第一篇:2010李淵珉基礎(chǔ)工程課程設(shè)計
基礎(chǔ)工程課程設(shè)計
題
目:柱下獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計 指導(dǎo)教師:趙菊梅
學(xué)生:李淵珉
班級:土木鐵工專宜賓1班 學(xué)號:201010002
西南交通大峨眉校區(qū)土木工程系
2012年11月31日
獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計
取任務(wù)書中題號3B軸荷載作為實例,說明獨立基礎(chǔ)的設(shè)計方法。
一、設(shè)計資料
3號題 B軸柱底荷載:
① 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值:Fk?1730KN,Mk?150KN?m,Vk?66KN; ② 柱底荷載效應(yīng)基本組合值:F?2250KN,M?195KN?m,V?86KN。持力層選用③號粘土層,承載力特征值
fak?180kPa,框架柱截面尺寸為500×500 mm,室外地坪標(biāo)高同自然地面,室內(nèi)外高差450mm。
二、獨立基礎(chǔ)設(shè)計
1.選擇基礎(chǔ)材料:C25混凝土,HPB235鋼筋,預(yù)估基礎(chǔ)高度0.8m。2.基礎(chǔ)埋深選擇:根據(jù)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料,第一層土:雜填土,厚0.5m,含部分建筑垃圾;
第二層土:粉質(zhì)粘土,厚1.2m, 軟塑,潮濕,承載力特征值第三層土:粘土,厚1.5m, 可塑,稍濕,承載力特征值第四層土:全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖,厚2.7m,承載力特征值
fak = 130kPa
fak = 180kPa
fak = 240kPa 地下水對混凝土無侵蝕性,地下水位于地表下1.5m。
取基礎(chǔ)底面高時最好取至持力層下0.5m,本設(shè)計取第三層土為持力層,所以考慮取室外地坪到基礎(chǔ)底面為0.5?1.2?0.5?2.2m。由此得基礎(chǔ)剖面示意圖如下:
圖1基礎(chǔ)剖面示意圖 3.求地基承載力特征值fa
IL?0.78,查表2.6得 ?b?0.3,?d?1.6 根據(jù)粘土e?0.58,基底以上土的加權(quán)平均重度
rm?18?0.5?20?1?(20?10)?0.2?9.4?0.5?16.23KN/m32.2
持力層承載力特征值
fa(先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正)
fa?fak??d?m(d?0.5)?180?1.6?16.23?(2.2?0.5)?224.15KPa
(上式d按室外地面算起)
4.初步選擇基底尺寸
取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fk?1730KN,Mk?150KN?m,Vk?66KN
計算基礎(chǔ)和回填土重基礎(chǔ)底面積:A0?Gk時的基礎(chǔ)埋深
d?1?2.2?2.65??2.425m2
Fk1730??9.47m2
fa??G?d224.15?0.7?10?1.725?20由于偏心不大,基礎(chǔ)底面積按20%增大,即:
A?1.2A0?1.2?9.47?11.37m2
2初步選定基礎(chǔ)底面面積A?l?b?3.8?3?11.4m,且b?3m不需要再對
fa進行修正。
5.驗算持力層地基承載力
回填土和基礎(chǔ)重:
Gk??G?d?A?(0.7?10?1.725?20)?11.4
?473.1KN 偏心距:
ek?Mk150?66?0.8l??0.092m??0.63m,F(xiàn)k?Gk1730?473.16Pkmin?0,滿足。
基底最大壓力: Pkmax?Fk?Gk?6ek?1730?473.1?6?0.092???1??1????
A?l?11.43.8???221.3KPa?1.2fa(?268.97KPa)所以,最后確定基礎(chǔ)底面面積長3.8m,寬3.0m。6.計算基底凈反力
取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值:F?2250KN,M?195KN?m,V?86KN。
2.833m凈偏心距
en,0?M195?86?0.8??0.12m N2250基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力
pn,maxn,min?F1?6en,022506?0.12()??(1?)lbl3.8?3.03.8234.76kPa159.97kPa ?7.基礎(chǔ)高度(采用階梯形基礎(chǔ))柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算(見圖2)
圖2 沖切驗算簡圖
(a)柱下沖切;(b)變階處沖切
l?3.8m,b?3.0m,at?bc?0.5m,ac?0.5m。初步選定基礎(chǔ)高度h?800mm,分兩個臺階,每階高度均為400mm的。h0?800?(40?10)?750mm(有墊層)。
ab?at?2h0?0.5?2?0.75?2m?b?3.0m,取ab?2m
am?at?ab500?2000??1250mm 22因偏心受壓,pn取pn,max?234.76KPa
沖切力:
2??lac??bbc??Fl?Pn,max????h0?b????h0??
??22?????22?2??3.80.5??3.00.5???234.76?????0.75??3.0????0.75??
22??2?????2??575.162KN
抗沖切力:
0.7?hpftamh0?0.7?1.0?1.27?103?1.25?0.75
?833.44KN?575.162KN,滿足
8.變階處抗沖切驗算
at?b1?1.5m,a1?1.9m,h01?400?50?350mm
ab?at?2h01?1.5?2?0.35?2.2m?b?3.0m,取ab?2.2m
am?at?ab1.5?2.2??1.85m 222??la1??bb1???h01?b????h01?? 沖切力:Fl?Pn,max?????22????22??2??3.81.9??3.01.5????0.35??3.0????0.35?? =234.76???2222?????????385.0064KN
抗沖切力:
0.7?hpftamh01?0.7?1.0?1.27?103?1.85?0.35
?575.6275KN?385.0064KN,滿足
9.配筋計算
選用的HPB235 級鋼筋,fy?210N/mm(1)基礎(chǔ)長邊方向 ?-?截面(柱邊)
柱邊凈反力:PnⅠ,?Pnmin?2l?ac?Pn,max?Pn,min? 2l3.8?0.5??234.76?159,97?
