基础工程课程设计完美版
(完整word版)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。
基础工程课设的设计方案
基础工程课设的设计方案一、课程名称基础工程二、课程性质基础工程是土木工程学科中的一门基础课程。
它涉及土力学、岩石力学、地基工程等专业知识,是建筑工程的基础。
本课程主要介绍各种基础工程的基本理论、设计方法和施工工艺。
通过本课程的学习,学生将掌握基础工程相关知识,为今后的建筑工程实践打下基础。
三、课程目标1. 了解基础工程的基本理论,掌握土力学、岩石力学、地基工程的基本概念和方法。
2. 掌握基础工程的设计方法和施工工艺,具备基础工程设计和施工的基本能力。
3. 提高学生对基础工程的实际应用能力,培养学生的实际操作技能。
4. 培养学生的工程实践能力和团队合作精神,培养学生的工程实践能力,使学生具备较强的综合素质。
四、教学内容1. 土力学基础知识土力学的基本概念、力学性质、力学模型、孔隙水和孔隙水压力、土体重量、土体内摩擦角、受拉和受压强度、土体流变性能等。
2. 岩石力学基础知识岩石的物理力学性质和力学性质、岩石的应力和应变、岩石的破坏模式、岩石的弹性模量、岩石的抗拉强度、岩石的抗压强度等。
3. 地基工程地基工程的基本概念、地基的类型和特性、地基的设计方法、地基的施工工艺、地基的检测和监控等。
4. 基础工程案例分析基础工程的设计和施工中的案例分析,通过实际案例,了解基础工程的具体操作流程。
五、教学方法1. 理论教学结合实践教学通过理论知识和实际案例相结合,培养学生的实际操作能力。
2. 课程设计和课程实训开设基础工程的课程设计和实训,提高学生的实际操作技能。
3. 讲授和辅导相结合课堂讲授与实习实训相结合,让学生在实践中加深对理论知识的理解。
4. 团队合作通过团队合作的方式,培养学生的团队协作能力,提高学生的综合素质。
六、教学手段1. 多媒体教学利用多媒体技术进行课程教学,展示基础工程的实际操作过程。
2. 模拟实训在实验室中进行基础工程的模拟实训,提高学生的实际操作技能。
3. 实地教学安排实地考察和实地实习,让学生亲身体验基础工程的实际操作过程。
基础工程课程设计优秀
基础工程课程设计优秀一、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,培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解基础工程的基本概念、分类和特点;(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质量控制要求。
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)学会使用相关软件进行基础工程设计和分析。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对基础工程事业的热爱和责任感;(2)增强学生的创新意识和团队合作精神;(3)提高学生的人文素养和社会责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.基础工程的基本概念和分类:包括基础工程的定义、分类和特点,各种类型基础工程的结构和功能。
2.基础工程的设计原理和方法:包括基础工程的设计流程、设计方法和计算公式,各种类型基础工程的设计要求和注意事项。
3.基础工程的施工技术和质量控制:包括基础工程的施工工艺、施工设备和技术要求,质量控制标准和方法。
4.基础工程案例分析:分析实际工程案例,让学生了解基础工程在实际工程中的应用和重要性。
5.基础工程软件应用:介绍相关软件的使用方法,培养学生运用软件进行基础工程设计和分析的能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法。
2.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生解决实际工程问题的能力。
3.案例分析法:分析实际工程案例,让学生了解基础工程在实际工程中的应用和重要性。
4.实验法:安排学生进行实地考察和实验,增强学生对基础工程的认识和理解。
5.使用多媒体教学:通过视频、图片等资料,丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统、全面的基础工程知识。
(完整word版)基础工程课程设计,山东理工大学
一.工程概况和设计任务1.工程概况该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。
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验算。
要求同学选择(或由任课教师分配)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(刚性基础、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;2.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)。
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、布局合理和尺寸齐全。
说明书用A4纸张打印和图纸(A3)一起装订成册,交设计指导老师评阅。
二.地勘资料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。
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。
北工大基础工程课程设计
北工大基础工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解基础工程的基本概念、原理和方法,掌握工程力学、土力学和结构设计的基本知识。
2. 学生能了解各类基础工程的施工工艺、流程和质量控制要点,具备分析和解决基础工程问题的能力。
3. 学生掌握基础工程领域的前沿技术和发展趋势,为未来从事相关工作奠定基础。
