由6.2429Q C =及4h =查附表13得:max 0.408z =,故()max 0.4081.160.351z m ==由max 0.408z =及4h =查附表13得: 1.031m k =()max 0 1.031711.21733.2575M M k M kN m ==⨯=•(5)局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力pzx 计算220110.35139.920.351711.215.76636.0532.43 2.43zx x x x x x xQ M p ZA ZB ZA ZB ZA ZB b b αα⨯⨯=+=+=+无量纲Ax 、Bx 由附表1和附表5分别查得,pzx 计算列表如表4-17,其结果以图4-32b 表示之.Pzx 计算列表 表4-17z(m)M(kN ·m)局部冲刷线200400600800102345678910z(m)p(kpa)局部冲刷线2030102345678910-10-3010-20a)b)图4-32j =M =814.6415KN m Z ⋅⑹桩身配筋计算及桩身材料强度验算由上可知最大弯矩发生在局部冲刷线以下 1.38m 处,该处()计算轴力j N =1.2+++=KN ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯(2110180+50+435.8+34.059+7.26 1.385-0.5 5.3460 1.385)1.45200.8 1.41504125.33()四、配筋验算242g 42g sd 20.2%A =1.70.2%=45.410()41022HRB335A =45.6210()=280C2511.5()cd m m f Mpaf Mpa m πφ--⨯⨯⨯⨯=′①纵向钢筋面积桩内竖向钢筋按含筋率配置现选用根的级钢筋,桩柱采用砼,2η计算偏心距增大系数maxmax747.72463.81717.5;0.1644552.99pl Me mi N==≥===长细比:1221.66;2 1.7;0.22.70.471.150.010951,0.95ooopeh m h r mhliζζζ====+==-⨯=<∴=3实际偏心距21200211()1400/11(34/1.5)0.470.9514000.1642/1.661.5128ple h hηζζ=+=+⨯⨯⨯=maxmax1.5128747.240.2483()4125.33Me mNηη⨯===0.85,0.002,0.911.50.504=0.8511.50.56ocd sdcd sder m gBf D gf B De rAf C Cf A Cρρρ==='++=⋅⨯'++④求轴向偏心距并设则0 222.478285011.5 2.08240.00285028021433()u jN KN N =⨯⨯+⨯⨯⨯=≥⑤截面承载力复核330.456885011.50.82660.0020.98502803482()u j M KN m M =⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅≥满足要求=m =KN m Z ⋅根据弯矩分布,桩基的钢筋骨架宜至桩底,如考虑分段配筋,在 6.27截面处为界:M 299.9201()1.2(2268.2418050435.8 6.277.260.5 5.3460 6.27)1.45200.8 1.41704477.7536N KN=⨯++++⨯-⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯=2222.281.351.7 2.2740.48232=,=27{cd A m d W N MMpaA Wf ππσ=⨯====±Z 按均质材料验算截面应力:截面面积截面弹性抵抗矩带入截面未出现拉应力,且小于此处( 6.m )截面切除一半主钢筋s s s0s2/3ss 2M =1.2814.6415=977.5698KN m N =0.754552.99=3414.7425M e ==286mm N 341474.252861=[59.42]=120.242485020850MPa σπ-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-<⨯⨯⑥裂缝宽度验算(2.8-1)-1.65(0.002)002.0120850====ρs cuk f MPa f mmr说明在短期效应组合下桩身弯矩最大截面最外缘钢筋处于受压状态,可不必验算裂缝宽度。
