基礎工程課程設計概述

1、 .DOC資料. .DOC資料. 基礎工程課程設計概述作者：日期：課程名稱：基礎工程設計題目：柱下鋼筋混凝土獨立基礎 院 系： 土木工程系 專 業(yè)： 年 級： 學 號： 姓 名： 指導教師： 西南交通大學峨眉校區(qū) 2017 年 4月 20 日目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc480548101 第一部分 課程設計任務書 PAGEREF _Toc480548101 h 2 HYPERLINK l _Toc480548102 （一）設計題目： PAGEREF _Toc480548102 h 2 HYPERLINK l _Toc480548103 （二）設計資料

2、： PAGEREF _Toc480548103 h 2 HYPERLINK l _Toc480548104 （三）設計要求： PAGEREF _Toc480548104 h 5 HYPERLINK l _Toc480548105 （四）設計內(nèi)容 PAGEREF _Toc480548105 h 5 HYPERLINK l _Toc480548106 第二部分 設計步驟 PAGEREF _Toc480548106 h 6 HYPERLINK l _Toc480548107 1、擴展基礎可按下列步驟進行設計： PAGEREF _Toc480548107 h 6 HYPERLINK l _Toc480

3、548108 2、無筋擴展基礎可按下列步驟進行設計： PAGEREF _Toc480548108 h 6 HYPERLINK l _Toc480548109 第三部分 設計說明書 PAGEREF _Toc480548109 h 7 HYPERLINK l _Toc480548110 3.1 設計參數(shù)擬定 PAGEREF _Toc480548110 h 7 HYPERLINK l _Toc480548111 3.1.1選擇柱子，確定荷載 PAGEREF _Toc480548111 h 7 HYPERLINK l _Toc480548112 3.1.2 基礎材料及立面形式的選擇 PAGEREF _

4、Toc480548112 h 7 HYPERLINK l _Toc480548113 3.1.3持力層的選擇 PAGEREF _Toc480548113 h 8 HYPERLINK l _Toc480548114 3.1.4基礎埋置深度d的確定： PAGEREF _Toc480548114 h 8 HYPERLINK l _Toc480548115 3.2 具體設計計算： PAGEREF _Toc480548115 h 9 HYPERLINK l _Toc480548116 3.2.1 已知常用數(shù)據(jù) PAGEREF _Toc480548116 h 9 HYPERLINK l _Toc48054

5、8117 3.2.2 地基承載力特征值的確定 PAGEREF _Toc480548117 h 9 HYPERLINK l _Toc480548118 3.2.3 計算作用在基礎底面的荷載 PAGEREF _Toc480548118 h 13 HYPERLINK l _Toc480548119 3.3基礎底面尺寸的擬定 PAGEREF _Toc480548119 h 14 HYPERLINK l _Toc480548120 3.3.1 基本要求 PAGEREF _Toc480548120 h 14 HYPERLINK l _Toc480548121 3.1.2 基礎底面的壓力的確定公式 PAGE

6、REF _Toc480548121 h 15 HYPERLINK l _Toc480548122 3.1.3 軸心荷載下基礎底面積尺寸的擬定 PAGEREF _Toc480548122 h 16 HYPERLINK l _Toc480548123 3.1.4 偏心荷載作用下的基礎底面尺寸的擬定 PAGEREF _Toc480548123 h 18 HYPERLINK l _Toc480548124 4 持力層承載力的驗算實例 PAGEREF _Toc480548124 h 21第一部分 課程設計任務書（一）設計題目：柱下鋼筋混凝土獨立基礎（二）設計資料：地形：擬建建筑場地平整；工程地質資料詳見

7、表2.1。地基巖土物理力學參數(shù)表 表2.1地層代號土名天然地基土厚度重度（）孔隙比（e）凝聚力（c）內(nèi)摩擦角（）壓縮系數(shù)(a1-2)壓縮模量（Es）抗壓強度（frk）承載力特征值（fak）mKN/m度雜填土0.518粉質粘土1.2200.6534130.2010.0130粘土1.519.40.5825230.228.2180全風化砂質泥巖2.72122300.8240強風化砂質泥巖3.02220253.0300中風化砂質泥巖4.02415404.06203、水文資料為：地下水對混凝土無侵蝕性。后面實例的水位深度為1.5m個人的地下水位深度在下表中選擇其一。具體可由學習委員安排。水位深度/m1.

8、01.11.21.31.41.51.61.71.84、上部結構資料：上部結構為多層全現(xiàn)澆框架結構，室外地坪標高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見下圖,圖中僅畫出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和3-1列柱子對稱。圖2-1 柱網(wǎng)平面圖上部結構作用在柱底的荷載標準值見表2：上部結構作用在柱底的荷載效應基本組合設計值見表3： 柱底荷載標準值 表2 柱號Fk (KN)Mk (KNm)Vk (KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸19751548118714010019846484421032161512521641252215560523109017301312190150242626

9、6574115018151370210175271717367512181873143323519329780837461282188314962572183258690837133919701560284242355969589814022057161823126637710210498915342140167733528840210911310610159822051727365309428120117114 柱底荷載效應基本組合設計值 表3柱號F (KN)M (KNm)V (KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸112682012154418313025860625821342210