2?3.8?159.97??202.29KPa
懸臂部分凈反力平均值:
11?Pn,max?PnⅠ????234.76?202.29??218.525KPa ,22彎矩: MⅠ?1?Pn,max?Pn,I?24?2??2????2b?bc? l?ac???1?218.525?(3.8?0.5)2?(2?3.0?0.5)24=644.51KN.M
?6?.3KN?mAs,IMⅠ644.51?106???4546.8mm2 0.9fyh00.9?210?750Ⅲ-Ⅲ 截面(變階處)
Pn,Ⅲ?Pnmin?l?a1?Pn,max?Pn,min? 2l3.8?1.9??234.76?159.97?
2?3.8?159.97??216.06KPa
MⅢ1?Pn,max?Pn,Ⅲ??24?2??2????2b?b1? l?a1???1234.76?216.06??(3.8?1.9)2?(2?3.0?1.5)242=254.29KN.M As,ⅢMⅢ254.29?106???3844.2mm2 0.9fyh010.9?210?350比較AS,1和AS,Ⅲ,應(yīng)按AS,1配筋,實際配18?18@170 則鋼筋根數(shù):n?3000?1?18.6,As?254.34?18?4578.12mm2?4546.8mm2 170(2)基礎(chǔ)短邊方向
因為該基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用,所以,在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按均勻分布計算,?。篜n?1?Pn.max?Pn.min??1??234.76?159.97??197.365KPa 22與長邊方向的配筋計算方法相同,可得Ⅱ-Ⅱ截面(柱邊)的計算配筋值A(chǔ)S,Ⅱ?2936.98mm2,Ⅳ-Ⅳ 截面(變階處)的計算配筋值A(chǔ)S?2657.27mm2。因此按AS,Ⅱ在短邊方向配筋,實際配?14@190。
則鋼
筋
根
數(shù)
n?3800?1?21190,As?153.86?21?3231.06mm2?2936.98mm2 10.基礎(chǔ)配筋大樣圖:見施工圖
11.確定B、C兩軸柱子基礎(chǔ)底面尺寸
由任務(wù)書得:9號題B、C兩柱子基底荷載分別為:
B軸:Fk?1090KN,Mk?190KN?m,Vk?62KN; C軸:Fk?1312KN,Mk?242KN?m,Vk?57KN; 由前面計算得持力層承載力特征值fa?224.15KPa 計算基礎(chǔ)和回填土重Gk時的基礎(chǔ)埋深d?2.425m B軸基礎(chǔ)底面積:A0?Fk1090??5.97m2
fa??G?d224.15?0.7?10?1.725?20基礎(chǔ)底面積按20%增大,即:
A?1.2A0?1.2?5.97?7.164m2
初步選定基礎(chǔ)底面面積A?l?b?3.0?2.4?7.2m2(?7.164m2),且b?2.4m?3m,不需要再對fa進行修正。
C軸基礎(chǔ)底面積:A0?Fk1312??7.18m2
fa??G?d224.15?0.7?10?1.725?20基礎(chǔ)底面積按20%增大,即:
A?1.2A0?1.2?7.18?8.62m2
初步選定基礎(chǔ)底面面積A?l?b?3.4?2.6?8.84m?8.62m,且b?2.6m?3m,不需要再對fa進行修正。
12.B、C兩軸持力層地基承載力驗算(略)
根據(jù)以上計算,可以繪制出基礎(chǔ)平面布置圖和A軸柱子基礎(chǔ)大樣圖。見基礎(chǔ)平面布置圖。
第二篇:基礎(chǔ)工程課程設(shè)計
青海大學(xué)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計
課程設(shè)計計算書
課 程: 《基礎(chǔ)工程》 課程設(shè)計 設(shè) 計 題 目: 獨立基礎(chǔ)和雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)
指 導(dǎo) 教 師:
張 吾 渝
專 業(yè) 年 級: 2010級土木工程專業(yè)
(建筑方向)建筑(1)班
所在學(xué)院和系: 土木工程學(xué)院 設(shè) 計 者: 童 守 珍 學(xué) 號: 1000506007 日 期: 2013年5月
青海大學(xué)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計
前 言
《基礎(chǔ)工程》是《土力學(xué)》的后繼課程,本課程是一本獨立的課程,但是又于《土力學(xué)》教材的內(nèi)容密切結(jié)合。我國改革開放以來,大規(guī)模的現(xiàn)代化建設(shè)的需要以及國際上的科學(xué)進步和技術(shù)發(fā)展,基礎(chǔ)工程領(lǐng)域內(nèi)取得了許多新的成就,在設(shè)計與施工領(lǐng)域涌現(xiàn)了許多新成熟的成果和觀點。本次課程設(shè)計,就是基于這樣的基礎(chǔ),在老師以及同學(xué)幫助下,我學(xué)會了獨立基礎(chǔ)和雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計,這隊我以后的工作和學(xué)習(xí)有很大的幫助。
本設(shè)計是基礎(chǔ)工程課程的一個重要環(huán)節(jié),對培養(yǎng)和提高學(xué)生的基本技能,啟發(fā)學(xué)生對實際結(jié)構(gòu)工作情況的認(rèn)識和鞏固所學(xué)的理論知識具有重要作用。
本設(shè)計主要分為三個層次,獨立基礎(chǔ)的設(shè)計及其荷載配筋計算、雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計及荷載配筋計算,最后是地梁的設(shè)計。
由于編者水平,本設(shè)計中還存在很多錯誤和不足,敬請廣大老師和讀者批評指正。
編 者 2013年5月
青海大學(xué)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計
目 錄