基础工程课程设计指导书
基础工程课程设计指导书一、课程设计综述基础工程课程设计是专业理论知识与实践技能相结合的重要一环,也是培养具有实践能力的工程专业人才的必要条件。
本课程设计旨在通过实践操作理论知识,增强学生的实践能力,提升学生的工程设计能力,使学生能够在实际工作中独立完成工程设计任务。
二、课程设计目标1、理论能力:能够熟练地掌握本专业的理论知识,具有分析、解决工程问题的能力。
2、实践能力:能够应用专业知识和实践技能进行工程设计和生产操作。
3、设计能力:具有独立、创新地完成专业工程设计和解决问题的能力。
4、团队协作能力:具有良好的团队协作精神,能有效地与其他团队成员协作完成工作任务。
5、综合素质:具有高度的责任心,能够认真履行职业道德义务,注重工程质量与安全。
三、课程设计内容本课程设计内容主要包括:理论学习、实验操作、综合设计三个方面,具体包括:1、理论学习:这部分主要学习本专业的基础理论知识,包括建筑结构、建筑材料、土力学等,旨在提高学生对工程设计的认知能力。
2、实验操作:这部分主要是通过实验操作,让学生逐步掌握实践技能,包括土工试验、混凝土试验、钢筋混凝土柱试验等实验,旨在提高学生的实践能力。
3、综合设计:这部分主要是让学生结合前两部分的学习内容,进行综合性设计,包括建筑结构设计、水利工程设计、道路工程设计等,旨在提高学生的工程设计能力。
四、课程设计流程本课程设计主要分为以下几个步骤:1、阅读相关课程材料,了解相关理论知识。
2、参加实践操作,掌握实践技能。
3、参与综合设计,完成设计任务。
五、课程设计评价本课程设计将采用综合评价的方式进行评价。
主要方式包括:1、理论知识考试:通过考试,测试学生掌握本专业基础理论知识的程度。
2、实践操作:通过实践操作,测试学生的实践能力。
3、综合设计考评:通过综合设计的考评,测试学生的工程设计能力和团队协作能力。
4、课程论文:学生需要撰写课程设计论文,测试学生的综合素质。
六、学生作业要求1、学生需要认真阅读相关课程材料,掌握本专业的基础理论知识。
《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。
最新基础工程课程设计指导书
基础工程课程设计指导书2014土木工程专业基础工程课程设计指导书西南交通大学岩土工程教研室2007年10月目录1前言 (1)1.1 地基基础设计的目的与任务 (1)1.2 地基基础的设计内容 (2)1.3 基础工程课程设计的基本要求 (3)2设计题目之一——某单层厂房柱下基础设计 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计资料 (5)2.2.1 工程概况 (5)2.2.2 地勘资料 (6)2.2.3 设计荷载 (12)3设计题目之二——某铁路桥梁桥墩基础设计 (14)3.1 设计任务 (14)3.2 设计资料 (14)3.2.1 工程概况 (14)3.2.2 工程地质和水文地质 (14)3.2.3 设计荷载 (17)4基础工程课程设计指南 (19)4.1 设计计算说明书的主要内容 (19)4.2 设计计算说明书的章节划分和内容组织 (19)4.3 设计和计算方法 (20)4.3.1 概述部分 (20)4.3.2 基础定位与基础形状 (21)4.3.3 方案设计(或初步设计) (21)4.3.4 技术设计(或详细设计) (23)4.3.5 施工方案 (27)4.4 进度计划安排参考 (27)规范及参考书 (29)1前言基础工程是土木工程专业的学科基础课,在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。
基础工程课程的特点在于它以较多的力学课程为基础,以土层中的复杂的基础结构为研究对象,又涉及到建筑、交通、水电等多个领域,这就决定了课程具有内容杂、概念多和理论较深的特点,加之学时数较少和本科学生普遍缺少工程知识,故同学们往往感到比较难学。
基础工程的教学内容和课程体系改革是在上述背景条件下展开的,其主要目标是在学时有限的条件下,使学生能够对课程的知识体系有较为系统和整体的把握,重点掌握其基本理论和基本方法,并具有一定的工程概念和知识。
结合土木工程大专业教学工作的需求,更为了强化培养学生的工程意识和解决实际工程问题的能力并反映近年来工程规范的更新,在教研室原来编写的《工民建专业基础工程课程设计任务书》和《桥梁、隧道和铁道工程专业基础工程课程设计任务书与指南》的基础上,我们着手编写了这本新的《土木工程专业基础工程课程设计指导书》。
《基础工程》课程设计指导书(规定设计).
