基礎(chǔ)工程課程設(shè)計

1、word某單層廠房柱下根底設(shè)計5號柱下根底姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：2022年5月目錄第1章 概 述11.1 設(shè)計任務(wù)11.2設(shè)計資料21.2.1 地基勘察資料21.2.2 設(shè)計荷載41.3設(shè)計依據(jù)4第2章5號柱下獨(dú)立根底設(shè)計52.1基底尺寸確實(shí)定52.1.1持力層的選取52.1.2確定根底埋深以及持力層的承載力52.1.3確定基底尺寸52.1.4承載力以及偏心距計算62.1.5地基變形驗(yàn)算72.2根底立面設(shè)計7荷載根本組合72.2.2確定根底高度72.2.3內(nèi)力計算82.2.4根底配筋9第3章 5號柱下樁根底設(shè)計103.1確定樁端持力層和承臺埋深113.2確定單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值123.3初

2、步擬定樁數(shù)和平面位置123.4樁位布置和確定承臺尺寸123.5計算考慮群樁效應(yīng)下的基樁豎向承載力設(shè)計值R并驗(yàn)算133.6求樁頂荷載133.6.1樁頂平均豎向力13基樁的水平承載力驗(yàn)算133.7承臺受沖切承載力驗(yàn)算14邊柱沖切14角樁向上沖切143.8承臺受剪承載力計算153.9承臺受彎及配筋計算153.10樁基變形及沉降驗(yàn)算16第4章 根底施工164.1淺根底施工方案164.2樁根底施工方案17.word第1章 概 述1.1 設(shè)計任務(wù)一、設(shè)計題目：某單層廠房柱下根底設(shè)計二、工程名稱：機(jī)械廠的裝配車間設(shè)計三、場地位置：建筑場地位于該機(jī)械廠廠區(qū)內(nèi)，廠房平面尺寸為,規(guī)定室內(nèi)地面標(biāo)高為±0.

3、00，相當(dāng)于黃海高程455.00m，室外地面標(biāo)高為-0.15m，柱頂標(biāo)高為12.50m，軌頂標(biāo)高為9.80m。四、上部結(jié)構(gòu)的類型尺寸：該裝配車間采用單層鋼筋混凝土排架承重結(jié)構(gòu)，設(shè)計跨度24m，柱距6m，車間內(nèi)有2對30噸級工作制橋式吊車。見圖11。五、設(shè)計任務(wù)：1、完成5號柱下淺根底的設(shè)計與地基的檢算。2、完成5號柱下樁根底設(shè)計。5號柱為角柱，截面形狀為矩形，尺寸：長×寬=1000×400mm。圖1-1 某廠房建筑平面圖 單位：mm1.2設(shè)計資料1.2.1 地基勘察資料勘察工作共完成鉆孔6個，并結(jié)合鉆孔取原狀土樣X個進(jìn)行了室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)。場地處地面平坦。據(jù)鉆探揭露，柱下各地層

4、的情況如下：第層：人工填土。以灰黑色粉土為主，伴有碎磚、爐渣等雜物的填土層。厚度為0.6m，結(jié)構(gòu)疏松，土質(zhì)不均，平均天然重度=17.1kN/m。第層：粉質(zhì)粘土。厚度為9.90m，硬塑可塑，土質(zhì)較均勻。土質(zhì)指標(biāo)：=22.94%,=19.9kN/m,=2.73,=0.687,=37.43%，=23.96%, =13.47,0,=0.21,=22°29,=6.04kPa。 第層：粘土。呈黃黑色，沒有鉆透，據(jù)調(diào)查厚度在10m以上。土質(zhì)均勻，可塑硬塑。土質(zhì)指標(biāo)：=25.51%,=20.4kN/m,=2.72,=0.669,=37.71%， =20.11%,=17.6,=0.25,=0.17,=

5、18°41,=8.84kPa。場區(qū)地下水屬潛水，初見水位在2.53.1m深處，穩(wěn)定水位在2.93.9m深處。地下水補(bǔ)給來源為大氣降水，水位隨季節(jié)變化，無侵蝕性。根據(jù)鉆探及室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)的情況分析第層雜填土不宜用作建筑物地基。建議把根底埋置在強(qiáng)度較高的第層粉質(zhì)粘土或第層粘性土中。其地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值分別為：第層：fk=200kPa第層：fk=220kPa圖1-2 地質(zhì)鉆孔平面布置圖圖1-3 IIII地質(zhì)剖面m1.2.2 設(shè)計荷載1. 設(shè)計柱在地面處的截面內(nèi)力取值如下：橫向計算：荷載組合編號： L11 L12 縱向是指沿車間的長軸方向，橫向是指沿車間的短軸方向。彎矩以柱子的外側(cè)受拉為正，剪力