一、《土力學(xué)基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計任務(wù)書………………………………… 1 1.工程概況……………………………………………………………… 1 2.地質(zhì)資料……………………………………………………………… 1 3.上部荷載……………………………………………………………… 1 4.設(shè)計要求……………………………………………………………… 1 5.設(shè)計步驟……………………………………………………………… 1 二.根據(jù)底層柱網(wǎng)平面圖可知柱截面尺寸………………………………… 2 三.B-9軸處柱下設(shè)計鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)……………………………… 2 3.1 初步確定基礎(chǔ)尺寸………………………………………………… 2 3.2 驗算荷載偏心距e………………………………………………… 2 3.3 驗算基底的最大壓力Pkmax………………………………………… 2 3.4 計算基底凈反力設(shè)計值…………………………………………… 2 3.5 基礎(chǔ)高度 ………………………………………………………… 3 3.6 配筋計算 ………………………………………………………… 3 四.鋼筋混凝土雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計………………………………………… 5 4.1 確定基底尺寸……………………………………………………… 5 4.2 計算基礎(chǔ)內(nèi)力……………………………………………………… 6 4.3 確定基礎(chǔ)高度…………………………………………………………6 4.4 抗沖切承載力驗算……………………………………………………6 4.5 抗剪切強度的驗算……………………………………………………7 4.6 配筋計算 ……………………………………………………………7 五.柱間地梁設(shè)計………………………………………………………………8 5.1 外墻地梁設(shè)計…………………………………………………………8 5.2 內(nèi)墻地梁設(shè)計…………………………………………………………9 六.施工圖的繪制………………………………………………………………9 七.參考文獻……………………………………………………………………9 八.課程設(shè)計感想 ……………………………………………………………9
青海大學(xué)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計
課程設(shè)計計算書任務(wù)書
一、《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計任務(wù)書 1 工程概況:
某中學(xué)五層教學(xué)樓,全框架結(jié)構(gòu),底層柱網(wǎng)平面如圖所示。2 地質(zhì)資料:
自上而下:第一層:素填土,厚2.5m,γ?17.8kN/m3; 第二層:砂礫石,厚7.0m,γ?18.7kN/m3。上部荷載:⑨軸處
3.1 外柱:B軸,基礎(chǔ)承受上部荷載M?64kN?m,F(xiàn)?3240kN;
D軸,基礎(chǔ)承受上部荷載M?109kN?m,F?2471kN,;
3.2 內(nèi)柱:C軸,基礎(chǔ)承受荷載上部荷載M?138kN?m,F(xiàn)?3055kN。4 設(shè)計要求:
4.1 設(shè)計柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)、兩柱聯(lián)合基礎(chǔ); 4.2 繪制基礎(chǔ)平面布置圖、基礎(chǔ)詳圖并編寫計算說明書。5 設(shè)計步驟:
5.1 根據(jù)持力層承載力特征值fak?350kPa確定持力層承載力設(shè)計值;5.2 按持力層承載力特征值確定基底尺寸; 5.3 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計;
5.4 必要時驗算地基沉降量; 5.5 繪制施工圖。設(shè)計時間:2013年4月29日~5月15日。
土木工程學(xué)院10級建筑(1)班
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Pj?F3240??405kPa
,凈偏心距:e?M?64?0.019m,F(xiàn)3240bl2?4基底最大和最小凈反力設(shè)計值
PjmaxPjmin??Fbl(1?6el)?405?(1?6?0.0194)??416.5kPa393.5kPa 3.5 基礎(chǔ)高度
采用C235混凝土,HRB400級鋼筋,查得ft?1.57N/mm,fy?360N/mm2 3.5.1 柱邊截面 取h?700mm,as?40mm,取h0?660mm,bc?2h0?0.6?2?0.66?1.92m?b?2m,P???(l?achbb2?jmax?22?0)b?(2?c2?h0)???416.5???420.6?(2?0.62?0.66)?2?(?2?2?0.66)2??
?865.6kN0.7?hpft(bc?h0)h0?0.7?1.0?1570?(0.6?0.66)?0.66
?913.9kN?856.6kN(可以)基礎(chǔ)分兩階,下階h1?400mm,h01?360mm,取l1?2m,b1?1m
,3.5.2 變階處截面
b1?2h01?1?2?0.36?1.72m?b?2m,P?ll?hbb2?jmax???(2?1201)b?(2?12?h01)??沖切力:?416.5????(42?22?0.36)?2?(21?2?2?0.36)2??
?524.9kN0.7?hpft(b1?h01)h01抗沖切力:?0.7?1.0?1570?(0.6?0.36)?0.36
?538.1kN?524.9kN3.6 配筋計算
3.6.1 計算基礎(chǔ)長邊方向的彎矩設(shè)計值,取???截面
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???284.4?106?s?????1330.2mm2
0.9fyh010.9?360?660?V??V截面
??V??1Pj(b?b1)2(2l?l1)241?405?(2?1)2?(2?4?2)24?168.75kN?m?s?V??V168.75?106???1446.7mm2 0.9fyh010.9?360?360比較?s??和?s?V,應(yīng)按?s?V配筋,現(xiàn)于4m寬度范圍內(nèi)按構(gòu)造配14?12@250,實配面積為?s?1582mm2
四.柱下鋼筋混凝土雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計 4.1確定基地尺寸(對稱)
由架柱梁定位平面可知:l1?2700mm
1212l0?(~)l1?(~)?2700?900mm~1800mm
取l0?1300mm
3333則l?l1?2l0?2700?2?1300?5300mm
?k??1??2?(F1?F2)偏心距:e?l12.7?138?109?(3055?2471)??1035.4kN?m 22?k1035.4??0.187m
F1?F23055?2471F1?F23055?2471??2.24m
l(fa??Gd)5.3?(514.56?20?2.5)底面寬度為:b?因偏心擴大,取b?2.4?3m,不需要進行深度修正 所以基底尺寸為:b?l?2.4m?5.3m
FK?GK?3055?2471?20?5.3?2.4?2.5持力層強度驗算:?
5.3?2.4?484.4kPa?fa?514.56kPaPK?