技能目标:1. 学生能运用所学知识进行基础工程的初步设计和计算,提高实际操作能力。
2. 学生具备基础工程施工现场的组织协调和沟通能力,能有效地解决工程实际问题。
3. 学生通过课程设计,提升团队协作、自主学习、创新思考和综合分析问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对基础工程专业的热爱,树立正确的职业观念,增强从事工程事业的信心和责任感。
2. 学生在学习过程中,培养严谨、务实、勤奋、创新的学习态度,形成良好的学习习惯。
3. 学生通过课程学习,认识到基础工程在国民经济和基础设施建设中的重要作用,增强国家意识和社会责任感。
课程性质:本课程为专业基础课程,旨在培养学生的工程实践能力、创新能力和综合素质。
学生特点:大一、大二学生已具备一定的基础知识,具有较强的学习兴趣和求知欲,但实践经验不足。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强化课程设计,提高学生的实际操作能力和工程素养。
通过课程目标分解,确保学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体、可衡量的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本课程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、作用及其在国民经济和基础设施建设中的重要性。
2. 工程力学基础:涵盖力学基本原理、应力与应变、材料力学性能等,为学习基础工程设计打下基础。
3. 土力学基础:讲解土的物理性质、土的力学性质、地基承载力、土压力等,为分析基础工程问题提供理论支持。
4. 基础工程设计:包括浅基础、深基础、地基处理、基础施工工艺等内容,结合实际案例进行分析。
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. 让学生理解基础工程的基本概念,掌握其分类和功能。
2. 使学生掌握基础工程的施工方法,了解各种施工工艺的优缺点。
3. 帮助学生了解基础工程在土木工程中的重要性,认识到基础工程对整个工程质量的影响。
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。
2. 提高学生分析基础工程案例的能力,学会从多角度评价工程方案的合理性。
3. 培养学生团队合作能力,通过小组讨论、汇报等形式,提高沟通与表达能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱工程专业,增强对基础工程学科的兴趣。
2. 培养学生具备良好的职业道德,强调工程质量和安全意识。
3. 增强学生的环保意识,使其在工程实践中注重环境保护。
课程性质:本课程为基础工程学科的入门课程,旨在让学生了解基础工程的基本概念、分类、功能及施工方法,培养学生解决实际问题的能力。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理和数学知识,对工程学科有一定的好奇心,但缺乏实际操作经验。
教学要求:注重理论与实践相结合,通过案例分析和课堂讨论,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
同时,注重培养学生的职业道德和环保意识,使他们在未来的工程实践中能够为我国的基础工程建设做出贡献。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 基础工程概念与分类:讲解基础工程的基本概念、功能及分类,包括浅基础、深基础、桩基础等。
教材章节:第一章 基础工程概述2. 基础工程施工方法:介绍基础工程的常用施工方法,如挖掘、浇筑、打桩等,分析各种施工方法的优缺点。
教材章节:第二章 基础工程施工技术3. 基础工程案例分析:分析典型的基础工程案例,使学生了解基础工程在实际工程中的应用。
教材章节:第三章 基础工程案例解析4. 基础工程质量管理:讲解基础工程质量控制措施,培养学生的工程质量意识。
教材章节:第四章 基础工程质量控制5. 基础工程环境保护:介绍基础工程中的环保措施,提高学生的环保意识。
【精品】基础工程课程设计(参考范例)
【精品】基础工程课程设计(参考范例)一、定位本课程旨在通过系统培养学生关于基础工程知识、技能和能力的综合背景。
因此,该课程将旨在掌握基础工程方法、技术和实践,同时也适用于其他领域的学习理念,为学生融入未来工程实践社会做准备。
二、学习目标1.认识基础工程的基本原理,了解基础工程的整体发展趋势和重大发展里程碑;2.了解基础工程的相关方法、技术、工具及其应用的原理;3.掌握基础工程的知识和实践,掌握利用相关工具进行基础工程的实现;4.掌握基础工程的科学实践,熟悉工程领域的科学知识;5.克服工程技术实践中面临的挑战,形成科学驾驭法。
三、课程内容1.基础工程理论和方法(约5学时)(1)基础工程介绍和定义;(2)基础工程的基本概念;(3)基础工程的研究方法与技术;(4)系统、过程和产品模型,实现基础工程的应用。
(1)基础工程实践设计;(2)基础工程实验;(3)基础工程实践分析。
四、教学方法1.讲授:介绍基础工程的概念和方法,介绍基础工程的历史、发展和趋势;2.实践:借助基础工程的设计实践,及结合基础工程软件,让学生更好地认识和掌握基础工程的方法;3.讨论:以大组、小组的形式进行,讨论和分享基础工程的具体应用及学习心得;4.报告:学生应作出有关基础工程的报告,来阐明自己对基础工程方法、技术及实践的认知;5.实践:针对基础工程的具体实际项目,学生以小组的形式,进行实际操作,及结合项目的分析。
五、课程考核1.理论考试:考核学生对基础工程理论知识的掌握情况;2.实验考核:考核学生在基础工程实验中对方法、技术及实践思想的掌握情况; 3.软件考核:考核学生运用基础工程软件实现相关设计和分析;4.项目考核:考核学生完成基础工程项目的研究及实践分析。
六、认识反思在学习基础工程的过程中,让学生反思自己的学习,了解实践的意义及对应的学习价值,从而指导学生在未来的领域实践中做出正确的选择。
