土力學(xué)課程設(shè)計(jì).doc

土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)專 業(yè) 名 稱 土木工程 所 在 班 級(jí) 土木1104班 學(xué) 生 姓 名 王瑄齊 學(xué) 生 學(xué) 號(hào) 11101140401 指 導(dǎo) 教 師 谷淡平 設(shè)計(jì)提交日期 2014年5月 目 錄1 程設(shè)計(jì)任書 1.1 地形.2 1.2 工程地質(zhì)資料.2 1.3 水文資料.2 1.4 上部結(jié)構(gòu)資料.2 1.5 材料.22 基礎(chǔ)材料、類型、基礎(chǔ)平面布置.33 確定持力層埋深.44 確定基礎(chǔ)底面尺寸、地基承載力驗(yàn)算.4 4.1 確定地基基礎(chǔ)底面尺寸.4 4.2 地基承載力驗(yàn)算.65 參考文獻(xiàn).106 設(shè)計(jì)心得與體會(huì).111. 設(shè)計(jì)資料1.1、地形：擬建建筑場(chǎng)地平整。1.2、工程地質(zhì)資料：自上而下依次為： 雜填土：厚約0.5m，含部分建筑垃圾； 粉質(zhì)粘土：厚1.0m，軟塑，潮濕，承載力特征值=150； 粘土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值=210； 全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值=250 強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值=300 中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值=800巖土物理力學(xué)參數(shù)表 表1地層代號(hào)土名天然地基土重度孔隙比C凝聚力內(nèi)摩擦角壓縮系數(shù)a1-2壓縮模量Es抗壓強(qiáng)度f(wàn)rk承載力特征值fakkN/m3kPa度MPa-1MPaMPakPa雜填土18粉質(zhì)粘土200.6520250.2010.0150粘土19.40.5825200.228.2210全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2130300.8250強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2235303.0300中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2440304.08001.3、水文資料為： 地下水對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。 地下水位深度：位于地表下1.5m。1.4、上部結(jié)構(gòu)資料： 上部結(jié)構(gòu)為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見(jiàn)下圖：上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載標(biāo)準(zhǔn)值見(jiàn)表2： 柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值 表2題號(hào)FKMKVKA軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸1 900 1400 1000 130 105 210 50 60 45 2 1012 1425 1052 144 115 215 50 55 50 3 1024 1550 1104 158 125 220 55 50 55 4 1103 1608 1156 172 135 225 53 55 60 5 1165 1683 1208 186 145 230 59 58 65 6 1227 1758 1260 200 155 235 60 62 70 7 1289 1833 1312 214 165 240 64 66 75 8 1351 1908 1364 228 175 245 68 70 80 9 1413 1983 1416 242 185 250 71 74 85 10 1475 2058 1468 256 195 255 75 78 90 11 1537 2133 1520 270 205 260 78 82 95 12 1599 2208 1572 284 215 265 82 86 100 13 1661 2283 1624 298 225 270 85 90 105 14 1723 2358 1676 312 235 275 89 94 110 15 1785 2433 1728 326 245 280 92 98 115 1.5、材料：混凝土等級(jí)25C30，鋼筋、級(jí)。2. 基礎(chǔ)材料、類型、基礎(chǔ)平面布置 根據(jù)設(shè)計(jì)資料，材料有等級(jí)C25混凝土、鋼筋等級(jí)、級(jí)。基礎(chǔ)的剖面作成錐形，底面為矩形?；A(chǔ)平面布置。圖如下圖所示。3.確定持力層、埋深 根據(jù)設(shè)計(jì)資料，持力層設(shè)在全風(fēng)化砂質(zhì)巖層，則確定基礎(chǔ)埋深為3m。土層斷面與基礎(chǔ)剖面圖如圖所示4、確定基礎(chǔ)底面尺寸、地基承載力驗(yàn)算4.1、確定地基基礎(chǔ)底面尺寸4.1.1修正承載力特征值根據(jù)設(shè)計(jì)資料，本次設(shè)計(jì)持力層為粘土,則有：A軸線上的柱底荷載基本組合值: 由地基規(guī)范推薦方法：基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度： 修正承載力特征值為4.1.2、基礎(chǔ)底面尺寸土的自重應(yīng)力計(jì)算：=、A軸線上基礎(chǔ)基底面面積為：考慮偏心不大，將面積增加(10%30%),則取,長(zhǎng)寬之比在（12）則取初擬基礎(chǔ)底面，由于最小尺寸為2m，所以前面計(jì)算得到的不需要再進(jìn)行寬度修正。