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?l?(ac?2h0)(bc?2h0)?(0.6?2?0.66)?(0.6?2?0.66)?3.686m2bm1?2(ac?bc)?4h0?2?(600?600)?4?660?5040mm
Fl?F1?Pj?l?3055?434.4?3.686?1453.8kN
0.7ft?hpbm1h0?0.7?1.43?1.0?5040?660?3329.73kN?fl?1453.8kN
滿足4.4.2 變階處抗沖切驗算
?l?(l1?2h01)(b1?2h01)?(1.4?2?0.36)?(1,4?2?0.36)?4.49m2bm1?2(l1?b1)?4h01?2?(1400?1400)?4?360?7040mm
Fl?F1?Pj?l?3055?434.4?4.49?1104.5kN
0.7ft?hpbm1h01?0.7?1.43?1.0?7040?360?2536.9kN?fl?1104.5kN
4.5 抗剪切強度驗算 4.5.1 柱邊抗剪切強度驗算
V?F1?bPcj(l0?a2?h?3055?1042.6?(1.3?0.60)2?0.66)?698.7kN 0.7ft?hpbh0?0.7?1.43?1.0?2400?660?1585.58kN?V?698.7kN
滿足
4.5.2 變階處抗剪切強度驗算
V?F11?bPj(l0?l2?h?(1.3?1.401)?3055?1042.62?0.36)?594.5kN 0.7ft?hpbh01?0.7?1.43?1.0?2400?360?864.86kN?V?594.5kN
滿足
4.6 配筋計算 4.6.1 基底縱向鋼筋
????max880.99?106s0.9f??660?4119.8mm2
yh00.9?360
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青海大學(xué)《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》課程設(shè)計
實配:2?20 ?s?628mm2
箍筋
?8@10 05.2 內(nèi)墻地梁設(shè)計:l?6.9m,設(shè)混凝土保護層as?35mm
荷載設(shè)計值:q?1.35???3.9?0.2?7.5?0.3?0.6?25??13.97kN/m 彎矩:??11ql??13.97?6.92?83.14kN?m 88?83.14?106受力筋:?s???454.16mm2
0.9fyh00.9?360?5650實配:2?18 ?s?509mm2
箍筋
?8@10
六.繪制施工圖(附)
包括:基礎(chǔ)平面布置圖(1:100)
基礎(chǔ)詳圖(1:20)
地梁剖面圖(1:10)七.參考文獻
[1]華南理工大學(xué) 浙江大學(xué) 湖南大學(xué).《基礎(chǔ)工程》第二版 中國建筑出版社2011 [2]劉立新 葉燕華.《混凝土結(jié)構(gòu)原理》第2版 武漢理工大學(xué)出版社 2012 [3]重慶大學(xué) 同濟大學(xué) 哈爾濱工業(yè)大學(xué).《土木工程施工》(上冊)中國建筑出版社 2012 [4]何斌 陳錦昌.《建筑制圖》第五版 高等教育出版社 2010 八.課程設(shè)計感想
課程設(shè)計任務(wù)下發(fā)后我們在老師的講解下開始對本次設(shè)計的步驟有了初步了解,之后就是認(rèn)真反復(fù)的復(fù)習(xí)老師所講的基礎(chǔ)的設(shè)計知識,另外又通過網(wǎng)絡(luò)或者書籍查閱有關(guān)規(guī)范,有條不紊的開始做設(shè)計。首先,我是報的很積極的態(tài)度對待本次設(shè)計,因為,這樣的經(jīng)歷會對今后的畢業(yè)設(shè)計乃至工作都會有很大的幫助者。所以,我很認(rèn)真的做每一步,反反復(fù)復(fù)的修改,一點點的將其輸入到電腦里。在做設(shè)計期間,遇到很多很多問題,我發(fā)現(xiàn)我所學(xué)的知識還掌握的不牢固,經(jīng)過一段時間的努力,本人在張吾渝老師的帶領(lǐng)下,在大家的相互幫助下,順利的完成了本次的《土力學(xué)與基礎(chǔ)工程》的課程設(shè)計。通過此次課程設(shè)計我掌握了更多電腦運用的方法和技巧給大四的時候做畢業(yè)設(shè)計積累了經(jīng)驗, 在此,首先要感謝張吾渝老師在本學(xué)期的悉心教誨,感謝她把知識無私的傳授給我們,感謝她在本次設(shè)計中提供的詳細(xì)解答,使我對此次課程設(shè)計有了更深的了解和掌握。同時,也要感謝許多同學(xué)的幫助,對于老師和同學(xué)的幫助和指導(dǎo)我表示誠摯的謝意.童守珍
土木工程學(xué)院10級建筑(1)班
第三篇:基礎(chǔ)工程課程設(shè)計
獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計
一、設(shè)計資料
10號A軸柱底荷載: ①柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值:
FK?1598KN,MK?365KN?m,Vk?120KN;② 柱底荷載效應(yīng)基本組合值:
F?2078KN,M?455KN?m,V?156KN。持力層選用 ③ 號粘土層,承載力特征值
fak?180KPa,框架柱截面尺寸500mm?500mm,室外地坪標(biāo)高同自然地面,室內(nèi)外高差450mm。
二、獨立基礎(chǔ)設(shè)計
1、選用基礎(chǔ)材料:C30混凝土,HRB335鋼筋,預(yù)計基礎(chǔ)高度0.8m。
2、基礎(chǔ)埋深選擇:根據(jù)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料,第一層土:雜填土,厚0.5m,含部分建筑垃圾;