(完整版)基础工程课程设计
桂林理工大学本科课程设计·基础工程____________________________________________________________________________________________目录1设计资料 . .................................................................1.1上部结构资料 . ........................................................1.2场地工程地质条件 . .................................................... 1 1 12选择桩型、桩端持力层、承台埋深 . (2)2.1桩型 . ................................................................2.2桩长 . ................................................................ 2 23确定单桩极限承载力标准值. (3)3.1计算单桩竖向承载力 . .................................................. 4桩数和平面布置的确定 . ......................................................4.1荷载组合 . ............................................................4.2初步估算桩数 . ........................................................4.2初选承台尺寸 . ........................................................5桩顶作用验算 . ..............................................................6软弱下卧层验算 . ............................................................7桩基础沉降验算 . ............................................................7.1计算沉降量 ...........................................................7.2确定沉降经验系数 . .................................................... 8桩身结构设计计算 . .........................................................8.1单点起吊 ............................................................8.2桩身强度验算 ........................................................9承台设计 ..................................................................3 4 4 4 4 5 6 7 7 9 10101112 121213 139.1柱对承台的冲切(冲切锥内无桩体)....................................9.2角桩对承台的冲切 . ...................................................9.3斜截面抗剪验算 . .....................................................9.3斜截面抗剪验算 . .....................................................10参考文献 . (15)柱下独立承台钢筋混凝土预制桩基础设计1设计资料1.1上部结构资料某教学实验楼,上部结构为十层框架,其框架主梁、次梁、楼板均为现浇整 体式,混凝土强度等级为 C30。
完全版基础工程课程设计(doc19)
基础工程课程设计计算书一设计资料1.1初始条件东莞市常虎高速公路某高架桥梁,上部构造采用装配式钢筋混凝土简支T 梁,标准跨径25m 计算跨径24m桥面宽度为2x17.5米,参照《公路桥梁地基基础设计规范》进行设计计算。
1.2设计荷载汽车一超20级,挂一120,人群荷载3.5 KN /m3。
后台填土高度为8.5米。
桥台竖直反力为8676KN1.3材料台帽、耳墙、台身和基础(承台)为20号钢筋混凝土。
1 = 25.00KN/m3;后台及溜坡填土的2=17.00KN /m3;填土的内摩擦角=35 ,粘聚力c = 0。
1.4地质资料,上部尺寸见所附图纸。
二基础类型的选择由于采用浅基础的时候,其基础深度不会超过5米,一般在3米左右,但是, 此处地形在5米深度内承载力很小,根本不能满足桥台稳定性的要求,故在此处选择桩基础作为承台基础。
另外,由于底下土层的极限摩阻力很下,不能满足要求,此外,在距离地层表面13.8米的地方含有承载力很大的持力岩层,故在本地形时,柱桩基础是最好的选择。
三荷载计算3.1上部构造恒载反力及桥台台身、基础上的土重计算,其值列表如下:恒载计算表' M 二-6571.21KN m各序号含义及承台尺寸的设计见图。
3.2 土压力的计算土压力按台背竖直,〉=0 ;填土内摩擦角'=35,台背(圬工)与填土间的外摩擦角:—=17.5计算;台后填土为水平,一:=0。