土木工程(道桥)专业《基础工程》课程设计指导书第一部分柱式墩配多排桩基础1 拟定桥墩及基础尺寸1.1 标高推算及铅垂方向尺寸拟定墩帽顶面标高:从水文角度出发,推算墩帽顶面标高。
计算水位=设计水位+波浪壅水等=104+0.114 =104.114m梁底标高=计算水位+安全净空=104.114+0.5=104.614m裸梁顶面标高=梁底标高+梁高=104.614+1.7=106.314m墩帽顶面标高=梁底标高-支座及垫石厚度=106.314+0.18=106.494m墩帽厚度:根据桥的规模,满足《桥规》有关最小厚度的要求,自行拟定1.2m.1.6m承台顶面标高:考虑冰冻、撞击及方便基础施工决定99.87m。
承台厚度:为谋求较大刚度,按照《桥规》,承台厚度应不小于1.5m,1-2倍桩径2m。
承台底面标高=承台顶面标高—承台厚度=99.87-2=97.87m墩高=墩帽顶面标高—承台顶面标高=106.494-97.87=8.624m墩柱长度=墩高—墩帽厚度=8.624-1.2=7.424m桩长及桩底标高:由计算决定。
1.2 顺桥方向尺寸拟定墩帽宽度:根据标准跨径、计算跨径、支座垫板宽度,进行设计。
支座垫板尺寸见JTT_663-2006_公路桥梁板式橡胶支座规格系列。
b>f+a/2+a’/2+2C1+2C2=0.88+0.3/2+0.3/2+2*(0.2+0.1)=1.18m,取b=2m 墩柱直径:墩帽宽度—2C1,取整。
2-2*0.2=1.6m承台宽度:570cm。
1.3 横桥方向尺寸拟定墩帽长度:根据主梁间距、横桥向主梁片数、支座垫板宽度、防震挡块尺寸,满足安放主梁的要求。
同时考虑施工方法。
2.35*5+0.5*2+0.3*2=13.35m墩柱间距:对墩帽受力有利。
13.35*3/5=8.01m承台长度:根据墩柱间距与直径、桩的排数、直径、间中距要求、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求,自行拟定。
8.01+2.5=10.51m2 承台底面形心荷载计算2.1 荷载类型(本次时间有限,简化如下)2.1.1承台底面形心竖向荷载包括:①结构自重(防撞墙、防撞护栏、桥面铺装、主梁、垫石、盖梁、墩柱、承台等)、②汽车(及冲击)活载布载方式:简支梁为该墩相连两跨满载,计算该墩分担的量;连续梁需按该墩的支反力影响线进行最不利布载2.1.2承台底面形心水平荷载包括:制动力布载方式:整联制动,滑板支座不分担,固定支座分担。
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基础工程课程设计指导书2012土木工程专业基础工程课程设计指导书目录1前言 01.1 地基基础设计的目的与任务 01.2 地基基础的设计内容 (1)1.3 基础工程课程设计的基本要求 (2)2设计题目之一——某单层厂房柱下基础设计 (3)2.1 设计任务 (3)2.2 设计资料 (4)2.2.1 工程概况 (4)2.2.2 地勘资料 02.2.3 设计荷载 03基础工程课程设计指南 03.1 设计计算说明书的主要内容 03.2 设计计算说明书的章节划分和内容组织 03.3 设计和计算方法 (1)4.3.1 概述部分 (1)4.3.2 基础定位与基础形状 (2)4.3.3 方案设计(或初步设计) (2)4.3.4 技术设计(或详细设计) (4)4.3.5 施工方案 (8)3.4 进度计划安排参考 (8)规范及参考书 (10)1前言基础工程是土木工程专业的学科基础课,在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。
基础工程课程的特点在于它以较多的力学课程为基础,以土层中的复杂的基础结构为研究对象,又涉及到建筑、交通、水电等多个领域,这就决定了课程具有内容杂、概念多和理论较深的特点,加之学时数较少和本科学生普遍缺少工程知识,故同学们往往感到比较难学。
基础工程的教学内容和课程体系改革是在上述背景条件下展开的,其主要目标是在学时有限的条件下,使学生能够对课程的知识体系有较为系统和整体的把握,重点掌握其基本理论和基本方法,并具有一定的工程概念和知识。
结合土木工程大专业教学工作的需求,更为了强化培养学生的工程意识和解决实际工程问题的能力并反映近年来工程规范的更新,在教研室原来编写的《工民建专业基础工程课程设计任务书》和《桥梁、隧道和铁道工程专业基础工程课程设计任务书与指南》的基础上,我们着手编写了这本新的《土木工程专业基础工程课程设计指导书》。