第二層土:粉質(zhì)粘土,厚1.2m,軟塑,潮濕,承載力特征值
第三層土:粘土,厚1.5m,可塑,稍濕,承載力特征值
第四層土:全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖,厚2.7m,承載力特征值
地下水對混凝土無侵蝕性,地下水位于地表下1.5m。
取基礎(chǔ)底面高時最好取至持力層下0.5m,本設(shè)計取第三層土為持力層,所以考慮
取室外地坪到基礎(chǔ)底面為0.5+1.2+0.5=2.2m。由此得基礎(chǔ)剖面示意圖如下:
ffak?130KPa;?180KPa;
akfak?240KPa;
3、求地基承載力特征值
fa
根據(jù)粘土e=0.58,IL?0.78,查表2.6得?b?0.3,?d?1.6
基礎(chǔ)以上土的加權(quán)平均重度 ?m?18?0.5?20?1?10?0.2?9.4?0.5?16.23KN/3
m2.2 持力層承載力特征值
fa(先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正)
fa?fak??d?(d?0.5)?180?1.6?16.23?(2.2?0.5)?224.15KPa
m(上式d按室外地面算起)
4、初步選擇基礎(chǔ)尺寸
取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fk?1598KN,MK?365KN?m,Vk?120KN
計算基礎(chǔ)和回填土重Gk時的基礎(chǔ)埋深d?(2.2?2.65)?2.425m
基礎(chǔ)底面積:
12A0?f???daGFk?15982?8.75m
224.15?0.7?10?1.725?20
由于偏心不大,基礎(chǔ)面積按20%增大,即:
A?1.2?A0?1.2?8.75?10.08m2
2初步選定基礎(chǔ)底面面積A?l?b?3.8?2.8?10.64m,且b=2.1m<3m不需再對fa進行修正。
5、驗算持力層地基承載力
回填土和基礎(chǔ)重:
Gk??G?d?A?(0.7?10?1.725?20)?10.64?441.56KN
偏心距: ek0.8k?FM?365?120??0.226m
基地最大壓力:
P6ekk?Fk?GkmaxA(1?10.6456l)?1598?441.(1?6?30..8216)
?260.1KPa?1.2fa(?268.98KPa)
所以,最后確定基礎(chǔ)地面面積長3.8m。寬2.8m。
6、計算基底凈反力
取柱底荷
載
效
應(yīng)
基
本
組
合設(shè)
計
值F?2078KN,M?455KN?m,V?165KN.凈偏心距
e455?156?0.n,0?MN?20788?0.28m
基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力 :
Pn,max?F1?6en,02078n,minlb(l)?(1?6?0.28)?281.64KPa3.8?2.83.8108.96KPa
7、基礎(chǔ)高度
柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算(見圖2)
:
l?3.8m,b?2.8m,at?bc?0.5m,ac?0.5m.初步選定基礎(chǔ)高度h?800mm,分兩個臺階,每階高度均為400mm的。h0?800?(40?10)?750mm(有墊層)。
a?a?2h?0.5?2?0.75?2m
bt0bat?am?ab2?500?2000?1250mm
2因偏心受壓,Pn取Pn,max?281.64KPa
沖切力:
因 b?2.8m?bc?2h0?0.5?2?0.75?2m(即:沖切在地面范圍內(nèi))
bbac?[(??)b?](??)hFPh0222222.10.53.80.5??0.75)]
?281.64[(2?2?0.75)?2.8?(22lcln,max02?664.67KN抗沖切力:
0.7?hpftamh0?0.7?1.0?1.43?103?1.25?0.75?938.44KN?664.67KN,滿足要求!
8、變階處抗沖切驗算
?b?1.5m,a?2.0m,h?400?50?350mma
a?a?2h?1.5?2?0.35?2.2m?b?2.8mt1101bt0取ab=2.2m
am?a1.5?2.2a???1.85m t2b沖切力:
Fl?l?a1?b[()b?(?1?h01)]Pn,max22h01222b2 ?281.64[(3.8?2?0.35)?2.8?2.80.5(??0.35)] 2222?408.38KN抗沖切力:
0.7?hpftamh01?0.7?1.0?1.43?103?1.85?0.35?648.15KN?408.38KN
滿足要求。
9、配筋計算
選用HRB335級鋼筋,(1)
基礎(chǔ)長邊方向
1—1截面(柱邊)
柱邊凈反力:
fy?300Nmm
2l?ac(p???Pn,IPnmin2lPn,min)n,max3.8?0.5?108.96?(281.64?108.96)
2?3.8?206.66KPa懸臂部分凈反力平均值:
1(1(281.64?206.66)?244.15KPa ?)?2Pn,maxpn,I彎矩:
??221??Pn,maxPn,I?(l?)(2b?)?1?244.15?(3.8?0.5)?(2?2.8?0.5)?bc24ac? MI24? 2???675.78KN?m6675.78?2M10I???3337.2mm AS,10.9f0.9?300?750yh0
III—III截面(變階處)
l?a1(Pn,max?Pn,min)Pn,Ⅲ2l3.8?2.0(281.64?108.96)
?108.96?2?3.8?240.74KPa?Pn,min?