（）、B軸線上基礎(chǔ)基底面面積為：考慮偏心不大，將面積增加(10%30%),則取,長(zhǎng)寬之比在（12）則取初擬基礎(chǔ)底面，由于最小尺寸為2.4m，所以前面計(jì)算得到的不需要再進(jìn)行寬度修正。（）、C軸線上基礎(chǔ)基底面面積為：考慮偏心不大，將面積增加(10%30%),則取,長(zhǎng)寬之比在（12）則取初擬基礎(chǔ)底面，由于最小尺寸為2m，所以前面計(jì)算得到的不需要再進(jìn)行寬度修正。（）4.2、地基承載力驗(yàn)算取基礎(chǔ)高度為h=800mm，鋼筋保護(hù)厚度為40mm，、A軸線地基承載力驗(yàn)算豎向力：彎矩：計(jì)算偏心距按eb/6時(shí)基地壓力計(jì)算公式計(jì)算：=25.0.44kpa=254.66kpa1.2=300.36kpa地基承載力滿足要求。、B軸線地基承載力驗(yàn)算豎向力：彎矩：計(jì)算偏心距按eb/6時(shí)基地壓力計(jì)算公式計(jì)算：=330.11kpa1.2地基承載力滿足要求。、C軸線地基承載力驗(yàn)算豎向力：彎矩：計(jì)算偏心距按eb/6時(shí)基地壓力計(jì)算公式計(jì)算：=357.8kpa=296.6kpa1.2地基承載力滿足要求。5、 根據(jù)土層資料持力層為粘土（特征值=210kpa），下層為全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖（特征值=250kpa），強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖（特征值=300kpa）、中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖（特征值=800kpa）,下臥層的特征值都大于持力層特征值，則下臥層承載力滿足要求。6、 本基礎(chǔ)設(shè)置埋深為2m，屬于淺基礎(chǔ)，又地基主要受力層的承載力特征值為210kpa，根據(jù)規(guī)范可不作地基變形計(jì)算。7、 基礎(chǔ)高度的確定與驗(yàn)算1、初步擬定基礎(chǔ)高度h=700mm，按地基規(guī)范要求，鋪設(shè)墊層時(shí)保護(hù)層厚度不小于50mm，因此假設(shè)鋼筋重心到混凝土外表面的距離為40mm，故鋼筋的有效高度=650mm?；A(chǔ)下做100mm后的墊層，柱截面（500mm500mm）。柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的受沖切承載力應(yīng)按規(guī)范公式計(jì)算，公式為： 由于mmb=2000，這=b=2000mm2、 計(jì)算基礎(chǔ)地面地基凈反力最大值和最小值查表3的： （已求出）根據(jù)規(guī)范公式得：=為沖切驗(yàn)算時(shí)取用的部分基底面積。根據(jù)規(guī)范，下圖中陰影面積為計(jì)算時(shí)的面積。 有圖則有：滿足沖切要求。8、 基礎(chǔ)底板配筋 采用混凝土等級(jí)為C25、鋼筋為級(jí)，查表得N/、N/鋼筋的有效高度=650mm，為安全，取。柱邊截面、如圖所示。 有圖則根據(jù)規(guī)范得1）長(zhǎng)邊方向由，寬度2000mm，按梁進(jìn)行配筋：則配筋為間距為170mm。2） 短邊方向由，寬度2000mm，按梁進(jìn)行配筋：則配筋為間距為140mm。由于2.5m,底板受力鋼筋可減短10%，則有：在截面上：在截面上：基礎(chǔ)底面配筋圖見(jiàn)附表。 4 設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)： 土力學(xué)與地基基礎(chǔ) 基礎(chǔ)與地基的施工工藝 基礎(chǔ)規(guī)范大全 課程設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書5 設(shè)計(jì)心得與體會(huì)。 作為對(duì)這門課的結(jié)束，老師細(xì)心地講解了這次課程設(shè)計(jì)。一是課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，二是課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)說(shuō)明。本次設(shè)計(jì)是對(duì)前面所學(xué)的幾乎所有的知識(shí)的一個(gè)總結(jié)。當(dāng)然是我們學(xué)習(xí)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)的重點(diǎn)，也可以說(shuō)我們學(xué)習(xí)這門課程也算是為它服務(wù)的-基礎(chǔ)工程的設(shè)計(jì) 我按要求選擇了基礎(chǔ)的基本要素，之后認(rèn)認(rèn)真真讀了課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)說(shuō)明盡量弄清楚所有的問(wèn)題，為了彌補(bǔ)我們所用教材的不足，我還特地去圖書館借了二本教材和基礎(chǔ)規(guī)范大全。 首先我對(duì)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行了規(guī)范，總結(jié)和明確了設(shè)計(jì)的步驟。之后按要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中參考了許多設(shè)計(jì)的講解，從中學(xué)到了很多。比如：地基承載力的確定。首先要知道持力層的承載力的特征值，之后進(jìn)行深度的修正，之后確定截面尺寸，如果截面尺寸中則需要進(jìn)行寬度上的修正。當(dāng)然其中也遇到了不少的問(wèn)題，比如：軟弱下臥層的驗(yàn)算，因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)土層沒(méi)有軟弱層，