23.2.1台后填土表面无活载时土压力的计算台后填土表面无活载时土压力的计算台后填土自重所引起的主动土压力计算式为E a W 2H2B」a2式中:Q=17.00kN/m ;B为桥台的有效宽度取2.4m;H为自基底至台土表面的距离等于10m巴为主动土压力系数cos2(© - a)cos2:cos(:、) 1 …J si n(* r)si n(——)/cos(:、)/cos(> - - )sin 52.5 sian35cos2l7.5 1cos17.5cos235=0.2471 21 2所以E a = ;H2B」a = >17.00 1020.247 =503.88kN2 2其水平向的分力E a x 二E a cosG 5 ) =503.88 cos17.5° = 480.56kN1离基础底面的距离:e厂泊10=3.33m3对基底形心轴的弯距为M ex= 480.56 3.33 =1600.26KN m在竖直方向的分力E a y =E a sin(二5)=503.88 sin17.5o=151.52kN…一 4 2作用点离基底形心轴的距离:e x0.5 = 1.60m对基底形心轴的弯距:M-151.52 1.60 二-242.43kN.mey二3.2.2台后填土表面有汽车荷载时由汽车荷载换算的等代均布土层厚度为:h=bG 式中:I。
大三基础工程课程设计
大三基础工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握基础工程的基本原理和设计方法;2. 了解各类基础工程的施工工艺和工程特点;3. 熟悉基础工程领域的前沿技术和发展趋势。
技能目标:1. 能够运用所学原理和方法进行基础工程设计,并提出合理的解决方案;2. 具备分析和解决基础工程实际问题的能力;3. 能够熟练使用相关软件工具进行基础工程设计和计算。
情感态度价值观目标:1. 培养学生的工程意识,使其具备良好的职业道德和敬业精神;2. 增强学生对基础工程领域的热爱和责任感,激发其为国家基础设施建设做贡献的意愿;3. 培养学生的团队合作精神和沟通能力,使其能够在实际工作中与他人有效协作。
针对大三学生的特点和教学要求,本课程将目标分解为具体的学习成果,如设计能力的提升、分析解决问题的能力增强以及情感态度价值观的塑造。
通过本课程的学习,旨在使学生具备扎实的理论基础和实践能力,为未来从事基础工程领域的工作打下坚实基础。
同时,注重培养学生的综合素质,使其成为具有创新精神和责任感的高级工程技术人才。
二、教学内容本课程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、分类和作用,使学生了解基础工程在整个建筑工程中的重要性。
2. 基础工程设计原理:讲解基础工程设计的基本原理,包括土力学、结构力学等基本理论,以及基础工程设计的相关规范和标准。
3. 常见基础工程施工工艺:分析各类基础工程的施工工艺,如桩基工程、地下连续墙、深基坑支护等,使学生掌握不同类型基础工程的施工方法。
4. 基础工程设计方法:结合实际案例,教授基础工程设计方法,包括地质勘察、设计计算、施工图绘制等。
5. 基础工程新技术与发展趋势:介绍基础工程领域的前沿技术,如BIM技术、绿色基础工程等,帮助学生了解行业动态和发展趋势。
教学内容依据教材章节安排如下:第一章:基础工程概述第二章:基础工程设计原理第三章:常见基础工程施工工艺第四章:基础工程设计方法第五章:基础工程新技术与发展趋势课程进度安排合理,保证学生在掌握基础理论的同时,能够充分了解实际工程应用,提高教学效果。
基础工程课程设计完美范例
一、选择桩端持力层,采用预制桩进行中柱与角、边柱下桩基础及承台设计计算(一)、桩型选择与桩长确定以及承台埋深根据工程工程地质勘探、资料、选择粉砂层作为桩基础持力层。
初选承台埋深 1.4d m =,采用350350mm mm ⨯得预制桩,打入持力层的长度1.5 1.50.3500.535d m =⨯=,取0.6m ,并控制最后灌入度满足要求。
如图1所示。
取桩顶嵌入承台0.05m ,锥形桩尖0.5m 。
则全部桩长为 0.05(15.6 1.4)0.60.515.35o l m =+-++=考虑到施工方便,从室外地坪取至桩尖。
则15.60.60.516.7o l m =++=,取17m 。
设计取为两节预制,每节8.5m 。
(二)、初定单桩竖向承载力根据物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值:uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑240.35(202104227.60.650)25000.35=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯388.08306.25694.kN =+=在此处键入公式。
估算单桩承载力为694.334341.6pkskspQ Q R kN γγ=+==(其中取 1.6s p γγ==)。
(三)、确定桩数以及桩平面布置 1、对边柱(1)考虑最大轴力,按中心受荷初估:m a x 14003.23134F n R ===,取为4根。
(2)采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm ,承台平面尺寸初选为:1.75 1.75m m ⨯图22、对中柱(1)、由于桩数未知,故承台尺寸不好确定,可以先取不利组合形式按中心受荷初估:max 18004.15434F n R ===,取为5根 (2)、采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm ,承台平面尺寸初选为: 2.22.2m m ⨯.图33、对角柱(1)、由于桩数未知,故承台尺寸不好确定,可以先取不利组合形式按中心受荷初估:max 8001.84 434FnR===,取为2根(2)、采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm,承台平面尺寸初选为:1.750.7m m⨯.(四)、确定基桩竖向承载力及基桩竖向承载力验算1、对边柱下桩(1)、因为n=4 3.故需要考虑群桩效应查表得:则(2)由于班建筑安全等级为二级,故取。
基础工程课程设计课程