??21??Pn,maxPn,Ⅲ(?l?a1)(2b?)?b1MⅢ24??2??2?1?281.64?240.74?(3.8?2.0)?(2?2.8?1.5)242?250.35KN?m250.35?102MⅢ
???2649mmAS,Ⅲ0.9fyh010.9?300?350比較AsⅠ 和As,Ⅲ,應(yīng)AsⅠ按配筋
,實際配 16@180 ,則鋼筋根數(shù):
62800?40?2n??1?17,180
As?201.1?17?3418.7mm2(2)基礎(chǔ)短邊方向
因為該基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用,所以,在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可 按均布分布計算,取
11Pn?(pn,max?pn,min)?(281.64?108.85)?261.19KPa
22彎矩: II-II截面:
21?Pn,max?Pn,min??(b?bc)(2l?ac)M??24?2??21?261.19?(2.8?0.5)?(2?3.8?0.5)
?24?466.32KN?m466.32?106MI??2303mm2 AS,??0.9fyh00.9?300?750IV-IV截面(變階處)M?V1?Pn,max?Pn,min?2???b?b1)(2l?a1)(24?2?21281.64?108.96???(2.8?1.5)?(2?3.8?2)242?176.5KN?mAS,IV176.5?102MⅢ???1868mm
0.9fyh010.9?300?3506比較AS,II 和AS,IV,應(yīng)AS,II按配筋
,實際配 22 12@180 則鋼筋根數(shù):
3800?40?2n??1?2218010、基礎(chǔ)詳圖配筋大樣圖:
見施工圖
三、B、C兩軸計算
2?113.1?22?2488.2mmAs1、由任務(wù)書得:10號B軸柱子基底荷載為 :
B軸:Fk?2205KN,Mk?309KN?m,Vk?117KN;
試取
A'0?l?b?4?3.6?14.4m
持力層承載力特征值:
f?f???(b?3)???(d?0.5)aakbdm
?180?0.3?9.4?(3.6?3)?1.6?16.23?(2.2?0.5)
?225.84KPa
基礎(chǔ)底面積:
22052 ???11.96mA0fa??G?d225.84?0.7?10?1.725?20Fk
基礎(chǔ)面積按20%增大,即:
A?1.2?A0?1.2?11.96?14.35m2
2初步選定基礎(chǔ)底面面積A?l?b?4?3.6?14.4m
2、驗算持力層地基承載力
回填土和基礎(chǔ)重:
Gk??G?d?A?(0.7?10?1.725?20)?14.4?597.6KN
309?117?0.8lMk
偏心距: ek???0.145m??0.8m
?597.66Fk?Gk220P>0,滿足要求。
kmin
基地最大壓力:
Al14.44.8?229.9KPa?1.2fa?1.2?224.15?268.98KPaPkmax?G6e2205?597.66?0.145F?(1?)?(1?)kkk
所以,最后確定基礎(chǔ)地面面積長4m;寬3.6m。
3、計算基底凈反力
取柱底荷載效應(yīng) 基本組合設(shè)計值:
F?2866KN,M?402KN?m,V?153KN.凈偏心距 : en,0?M402?153?0.8??0.183m N2866 基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力 :
Pn,maxn,minF1?6en,028666?0.183244.56KPa ?()?(1?)?153.50KPalbl4.0?3.64.84、基礎(chǔ)高度
柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算(見圖3)
l?4.0m,b?3.6m,at?bc?0.5m,ac?0.5m.初步選定基礎(chǔ)高度h?800mm,分兩個臺階,每階高度均為400mm的。h0?800?(40?10)?750mm(有墊層)。
a?a?2hbt0?0.5?2?0.75?2m?b?3.6m
取ab?2m
at?amn?ab2?500?2000?1250mm
2P取Pn,max?244.56KPa
沖切力:
因 b?2.8m?bc?2h0?0.5?2?0.75?2m(即:沖切在地面范圍內(nèi))
Flblat?Pn,max[(??h0)b?(?bc?h0)]2222223.60.534.00.5?244.56[(??0.75)?3.6?(??0.75)]2222?723.90KN抗沖切力:
0.7?hp ftamh0?0.7?1.0?1.43?10?1.25?0.75?938.44KN?732.90KN39
滿足要求!
5、變階處抗沖切驗算
at?b1?1.5m,a1?2.0m,h01?400?50?350mm
ab?at?2h01?1.5?2?0.35?2.2m?b?3.6m
取ab=2.2m
am?a1.5?2.2a???1.85m t2b沖切力:
Flbb1la1?Pn,max[(??h01)b?(??h01)]2222223.60.54.02?281.64[(??0.35)?3.6?(??0.35)]2222?452.44KN抗沖切力:
0.7?hpftamh01?0.7?1.0?1.43?10?1.85?0.35?648.15KN?452.44KN3滿足要求。
6、由任務(wù)書得:10號C 軸柱子基底荷載為 :
C軸:Fk?1727KN,Mk?428KN?m,Vk?114KN;
試取
A'0?l?b?4?3.6?14.4m 由A軸計算得持力層承載力特征值:
2f??224.15KPa a12計算基礎(chǔ)和回填土重Gk時的基礎(chǔ)埋深d?(2.2?2.65)?2.425m 基礎(chǔ)底面積:
17272 ???9.46mA0fa??G?d224.15?0.7?10?1.725?20Fk
由于偏心不大,基礎(chǔ)面積按20%增大,即:
A?1.2?A0?1.2?9.46?11.35m2 初步選定基礎(chǔ)底面面積A?l?b?3.8?3?11.4m,且b=3m不需再對進行修正。
7、驗算持力層地基承載力
回填土和基礎(chǔ)重:
faGk??G?d?A?(0.7?10?1.725?20)?11.4?473.1KN
428?114?0.8lMk
偏心距: ek???0.236m??0.633m
6Fk?Gk1727?473.10
P>0,滿足要求。
kmin
基地最大壓力:
Al11.43.8?264.91KPa?1.2fa?1.2?224.15?268.98KPaPkmax?G6e1727?473.106?0.236F?(1?)?(1?)kkk
所以,最后確定基礎(chǔ)地面面積長3.8m;寬3.0m。
8、計算基底凈反力
取柱底荷載效應(yīng) 基本組合設(shè)計值:
F?2245KN,M?557KN?m,V?149KN.凈偏心距 : en,0?M557?149?0.8??0.301m N2245 基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力 :
Pn,maxn,minF1?6en,022456?0.301290.52KPa ?()?(1?)?103.34KPalbl3.8?3.03.89、基礎(chǔ)高度
柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算(見圖3)
l?3.8m,b?3.0m,at?bc?0.5m,ac?0.5m.初步選定基礎(chǔ)高度h?800mm,分兩個臺階,每階高度均為。h?800?(40?10)?750mm(有墊層)0400mm的。
a?a?2hbt0?0.5?2?0.75?2m?b?3.0m
取ab?2m
at?amn?ab2?500?2000?1250mm
2P取Pn,max?290.52KPa
沖切力:
因 b?3.0m?bc?2h0?0.5?2?0.75?2m(即:沖切在地面范圍內(nèi))
Flblatb?Pn,max[(??h0)b?(?c?h0)]2222223.00.53.80.5?290.52[(??0.75)?3.0?(??0.75)]2222?711.77KN抗沖切力:
0.7?hpftamh0?0.7?1.0?1.43?103?1.25?0.75?938.44KN?711.77KN滿足要求!