10、01627214163288727867314182250170624819531581867441496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112117108717412562202836931546212512411681823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531495、材料：混凝土等級25C30，鋼筋、級。6、根據(jù)以上所給資料及學生人數(shù)，可

11、劃分為若干個組。如：第1組共十人，基礎持力層選用土層，設計 A軸柱下獨立基礎；第2組共十人，基礎持力層選用土層，設計 B軸柱下獨立基礎；第3組共十人，基礎持力層選用土層，設計 C軸柱下獨立基礎；（三）設計要求：上述設計資料表2.1 中的土層厚度和水位深度是后面實例的原始地層厚度，大家的地層厚度和實際水位深度根據(jù)學習委員的安排，在該表的基礎上先進行改變地層厚度，所以每個人的地層參數(shù)都有差別。大家根據(jù)任務書的詳細要求和后面的指導，完成各自的軸線基礎設計。對另外兩根軸線的基礎，只要求根據(jù)所給荷載確定基礎底面尺寸。如 = 2 * GB3 -B軸柱下獨立基礎設計（四）設計內(nèi)容、設計柱下獨立基礎，包括確定

12、基礎埋深、基礎底面尺寸，對基礎進行結構的內(nèi)力分析、強度計算，確定基礎高度、進行配筋計算，并滿足構造設計要求，編寫設計計算書。、繪制基礎施工圖，包括基礎平面布置圖、基礎大樣圖，并提出必要的技術說明。第二部分 設計步驟1、擴展基礎可按下列步驟進行設計： 1）選擇基礎的材料并初步擬定立面的形式和高度； 2）選擇地基持力層并決定基礎的埋置深度； 3）計算基礎底面積并決定其尺寸（循環(huán)試算）； 4）必要時計算地基基礎的穩(wěn)定性和沉降； 5）檢算基礎的抗沖切、抗剪和抗彎曲承載力并配置鋼筋； 6）決定基礎的細部尺寸并繪制結構圖。2、無筋擴展基礎可按下列步驟進行設計： 1）選擇基礎的材料和立面形式； 2）選擇地基

13、持力層并決定基礎的埋置深度； 3）計算基礎底面積并決定其尺寸（循環(huán)試算）； 4）必要時計算地基基礎的穩(wěn)定性和沉降； 5）檢算基礎的剛性角或臺階的寬高比； 6）決定基礎的細部尺寸并繪制結構圖。第三部分 設計說明書鑒于本設計任務書為鋼筋混凝土基礎的設計，所以以下主要介紹擴展基礎的設計過程。3.1 設計參數(shù)擬定3.1.1選擇柱子，確定荷載1、選擇柱子（？）按照班級的分配，你做的是？柱子，例如“ = 1 * GB3 = 1 * ALPHABETIC A”柱子。2、柱底荷載即柱下獨立基礎頂面所受的荷載。例如下表中所示，具體的數(shù)據(jù)從表2和表3中選擇。例如選擇 = 1 * GB3 A號柱子，從表2中找到標準

14、值，從表3中找到設計值，然后將其分別填入表4中。表4 柱定所受荷載項目（）（ m）標準值97514046設計值1268183603.1.2 基礎材料及立面形式的選擇因為本設計任務書已經(jīng)要求設計為鋼筋混凝土基礎，所以本部分只需要擬定的是以下3項。1、混凝土的標號為C？，則ft= ? N/mm2。如“C25”混凝土，則2、鋼筋的類型為？級鋼筋，例如擬選用I級鋼筋用C25混凝土，則。3、立面形式初步定為 ？ （請選擇是錐形或者階梯形）。3.1.3持力層的選擇1、本設計中地基持力層擬選用 ？ 土層。其承載力特征值為：= ；空隙比= （并判斷大于或者小于0.85；） 可塑嗎？如是，則液性指數(shù)范圍為什么范

15、圍？例如：選擇“”土層（粘土）。承載力特征值為：=180 ；空隙比=0.5870mm可以?；變舴戳Γ?(a):柱邊（-截面）其中， 由幾何關系容易得到，而 (b):柱邊（-截面）(c):階梯高度變化處（-截面）(d):階梯高度變化處（-截面）故由以上計算可知：基礎底面寬度b方向上的控制彎矩（亦即最大彎矩）：基礎底面長度方向上的控制彎矩（亦即最大彎矩）：5）基礎底板的配筋根據(jù)以上所算得的截面彎矩及對應的基礎有效高度（=560mm）,按混凝土結構設計規(guī)范（GB50010-2002）正截面受彎構件的承載力計算公式，可以求出每邊所需鋼筋面積。基礎底板受力鋼筋面積（選用一級鋼筋HPB235）：寬度b方向：基礎底板每1m配筋面積：采用，實際每1m配筋：，可以，長度方向：每1m配筋面積：由于構造要求底板受力鋼筋直徑不小于10mm，間距不大于200mm，而所求得的故按構造要求配，實際每1m配筋，取為：6）、繪制基礎底板配筋施工圖如下： 相鄰軸線（即B、C軸）柱底截面尺寸的確定B軸： 地基承載力特征值計算同A-A軸荷載標準值：按中心荷載初算 中心荷載作用下基礎底面積：，取 = 4 * GB3 考慮偏心荷載的不利影響加大基礎底面面積 取