课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用,也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁。
基础工程的知识来源于工程实践,反过来又对工程实践具有指导作用。
同学们在本科学习期间参与工程实践的机会是十分有限的,因而应该重视课程设计带给同学们的动手机会,通过课程设计更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法,有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力。
为了帮助同学们更好地完成本次课程设计,下面从课程设计的角度对地基基础设计的内容和方法做一个小结。
1.1 地基基础设计的目的与任务地基和基础是建筑体系的重要组成部分。
因为基础埋置于地基之中,两者之间密切相关,设计时必须认真考虑其相互间的影响,所以在实际工作中通常将两者合并在一起进行设计。
地基基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节,使设计的地基基础在预定的使用期限内和规定的使用条件下能够安全正常地工作,在此基础上满足降低造价和保护环境的要求。
地基基础设计的总体目标可以概括为:安全适用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境。
地基基础设计的任务通常包含:1.方案设计:目的是确定地基基础的技术方案,包括地基持力层的选取和基础结构形式的确定。
2.技术设计:包括地基检算和基础结构设计两者。
其任务是通过力学计算和结构措施两方面的手段来保证所设计的地基基础满足设计总体目标的要求。
1.2 地基基础的设计内容地基基础的设计内容通常包括:1.收集相关的设计资料,通常有:(1)上部结构的类型、安全等级和平面尺寸;(2)地基勘察资料;(3)作用于基础上的荷载的大小、性质、组合情况及作用位置。
2.初步确定地基基础的技术方案,包括:(1)选择地基类型和持力层。
一般地,当天然地基能满足各项设计要求时,应优先选用天然地基,只有在天然地基不能满足要求时才考虑采用人工地基。
持力层的选择及基础埋置深度的确定是一个复杂的问题,应综合考虑多方面的因素确定,在基础工程的教材中对此已有详细的论述,此处不赘述;(2)根据上部结构的类型、荷载的大小与性质和地基持力层的承载力、埋置深度等因素决定基础的类型(浅基础或深基础,刚性基础或钢筋混凝土扩展基础等),并初步确定基础的尺寸,选择基础的材料;(3)根据地质、水文和施工条件拟定施工方案,如基坑开挖的方式和基础的施工形式等。
3.地基基础的技术设计,包括:(1)采用浅基础时应进行下列设计和计算:1)地基检算,包括地基持力层和软弱下卧层的承载力检算,必要时还应进行基础沉降和地基基础的稳定性方面的检算;2)确定基础的平面尺寸和立面尺寸,使之满足相关要求;3)采用钢筋混凝土扩展基础、柱下条形基础等柔性基础时尚应计算基础的内力、检算基础的强度并配置钢筋;4)当上述计算不能通过,或设计方案未达理想状态时调整设计方案,重新进行上述各项检算。
(2)采用沉井基础时应进行下列设计和计算:1)确定沉井的平面形状,拟定沉井各部分尺寸;2)施工期间沉井下沉能力检算;3)考虑弹性抗力时沉井基础的整体检算;4)沉井结构强度检算(包括配筋)。
(3)采用桩基础时应进行下列设计和计算:1)单桩承载力计算。
应根据规范的规定采用相应的方法确定单桩的竖向承载力,对于承受水平荷载较大的桩基础,尚应确定单桩的水平承载力;2)根据桩基础的结构形式和受力情况选择适当的方法计算桩顶内力;3)检算单桩承载力是否满足要求;4)根据桩基础的结构形式和受力情况检算群桩基础的承载力,必要时计算基础的沉降;5)当上述计算不能通过,或设计方案未达理想状态时调整设计方案,重新进行上述各项检算。
当设计对象为建筑桩基础时,上述第3)步和第4)步可合并为一步。
4.绘制施工图,计算工程数量,编制工程概预算。
1.3 基础工程课程设计的基本要求由于课时数的限制,在本次课程设计中只要求同学们完成上述设计任务中的一部分。
在本指导书的后面列出了若干设计题目,这些题目均来源于工程实际,但根据基础工程课程教学的要求并结合同学们的实际情况进行了简化,目的是帮助同学们尽快上手,以期在课时有限的条件下达到更好的效果。
同学们可在指导教师的帮助下选择一个设计题目并确定相应的设计任务,参考后面的设计指南完成本次课程设计。
通过本次课程设计,要求同学了解地基基础设计的全过程,掌握一种常用的基础结构和地基的设计计算方法,培养同学具有处理地基基础问题的初步能力。