10、變階處抗沖切驗算
at?b1?1.5m,a1?2.0m,h01?400?50?350mm
ab?at?2h01?1.5?2?0.35?2.2m?b?3.0m
取ab=2.2m
at?am?ab2?1.5?2.2?1.85m
沖切力:
Fl?Pn,max[(bl?a1?h01)b?(?b1?h01)]222222?290.52[(3.00.53.82??0.35)?3.0?(??0.35)]2222?432.87KN抗沖切力:
0.7?hpftamh01?0.7?1.0?1.43?10?1.85?0.35?648.15KN?432.87KN3 滿足要求。
根據(jù)以上計算,可以繪制出基礎(chǔ)平面布置圖和A軸柱子基礎(chǔ)大樣圖。見基礎(chǔ)平面布置圖。
第四篇:基礎(chǔ)工程課程設(shè)計
08級土木工程專業(yè)1、2班基礎(chǔ)工程課程設(shè)計任務(wù)書
————樁基礎(chǔ)設(shè)計
一、設(shè)計資料
1、某建筑場地在鉆孔揭示深度內(nèi)共有6個土層,各層土的物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)見表1。土層穩(wěn)定混合水位深為地面下1.0m,地下水水質(zhì)分析結(jié)果表明,本場地下水無腐蝕性。
建筑樁基設(shè)計等級為乙級,已知上部框架結(jié)構(gòu)由柱子傳來的荷載(作用在柱底即承臺頂面):
Vk?3200kN,Mk?400kNm,H = 50kN;
柱的截面尺寸為:400×400mm;
承臺底面埋深:d=1.5m。
2、根據(jù)地質(zhì)資料,以第4層粉質(zhì)粘土為樁尖持力層,采用鋼筋混凝土預(yù)制樁
3、承臺設(shè)計資料:混凝土強度等級為C20,軸心抗壓強度設(shè)計值為fc?9600kPa,軸心抗拉強度設(shè)計值為ft?1100kPa,鋼筋采用HRB335級鋼筋,鋼筋強度設(shè)計值fy?300N/mm4、《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(GJG94-2008)
二、設(shè)計內(nèi)容及要求:
1、按照持力層埋深確定樁長,按照長徑比40-60確定樁截面尺寸;
2、計算單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值和特征值;
3、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖;
4、群樁中基樁的受力驗算;
5、軟弱下臥層強度驗算
6、承臺結(jié)構(gòu)計算;
7、承臺施工圖設(shè)計:包括樁的平面布置圖,承臺配筋圖和必要的圖紙說明;
8、需要提交的報告:任務(wù)書、計算書和樁基礎(chǔ)施工圖。
注::
1、計算書打印,按照A4頁面,上下左右頁邊距設(shè)置為2.0cm,字體采用宋小四號
2、圖紙采用3號圖幅,圖紙說明即為圖中的說明
3、任務(wù)書、計算書和樁基礎(chǔ)施工圖裝訂成一冊
4、將電子稿按班打包交上來,每人的電子稿名稱按照學(xué)號+姓名命名
計算書
第1頁
基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書
1、確定樁長和截面面積
以第4層粉質(zhì)粘土為樁尖持力層,取樁截面尺寸為度為,樁長,設(shè)樁端深入持力層深,樁徑比為48.75符合要求。
2、計算單樁豎向承載力極限標(biāo)準(zhǔn)值和特征值
標(biāo)準(zhǔn)值的計算:
特征值:
3、確定樁數(shù)和樁的平面布置圖
(1)初選樁的根數(shù)
暫取9根
(2)初選承臺尺寸 樁距承臺邊長
取承臺高度為1.1m,樁頂伸入承臺50mm,鋼筋保護層厚度取70mm,則承臺有效高度
5、軟弱下臥層強度驗算
計算書
第2頁
擴散角直線內(nèi)插
頂面處的附加應(yīng)力
下臥層頂面處的自重應(yīng)力
經(jīng)驗算,基礎(chǔ)地面尺寸及基礎(chǔ)埋深滿足要求
計算書
第3頁
第五篇:基礎(chǔ)工程課程設(shè)計
基礎(chǔ)工程課程設(shè)計
專業(yè):土木工程 班級:土木四班 學(xué)號:201103160430 姓名:王華瑞
獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計計算書
一、設(shè)計資料
10號題A軸柱底荷載:
① 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值:Fk=1598KN, Mk=365KN·m, Vk=120KN;② 柱底荷載效應(yīng)基本組合值:F=2078 KN, M=455KN·m, V=156KN。持力層選用③號粘土層,承載力特征值fak=180KPa,框架柱截面尺寸為500×500mm,室外地坪標(biāo)高同自然地面,室內(nèi)外高差450mm。
二、獨立基礎(chǔ)設(shè)計
1.選擇基礎(chǔ)材料:C25混凝土,HPB235鋼筋,預(yù)估基礎(chǔ)高度0.8m。
2.埋深選擇:根據(jù)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料: 第一層土:雜填土,厚0.5m,含部分建筑垃圾;第二層土:粉質(zhì)粘土,厚1.2m,軟塑,潮濕,承載力特征值fak=130 KPa; 第三層土:粘土,厚1.5m,可塑,稍濕,承載力特征值fak=180 KPa; 第四層土:全風(fēng)化沙質(zhì)泥巖,厚2.7m,承載力特征值fak=240 KPa; 地下水對混凝土無侵蝕性,地下水位于地表下1.5m。
取基礎(chǔ)底面高時最好取至持力層下0.5m,本設(shè)計取第三層土為持力層,所以考慮取外地坪到基礎(chǔ)底面為0.5+1.2+0.5=2.2m。由此得基礎(chǔ)剖面示意圖如下:
3.求地基承載力特征值fa 根據(jù)粘土e=0.58, =0.78, 查表2.6得=0.3, =1.6 基底以上土的加權(quán)平均重度
=16.23KN/m3
持力層承載力特征值fa(先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正)fa=fak+(d-0.5)=180+1.6×16.23×(2.2-0.5)=224.15 KPa(上式d按室外地面算起)4.初步選擇基底尺寸