基础工程课程设计课程一、教学目标本课程旨在通过学习基础工程课程设计,使学生掌握基础工程的基本概念、原理和方法,培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–了解基础工程的基本概念、分类和特点;–掌握不同类型基础的设计原理和方法;–熟悉基础工程的施工技术和质量控制要点。
2.技能目标:–能够运用所学知识分析和解决实际工程问题;–具备基础工程设计和施工的基本能力;–能够正确使用相关软件和工具进行基础工程设计。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的工程意识和社会责任感;–增强学生对基础工程学科的兴趣和自信心;–培养学生团队合作和沟通的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.基础工程概述:介绍基础工程的基本概念、分类和特点,分析基础工程在建筑工程中的重要性。
2.基础设计原理:讲解不同类型基础的设计原理和方法,包括浅基础和深基础的设计计算,以及地基处理技术。
3.基础施工技术:介绍基础工程的施工技术和质量控制要点,分析施工过程中可能遇到的问题及解决方法。
4.基础工程案例分析:通过实际案例分析,使学生了解基础工程在实际工程中的应用和重要性。
5.基础工程软件应用:教授如何使用相关软件和工具进行基础工程设计,提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解基础工程的基本概念、原理和方法,使学生掌握基础知识。
2.讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,引导学生主动思考和分析实际工程问题。
3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解基础工程在实际工程中的应用。
4.实验法:安排实地考察和实验,使学生了解基础工程的施工技术和质量控制要点。
5.软件应用演示:通过演示和实操,使学生掌握基础工程设计软件的使用方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将采用以下教学资源: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。
《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。
(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。
基础工程课程教案设计模板
课程名称:基础工程授课班级:XX年级XX班授课时间:XX课时教学目标:1. 知识目标:使学生掌握基础工程的基本概念、分类、设计原则和施工方法。
2. 能力目标:培养学生运用基础工程理论知识解决实际问题的能力,提高学生的工程设计水平。
3. 情感目标:激发学生对基础工程学科的兴趣,培养学生的团队合作精神和严谨的工作态度。
教学内容:一、基础工程概述1. 基础工程的定义、分类及作用2. 基础工程的重要性二、基础工程的设计原则1. 基础工程的承载能力2. 基础工程的稳定性3. 基础工程的耐久性三、基础工程的施工方法1. 深基坑开挖施工2. 地基处理施工3. 基础结构施工教学过程:一、导入1. 结合实际工程案例,引出基础工程的概念和作用。
2. 提出本节课的学习目标。
二、基础知识讲解1. 详细讲解基础工程的定义、分类及作用。
2. 分析基础工程的设计原则,包括承载能力、稳定性和耐久性。
三、案例分析1. 选择典型的基础工程案例,分析其设计原则和施工方法。
2. 引导学生思考如何运用所学知识解决实际问题。
四、课堂讨论1. 将学生分成小组,针对某一具体的基础工程案例进行讨论。
2. 各小组分享讨论成果,全班同学共同总结。
五、设计练习1. 布置一个基础工程设计练习,要求学生运用所学知识完成设计任务。
2. 教师巡视指导,解答学生在设计过程中遇到的问题。
六、总结与反思1. 教师总结本节课的重点内容,强调基础工程的重要性。
2. 学生反思自己在学习过程中的收获和不足,提出改进措施。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、发言积极性等。
2. 设计练习:评估学生在设计练习中的表现,包括设计方案的合理性、计算结果的准确性等。
3. 反思总结:关注学生对本节课内容的理解和掌握程度,以及学生的情感态度。
教学资源:1. 教学课件:制作与教学内容相关的PPT,方便学生理解和记忆。
2. 实际工程案例:收集典型的基础工程案例,供学生分析和学习。
《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。
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目录1设计任务书 (3)1.1设计目的 (3)1.2设计任务 (3)1.2.1设计资料 (3)1.2.2地质资料 (3)1.2.3材料 (4)1.2.4基础方案 (4)1.2.5计算荷载 (4)1.2.6设计要求 (6)1.3时间及进度安排 (6)1.4建议参考资料 (6)2设计指导书 (8)2.1拟定尺寸 (8)2.2荷载设计及荷载组合 (8)2.2.1荷载计算 (8)2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合 (8)2.3桩基设计计算与验算 (10)2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算 (10)2.3.2桩身内力及配筋计算 (11)2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算 (12)3设计计算书 (13)3.1设计拟定尺寸 (13)3.2荷载计算及荷载组合 (13)3.3桩基设计计算与验算 (14)3.3.1承载能力极限状态荷载组合 (14)3.3.2正常使用极限状态荷载组合 (17)3.4桩基设计与验算 (20)3.4.1桩长与单桩承载力验算 (20)3.4.2桩的内力计算 (21)3.4.3桩身配筋计算 (24)4钢筋构造图 (29)4.1钢筋用量计算 (29)4.1.1纵筋用量计算 (29)4.1.2普通箍筋用量计算 (29)4.1.3横系梁主筋用量计算 (29)4.1.4横系梁箍筋用量计算 (29)4.1.5加劲箍筋用量计算 (29)4.1.6定位钢筋用量计算 (30)4.1.7伸入横系梁箍筋用量计算 (30)4.1.8钢筋总用量 (30)4.2配筋图 (30)4.3三视图 (30)4参考文献 (31)1双柱式桥墩钻孔灌注桩设计任务书1.1设计目的:通过本课程设计,掌握承受竖向和水平力作用的单排桩基础的设计与计算,对相应规范有一定的了解。