6、以指向車間內(nèi)部為正。荷載項(xiàng)中帶下標(biāo)K 者表示荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，否那么為荷載效應(yīng)的根本組合。2. 根底梁上的荷重根底梁上的荷重包括根底梁自重按30kN/m計算，梁的橫截面尺寸如圖1-4，梁與柱之間的凈距為20mm，置于柱子外側(cè)的根底頂面淺根底或承臺樁根底上。 設(shè)計根底為角柱根底，根據(jù)車間平面布置圖，根底梁計算單元縱向取3m。圖1-4 根底梁的橫截面尺寸示意圖單位：mm1.3設(shè)計依據(jù)1. 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，GB 5000720022. 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)建筑樁基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，JGJ94-943. 吳興序主編. 根底工程西南交通大學(xué)出版社，2007第二章 5號柱下獨(dú)立根底

7、設(shè)計2.1基底尺寸確定2.1.1 持力層的選取考慮到擴(kuò)展根底的高度通常較大，且有報告地質(zhì)勘探報告第二土層粉質(zhì)黏土層地基承載力較高，宜作為持力層。2.1.2確定根底埋深以及持力層的承載力考慮到擴(kuò)展根底的高度通常較大，且有報告地質(zhì)勘探報告第二土層粉質(zhì)黏土層地基承載力較高，宜作為持力層。根底埋深擬為d=1.5m室內(nèi)地面?？紤]3#鉆孔的數(shù)據(jù)： 因粉質(zhì)黏性土e=0.6290.85,I=0.2180.85,查表得：，,2.1.3確定基底尺寸計算簡圖按中心荷載計算，那么將基底面積擴(kuò)大為，基底尺寸擬為。此外，由于基底最小尺寸為3m，故前面計算得到的不需要進(jìn)行寬度修正。2.1.4承載力以及偏心距計算豎向力： 彎

8、矩： 滿足要求。滿足要求。由于第層：，厚度到達(dá)9.6m,而且第層：，故可不用對下臥層進(jìn)行承載力驗(yàn)算。2.1.5地基變形驗(yàn)算有該建筑屬一般工業(yè)建筑，在地基根底設(shè)計等級中屬于丙級。由 地基標(biāo)準(zhǔn) 知，該地基在可不作地基變形計算設(shè)計等級為丙級的建筑物范圍。而且其地基承載力特征值大于130kPa,所以可不進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。故擴(kuò)展根底底面積擬取3.0m×3.0m。2.2 根底立面設(shè)計2.2.1荷載根本組合豎向力：彎矩： 2.2.2確定根底高度初步擬定根底高度500mm，按標(biāo)準(zhǔn)要求，鋪設(shè)墊層保護(hù)層厚度不于40mm，因此假設(shè)鋼筋重心到混凝土外外表的距離為50mm，那么混凝土有效高度h0=500-50

9、=450mm，抗沖切破壞驗(yàn)算公式：首先計算。 故 擴(kuò)展根底尺寸圖單位：mm近似取保守偏大沖切力設(shè)計值：式中，故，根底混凝土采用C30，其中,故h0=450mm能夠滿足抗沖切破壞要求2.2.3內(nèi)力計算：臺階寬高比：2.5 顯然最危險控制截面在柱邊處 2.2.4 根底配筋抗彎鋼筋的配置:采用,其。沿長邊方向，由,寬度,按梁進(jìn)行配筋，可得 選用。 實(shí)際上，大于原先假定450mm，上述配筋顯然是可以的。 沿短邊方向的鋼筋通常置于長邊鋼筋之上，并假設(shè)采用鋼筋，故，再由，寬度,可得 。 選用,。第三章 5號柱下樁根底設(shè)計 樁根底具有承載能力高、穩(wěn)定性好、沉降穩(wěn)定快和沉降變形小，抗震能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)設(shè)計荷載

10、較大時，樁根底相對較經(jīng)濟(jì)。 從本設(shè)計的地勘資料中了解到，根底處于粉質(zhì)黏土和黏土之上，距離堅(jiān)硬的巖石層的距離較大，不宜設(shè)置成端承樁，宜設(shè)置成摩擦型端承樁。3.1確定樁端持力層和承臺埋深考慮根底梁荷載， L11 L12 荷載標(biāo)準(zhǔn)值 荷載根本組合： 根據(jù)地勘資料，初步擬定承臺埋深為1.0m，并初步選定采用鋼筋混凝土預(yù)制方樁，樁的截面尺寸選定為。人工填土性質(zhì)較差，為高壓縮性土層。 粉質(zhì)黏性土:3#孔-1粉質(zhì)粘土的液性指數(shù)=0.218，壓縮性指數(shù)故此層土處于硬塑狀態(tài)，可以作為持力層。初步擬定樁在承臺以下的長度為8m，深入粉質(zhì)黏性土。其計算簡圖如圖樁根底計算簡圖3.2確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值采用公式5