取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Fk=1598KN, Mk=365KN·m, Vk=120KN 計算基礎(chǔ)和回填土重GK時的基礎(chǔ)埋深d=0.5(2.2+2.65)=2.425m 基礎(chǔ)底面積:A0= Fk/(fa-d)=1598/(224.15-0.7×10-1.725×20)=8.74m2 由于偏心不大,基礎(chǔ)底面積按20%增大,即: A=1.2A0=1.2×5.65=10.50m2
初步選定基礎(chǔ)底面面積A=l·b=4.2×2.7=11.34m2,且b=2.7m<3 m不需要再對fa進行修正。5.驗算持力層地基承載力
回填土和基礎(chǔ)重:=d?A=(0.7×10+1.725×20)×11.34 =470.61KN 偏心矩:===0.222m<=0.7m, >0, 滿足要求。
基底最大壓力=(1+6/l)×(1+)=240.27KPa<1.2fa=1.2×224.15=268.98KN 所以,最后確定基礎(chǔ)底面面積長4.2m,寬2.7m。6.計算基底凈反力
取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值:F=2078KN, M=455KN, V=156KN。凈偏心矩:=M/N=[(455+156×0.8)/2078]=0.28m 基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力 =()=×(1±)
7.基礎(chǔ)高度(采用階梯形基礎(chǔ))柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算(見圖2)
l=4.2m, b=2.7m, =0.5m, =0.5m。初步選定基礎(chǔ)高度h=800mm,分兩個臺階,每階高度均為400mm的。=800-(40+10)=750mm(有墊層)=+2=0.5+2×0.75=2m
=[(l/2-/2-)b-(b/2-/2-)2] =256.30×[(4.2/2-0.5/2-0.75)×2.7-(2.7/2-0.5/2-0.75)2] =729.81KN 抗沖切力:
0.7=0.7×1.0×1.27×103×1.25×0.75
=833.44KN>729.81, 滿足要求。8.變階處抗沖切驗算
=1.45m, =2.2m, =400-50=350mm =1.45+2×0.35=2.15m
=256.30×[(4.2/2-2.2/2-0.35)×2.7-(2.7/2-1.45/2-0.35)2]
=430.42KN 抗沖切力:
0.7=0.7×1.0×1.27×103×1.95×0.35
=606.74KN>430.42KN,滿足要求。9.配筋計算
選用的HPB235級鋼筋,=210N/mm2(1)基礎(chǔ)長邊方向
Ⅰ–Ⅰ截面(柱邊)
柱邊凈反力:+[(l+)/2l]×(-)=109.95+
[(4.2+0.5)
/(256.30-109.95)=191.83KPa 懸臂部分凈反力平均值:
1/2(+)=0.5×(256.30+191.83)=224.07KPa 彎矩:=1/24(l-)2(2b+)=1/24×224.07×(4.2-0.5)2×(2×2.7+0.5)=754.09KN?m
8.4]
× =/0.9=754.09×/0.9×210×750=5320mm2 Ⅲ–Ⅲ截面處(變階處)
+[(l+)/2l](-)
=109.95+[(4.2+2.2)/(2×4.2)]×(256.30-109.95)=221.45KPa =1/24(l-)2(2b+)
=1/24×[(256.30+221.45)/2]×(4.2-2.2)2×(2×2.7+1.45)=272.717KN?m = /0.9=272.717×/0.9×210×350=4123mm2 比較和,應(yīng)按配筋,實際配22Φ18@200 則鋼筋根數(shù):n=4200/200+1=22,=254.5×22=5599mm2(2)基礎(chǔ)短邊方向
因為該基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用,所以,在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按均勻分布計算,取=0.5(+)=0.5×(256.30+109.95)=183.125KPa 與長邊方向的配筋計算方法相同,可得Ⅱ–Ⅱ截面(柱邊)的計算配筋值=1911mm2,Ⅳ–Ⅳ截面(變階處)的計算配筋值=892mm2(以上做法均同長邊方向做法,即該基礎(chǔ)為方形)。因此按 在短邊方向配筋實際配20Φ10@150。
則鋼筋根數(shù)n=2700/150+1=19,=113.1×19=12148.9mm2 10.基礎(chǔ)配筋大樣圖:見施工圖 11.確定B、C兩軸柱子基礎(chǔ)底面尺寸
由任務(wù)書得:2號題B、C兩柱子基底荷載分別為: B軸:Fk=2205KN, Mk=309KN·m, Vk=117KN C軸:Fk=1727KN, Mk=428KN·m, Vk=114KN 由前面計算得持力層承載力特征值fa=224.15KPa 計算基礎(chǔ)和回填土重時的基礎(chǔ)埋深d=2.425m B軸基礎(chǔ)底面積:A0= Fk/(fa-d)=2205/(224.15-0.7×10-1.725×20)=12.07m2
基礎(chǔ)底面積按20%增大,即:A=1.2=1.2×12.07=14.49m2 初步選定基礎(chǔ)底面面積A=l·b=4.9×3=14.7 m2(>14.49m2),且b=3 m,不需要再對fa進行修正。
C軸基底底面積:A0= Fk/(fa-d)=1727/(224.15-0.7×10-1.725×20)=9.45m2
基礎(chǔ)底面積按20%增大,即:A=1.2=1.2×9.45=11.34m2 初步選定基礎(chǔ)底面面積A=l·b=4.2×2.7=11.35 m2(>11.34m2),且b=2.7m<3m,不需要再對fa進行修正。12.B、C兩軸持力層地基承載力驗算(略)
根據(jù)以上計算,可以繪制出基礎(chǔ)平面布置圖和A軸柱子基礎(chǔ)大樣圖。