1.2设计任务:1.2.1设计资料:我国某公路桥墩采用桩(柱)式桥墩,初步拟定尺寸如下图所示。
其上部结构为28米钢筋混凝土装配式T型梁桥,桥面宽7米。
设计汽车荷载为公路-Ⅱ级。
(单位:mm)1.2.2地质资料:标高30.00米以上桩侧土为软塑亚粘土,其各物理性质指标为:容重γ=18.5KN/m3,土粒比重G=2.70,天然含水量ω=21%,ωL=22.7%,ωP=16.3%;m=7000kN/m4;桩周土极限摩阻力τ=40kPa;标高30.00米以下桩侧及桩底均为硬塑性土,其各物理性质指标为:容重γ=19.5KN/m3,土粒比重G=2.70,天然含水量ω=17.8%,ωL=22.7%,ωP=16.3%,m=15000kN/m4;桩周土极限摩阻力τ=65kPa;[σ0]=350kPa。
1.2.3材料:桩采用C25混凝土浇注,混凝土弹性模量E h=2.85×104MPa,所供钢筋有R235和HRB335。
1.2.4基础方案:该桥墩基础由两根钻孔桩组成,旋转成孔。
(钻头直径(即桩的设计直径)取φ=1.2~1.6m,桩底沉淀土厚度t=(0.1~0.3)d。
上部柱直径为1.0m,在局部冲刷线处设置横系梁。
)1.2.5计算荷载①一跨上部结构自重G1(见下表)②盖梁自重G2③局部冲刷线以上一根桩重G3最低水位:,常水位:④桩自重G4⑤横系梁自重G5⑥汽车荷载-Ⅱ级(活载)在墩柱顶的反力双孔布载G6=536.68KN,单孔布载G7(见下表)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。
G7在顺桥向引起的弯矩(见下表)⑦水平荷载:a.制动力:T=45.00KN,作用点在支座中心,距桩顶距离为12.6m。
b.纵向风力:盖梁部分W1(见下表),对桩顶力臂为11.62m。
墩身部分W2(见下表),对桩顶力臂为4.96m。
荷载分组编号(学号个位)G1G7M荷载分组编号(学号十位)W1 ()kN()kN()mkN⋅()kN124154001350 5.2 224154001351 5.2 324153901352 5.4 424354001353 5.852435400135荷载分组编号(学号百位)W 262435390135()kN724353901351 3.0 824504001352 3.292450400135024********1.2.6设计要求①确定桩的长度,进行单桩承载力验算。
②桩身强度计算,求出桩身弯矩图(用坐标纸绘制)定出最大桩身弯矩值及其相应的截面和相应轴力,配置钢筋,验算截面强度,计算出主筋长度,螺旋钢筋长度,钢筋总用量。
③验算墩顶纵桥向水平位移。
④绘制桩基布置图及桩身配筋图。
⑤全部设计计算工作、设计计算书编写在一周内完成(按五天计),严禁相互抄袭。
⑥全部设计文件采用课程设计专用设计用纸和课程设计资料袋。
1.3时间及进度安排:1)布置设计内容及准备相关参考书、设计规范:0.5天2)荷载计算及组合:0.5天3)桩长确定及单桩承载力验算:0.5天4)配筋计算及墩顶位移验算:1天5)设计校核:0.5天6)完成设计说明书:1天7)完成设计图纸。
1.天1.4建议参考资料ⅰ规范:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《道路工程制图标准》(GB50162-92)ⅱ《结构设计原理》凌治平主编,人民交通出版社ⅲ《基础工程》凌治平主编,人民交通出版社ⅳ《桥梁工程》ⅴ公路桥涵设计手册《墩台与基础》,人民交通出版社2单排桩基础课程设计指导书2.1拟定尺寸桩径:参考选择范围:1.2m~1.6m。
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。
一般不宜小于1m。
横系梁:梁高取(0.8~1.0)d;梁宽取(0.6~1.0)d。
详见《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第5.2.5条第3款2.2荷载计算及荷载组合2.2.1荷载计算浮力的考虑参见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.2.4条墩柱自重应考虑常水位和最低水位两种情况。
钢筋混凝土重度取25KN/m3;有效重度取15KN/m3。
2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合参见《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)第4.1有关条款及《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第1.0.5条~1.0.11条有关条款。
可列表计算内力荷载名称常水位最低水位N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1永久作用G1+G2+G3+G52汽车荷载,双跨3汽车荷载,单跨4制动力5风力W常水位荷载组合常水位按承载能力极限状态按正常使用极限状态N (kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1+21+31+2+4+5N max H MN H M max1+3+4+5N max H MN H M max最低水位荷载组合最低水位按承载能力极限状态按正常使用极限状态N (kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1+21+31+2+4+5N max H MN H M max1+3+4+5N max H MN H M max2.3桩基设计计算与验算2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算桩长的计算可以根据持力层位置拟定,再根据单桩容许承载力的验算来修正,也可以根据单桩单桩承载力的验算公式反算桩长。