2设计题目之一——某单层厂房柱下基础设计2.1 设计任务本设计对象为某机械厂的装配车间。
厂房基础顶面以上部分的建筑和结构设计工作已经完成。
本课程设计的任务是完成柱下基础与地基的设计与检算。
要求同学选择(或由指导教师分配)一个基础,按给定的条件完成相关的设计和计算工作,具体要求如下:1.设计计算:(1)综合分析设计资料,对三种常用的房屋基础类型(无筋扩展基础、钢筋混凝土扩展基础和桩基础)的技术合理性进行比较(限于课时,本次课程设计不考虑造价因素),选择较为合理的基础方案。
确定所选柱下基础的类型,平面尺寸及埋深;(2)完成该基础(包括地基)的计算,要求分别采用扩展基础和桩基础共两种方案完成设计计算;(3)初步决定修筑基础的施工方案。
2.图纸:每种设计方案,都必须绘出如下图纸:(1)基础总平面布置图(假定所有基础均与自己设计的基础相同);(2)基础结构图(应包含图纸说明和工程数量表),包括平面图、立面图及剖面图(三者均需给出),同时在剖面图中,必须给出基础底面的位置(表示出埋深)。
因此,每种设计方案需要上交总平面布置图(占1张图纸)和基础结构图(含平面图、立面图及剖面图,占1张图纸)共2张图纸,两套方案共需上交4张图纸(浅基础2张、桩基础2张)。
图纸规格详见本指导书的设计指南部分。
3.将上述成果整理成设计计算说明书。
设计计算说明书应制做成Word文档。
整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求,图纸应用CAD制作而且应该表达正确,布局合理,比例合适和尺寸齐全。
说明书用16开纸张打印,和图纸一起装订成册,交指导老师评阅。
2.2 设计资料2.2.1 工程概况某装配车间采用单层钢筋混凝土排架承重结构,设计跨度24m,柱距6m,车间内有2对30吨中级工作制桥式吊车。
建筑平面图见图2-1。
规定室内地面标高为±0.00,相当于黄海高程455.00m,室外地面标高为-0.15m,柱顶标高为12.50m,轨顶标高为9.80m。
柱子编号为(1)~(20),同学们应根据指导教师的要求完成相关编号的柱下基础的设计。
根据布置的位置和功能来分,柱子的类别主要有边柱Z1、角柱Z2及抗风柱Z3三类。
各柱在基础顶面处的截面形状为矩形,尺寸为:边柱Z1:长⨯宽=1000⨯400mm;角柱Z2:长⨯宽=1000⨯400mm;抗风柱Z3:长⨯宽=700⨯400mm;基础梁的横截面尺寸如图2-2,梁与柱之间的净距为20mm,置于柱子外侧的基图2-1 装配车间平面图 /mm 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢102.2.2 地勘资料简化后的建筑场地“工程地质勘察报告”如下。
XX工程地质勘察报告拟建工程为XX机械厂的装配车间,建筑场地位于该机械厂厂区内,厂房平面尺寸为42m 24m,采用钢筋混凝土排架结构,结构的设计跨度为24m,柱距为6m。
勘察工作按施工图设计阶段的要求进行。
自X年X月X日开始,至X年X月X日结束。
共完成钻孔6个,并结合钻孔取原状土样X个进行了室内土工实验。
场地处地面平坦。
据钻探揭露,各地层的情况如下:第①层:人工填土。
分布于场地表面,以灰黑色粉土为主,伴有碎砖,炉渣等杂物的填土层。
厚约0.5~1.2m,结构疏松,土质不均,平均天然重度为17.1kN/m3。
第②层:粉质粘土。
呈棕红色。
除1#孔外各孔均有,厚度9.5~10.1m。
硬塑~可塑,土质较均匀。
第③层:粘土。
呈黄黑色,各孔均可见到,没有钻透,据调查厚度在10m以上。
土质均匀,可塑~硬塑。
场区地下水属潜水,初见水位在2.5~3.1m深处,稳定水位在2.9~3.9m深处。
地下水补给来源为大气降水,水位随季节变化,无侵蚀性。
根据钻探及室内土工实验的情况分析,第①层杂填土不宜用作建筑物地基。
建议把基础埋置在强度较高的第②层粉质粘土或第③层粘性土中。
其地基承载力标准值分别为:第②层:f k=200kPa第③层:f k=220kPa建议:基础设计采用两种方案,即浅基础和桩基础。
基础形式可采用柱下预制独立基础、柱下现浇独立基础、沉管灌注桩基础或预应力管桩基础。
设计桩基时不宜采用大直径桩(如大直径灌注桩),而宜采用小直径桩(如预应力管桩)。
在桩基础设计时,桩径或边长建议取值范围为300~400mm,即选择桩径(或边长)为300mm、350mm、400mm的圆桩(方桩)。
钻探点布置见图2-3,地质剖面见图2-4~图2-6,土工试验成果见表2-1,地质柱状图略。