11、-21：式中： 粉質(zhì)黏土：，查表5-6可知：。查表5-7并由線性內(nèi)插法得樁的極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值；于是有：3.3初步擬定樁數(shù)和平面位置由于樁的布置和樁數(shù)還未知，先不考慮承臺效應(yīng)和群樁效應(yīng)計算單樁承載力。由標(biāo)準(zhǔn)有單樁承載力特征值,取k=2，那么確定樁數(shù)時，由于承臺尺寸沒有確定，可先根據(jù)單樁承載能力設(shè)計值和上部結(jié)構(gòu)物荷載初步估算確定。中心荷載時，,，考慮到上部荷載特點(diǎn)，同時為了便于布置，取4根。3.4樁位布置和確定承臺尺寸樁在平面上采用行列式布置，樁的最小中心距。取x方向中心距為1.4m，y方向中心距為1.05m。取承臺邊緣至邊樁的中心距離為，承臺至邊樁的外緣的距離為，滿足相關(guān)的規(guī)定。樁的布置與承臺的

12、尺寸如圖10示。承臺長邊和短邊距離分別為：，初步擬定承臺高度h=800mm，為保證群樁與承臺連接的整體性，樁頂嵌入承臺長度為50mm，鋼筋保護(hù)層厚度為35mm，承臺的有效高度。3.5 計算考慮群樁效應(yīng)下的基樁豎向承載力設(shè)計值R并驗(yàn)算由，樁周圍黏性土，用內(nèi)插查得：因承臺底土層為單一土層，故；考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值為：重新估算樁數(shù)：(承臺及其上土的平均重度為20KN/m3)承臺及其土重 故初擬樁數(shù)滿足要求，不再調(diào)整。3.6求算樁頂荷載樁頂平均豎向力： 故滿足要求。3.6.2基樁的水平承載力驗(yàn)算： 由于其值較小，因此無需驗(yàn)算考慮群樁效應(yīng)的基樁水平承載力設(shè)計值。3.7承臺受沖切承載力驗(yàn)

13、算承臺混凝土選用C20，其，鋼筋選用HRB335,。3.7.1邊柱沖切按式計算，計算沖跨比和沖切系數(shù)：,<0.25，取=0.25 ,<0.25，取=0.25 因?yàn)閔=800mm，所以 故滿足要求。3.7.2 角樁向上沖切, 故滿足要求。3.8承臺受剪承載力計算剪跨比與以上沖跨比相同，對I-I斜截面，。剪切系數(shù)，截面高度影響系 (因，故取) 故滿足要求。對II-II斜截面，因?yàn)?，那么剪切系?shù)且，故II-II斜截面其受剪承載力更大，故滿足要求。3.9承臺受彎及配筋計算沿短邊方向 選用1012，沿平行y軸方向均勻布置。沿長邊方向 選用1414，沿平行x軸方向均勻布置。3.10樁基變形及沉

14、降驗(yàn)算由于該建筑屬于一般工業(yè)建筑，在地基根底設(shè)計等級中屬于丙級，同時設(shè)吊車工作級別為A5，由 建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) 知，可不進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。群樁根底的變形驗(yàn)算略對于此丙級樁基，一般都能滿足要求。 第4章 根底施工4.1淺根底施工方案該淺根底采用C20混凝土，HPB235鋼筋制作，根底埋深為1.5m ,尺寸為3000×3000；本工程采用人工挖基坑槽，其工藝流程如下：測量放線，確定根底位 置人工挖基坑槽砼墊層鋼筋綁扎灌筑混凝土養(yǎng)護(hù)。挖基坑槽過程中如發(fā)現(xiàn)有地下水，應(yīng)立即做好記錄，待查明原因后，采取有效處理方法前方可繼續(xù)施工。根底設(shè)備配備： 1. 攪拌站一臺 2. 電焊機(jī)二臺 3. 經(jīng)緯儀一臺，水準(zhǔn)儀一臺 4. 4立方米水箱一個 5. 電閘箱一個 6. 振搗棒三套 7. 手推車20輛 8. 塔式起重機(jī)1臺4.2樁根底施工方案該樁根底采用C20混凝土，HRB335鋼筋制作，根底埋深為1.0m ,尺寸為2100mm×1750mm；承臺下有4個樁，樁身尺寸為350mm×350mm。樁根底為預(yù)制方樁。主要機(jī)具：柴油打樁機(jī)、電焊機(jī)、樁帽、運(yùn)樁小車。索具、鋼絲繩、鋼墊板或槽鋼，以及木折尺等。工藝流程：就樁樁機(jī) 起吊預(yù)制樁  穩(wěn)樁  打樁  接樁