地基承载能力验算根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第1.0..8条规定,验算荷载采用正常使用极限状态荷载组合。
取能产生最大竖向轴向力N max的荷载组合作为控制荷载。
G—桩身自重与置换土重(当自重计入浮力时,置换土重也计入浮力)的差值R—地基承载力容许值抗力系数。
按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第5.3.7条规定取值。
[Ra]—单桩轴向受压承载力容许值。
由于γR取值不同,应取永久荷载+汽车荷载及永久荷载+可变荷载两种工况验算。
2.3.2桩身内力及配筋计算(1)计算桩的计算宽度圆形截面桩:(2)计算桩土变形系数,并判断桩是否为弹性桩(3)计算最大冲刷线处桩顶荷载按《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第1.0.5条规定基础结构设计当按承载能力极限状态设计时,应采用作用效应基本组合和偶然组合(本设计不考虑)进行验算。
控制荷载应取按承载能力极限状态设计时,能产生最大弯矩及相应轴力较小的工况进行验算。
(4)桩身内力计算可列表进行,相应格式可参照下表:求出桩身弯矩及剪力图(用坐标纸绘制)ZZZ α=-hh α=-m A mB m A H αm B M 0ZM ZZZ α=-hh α=-q A q B q A H 0qB M 0αZQ (5)配筋计算a .桩身最大弯矩值及其相应的截面位置的确定可由桩身弯矩图(用坐标纸绘制)确定(图解法),也可计算出系数C Q 后,查表求得(数解法)。
b .求出最大弯矩和相应轴力后,配筋计算及截面强度验算课参见《结构设计原理》有关偏心受压构件强度计算部分。
最大弯矩及相应轴力应取设计值,要考虑荷载分项系数。
桩基构造要求详见《公桥基规》第5.2.2条及5.2.5条第3款有关规定。
钢筋布置要考虑:(1)主筋钢种、直径,与承台的联结方式及主筋的截断;(2)箍筋的直径、间距,加强筋的设置。
2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算作用效应按正常使用极限状态组合取最大冲刷线处,查表求得桩身水平位移x0,要求。
墩台顶水平位移验算参照教材有关章节。
3设计计算书3.1设计拟定尺寸桩径:1.5m。
桩长:14m。
横系梁:梁高:1.2m梁宽:1.2m 3.2荷载计算①两跨上部结构自重②盖梁自重③冲刷线以上每根桩自重最低水位时:常水位时:④桩自重(每延米):19.627KN第一层:第二层:⑤横系梁:⑥汽车荷载(公路II级):双孔:单孔:⑦水平荷载:制动力:风力:内力荷载名称常水位最低水位N(kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m) 1永久作用G1+G2+G3+G51661.45001693.0002汽车荷载,双跨536.6800536.68003汽车荷载,单跨400013540001264制动力0455******** 5风力W08.275.3008.275.30 3.3荷载组合计算3.3.1承载能力极限状态①常水位(N)(1)(2)(1)(2)②常水位(H)③常水位(M)④最低水位(N)(1)(2)(1)(2)⑤最低水位(H)⑥最低水位(M)3.3.2正常使用极限状态①常水位(N)②常水位(H)③常水位(M)④最低水位(N)⑤最低水位(H)⑥最低水位(M)常水位荷载组合常水位按承载能力极限状态按正常使用极限状态N (kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1+22745.090.000.002037.120.000.00 1+32553.740.000.001941.450.0088.20 1+2+4+52745.0950.41613.642037.1251.15623.482519.6969.31851.781+3+4+52049.7450.41613.641941.4551.1593.65 2385.7469.31984.08最低水位荷载组合最低水位按承载能力极限状态按正常使用极限状态N (kN)H(kN)M(kN.m)N(kN)H(kN)M(kN.m)1+22782.960.000.002068.680.000.00 1+32591.600.000.001973.000.0088.201+2+4+52782.9550.41613.642068.6851.15623.48 2557.5569.31851.781+3+4+52591.6050.41790.041973.0051.1593.65 2423.6069.31975.263.4桩基设计与验算3.4.1桩长与单桩承载力周长:面积:3.4.2桩的内力计算①计算宽度②桩的变形系数计算③局部冲刷线处的外力计算④桩身内力计算弯矩:Z AmBm0.0000.00001.00000.00975.26975.26 0.320.10.09960.9997422.41975.01997.42 0.650.20.196960.9980644.32973.371017.69 0.970.30.29010.9938265.28969.231034.51 1.300.40.377390.9861784.92961.771046.70 1.620.50.457520.97458102.96950.471053.421.950.60.529380.95861119.13934.891054.022.270.70.592280.93817133.28914.961048.242.600.80.645610.91324145.28890.651035.932.920.90.689260.88407155.10862.21017.33.2510.723050.85089162.71829.84992.553.57 1.10.747140.8141168.13793.96962.093.90 1.20.761830.77415171.43755.0926.434.22 1.30.767610.73161172.74713.51886.254.55 1.40.764980.68694172.14669.95842.094.87 1.50.75460.6408169.82624.9794.786165.19 1.60.737340.59373165.92579.04744.965.52 1.70.713810.54625160.63532.74693.365.84 1.80.684880.49889154.12486.55640.676.17 1.90.654390.45219147.26441.0588.266.4920.614130.40658138.20396.52534.727.14 2.20.53160.32025119.63312.33431.957.79 2.40.443340.2426299.76236.62336.388.44 2.60.354580.1754679.79171.12250.919.09 2.80.269960.1197960.75116.83177.589.7430.193050.0759543.4474.07117.5111.36 3.50.050810.0135411.4313.2124.6412.9940.000050.000090.010.090.10由由附表B :剪力:ZA mB m0.001069.31069.310.30.10.988-0.00768.5011-2.26186166.239290.60.20.955-0.02766.2263-8.39562157.830770.90.30.901-0.05862.4725-17.4821144.990451.30.40.838-0.09558.1497-28.6983029.45139 1.60.50.761-0.13752.7760-41.2932311.482861.90.60.674-0.18146.7745-54.64212-7.8675792.20.70.582-0.22640.3391-68.14120-27.80208 2.60.80.485-0.27033.6305-81.36393-47.733332.90.90.386-0.31226.8153-93.85373-67.038383.210.289-0.35020.0312-105.3102-85.27894 3.5 1.10.193-0.38413.4378-115.4750-102.03723.9 1.20.101-0.4137.03704-124.1620-117.12504.2 1.30.014-0.436 1.02370-131.2360-130.2123 4.5 1.4-0.065-0.454-4.56475-136.6308-141.19564.8 1.5-0.139-0.467-9.67013-140.3225-149.99265.1 1.6-0.205-0.473-14.2466-142.3140-156.5607 5.5 1.7-0.263-0.474-18.2694-142.6684-160.93795.8 1.8-0.313-0.471-21.7252-141.4879-163.21326.1 1.9-0.355-0.462-24.6057-138.8446-163.45036.42-0.388-0.449-26.9193-134.9126-161.83197.1 2.2-0.431-0.411-29.9238-123.6934-153.61737.7 2.4-0.446-0.363-30.9448-109.0739-140.01888.4 2.6-0.436-0.307-30.2545-92.31278-122.56729.0 2.8-0.406-0.248-28.1682-74.65344-102.8217 9.73-0.360-0.190-24.9966-57.22839-82.2250411. 3.5-0.199-0.016-13.8446-5.022353-18.8670212.4-0.000-0.000-0.00138-0.135171-0.136557 3.4.3桩身配筋计算计算轴力N j恒载系数1.2活载系数1.4①纵筋面积:按含筋率为0.2%配置取8根φ25HRB335钢筋桩柱采用C25混凝土②偏心距增大系数长细比取截面有效高度所以偏心距增大系统③截面实际偏心距④轴力偏心距设ξA B C D(e 0)e 0(e 0)/e 00.400.86670.5414-0.4749 1.88010.5540.5660.980.390.83690.5304-0.52271.87110.5660.56610.380.80740.5191-0.5707 1.86090.5770.566 1.02⑤截面承载力复核⑥裂缝宽度验算所以不必验算宽度⑦纵向水平位移(桩顶)所以因为所以墩顶水平位移:由附表14和附表15可知墩顶内力:所以4钢筋构造图4.1钢筋用量计算4.1.1纵筋用量计算4.1.2桩身普通箍筋用量箍筋间距取200mm<15d,且不大于300mm,箍筋焊接长度取100mm,选φ10H235钢筋4.1.3横系梁主筋用量搭接长度取900mm>35主筋直接取配筋率选6根φ25HRB335钢筋4.1.4横系梁箍筋用量间距取400mm,选φ10R235钢筋取9根钢筋4.1.5加劲箍筋用量选用φ25R235钢筋4.1.6定位钢筋用量选用φ25R235钢筋4.1.7伸入横系梁箍筋用量4.1.8总用量4.2配筋图见附图一4.3三视图见附图二5参考文献ⅰ规范:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《道路工程制图标准》(GB50162-92)ⅱ《结构设计原理》凌治平主编,人民交通出版社ⅲ《基础工程》凌治平主编,人民交通出版社ⅳ《桥梁工程》ⅴ公路桥涵设计手册《墩台与基础》,人民交通出版社。