基礎(chǔ)工程柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)

1、基礎(chǔ)工程柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工程柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)17/17基礎(chǔ)工程柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)優(yōu)選文檔一、課程設(shè)計(jì)的目的基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)是土木工程專業(yè)教育的一個(gè)重要授課環(huán)節(jié)，是全面檢驗(yàn)和牢固基礎(chǔ)工程課程學(xué)習(xí)收效的一個(gè)有效方式。經(jīng)過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使學(xué)生能夠運(yùn)用已學(xué)過(guò)基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)理論和方法進(jìn)行一般形式的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步理解基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的基根源理。設(shè)置課程設(shè)計(jì)的目的是加強(qiáng)學(xué)生對(duì)本課程及相關(guān)課程知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生綜合解析問(wèn)題的能力和運(yùn)用基礎(chǔ)理論知識(shí)解決實(shí)質(zhì)工程問(wèn)題的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下牢固的基礎(chǔ)，也有助于學(xué)生畢業(yè)后能盡早進(jìn)入“工程角色”。多年來(lái)的授課實(shí)踐反響了課程設(shè)計(jì)這一授課環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)起到

2、了必然的作用。二、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容1、設(shè)計(jì)資料1、地形擬建建筑場(chǎng)所平展2、工程地質(zhì)條件自上而下土層依次以下：號(hào)土層：雜填土，層厚約0.5m，含部分建筑垃圾號(hào)土層：粉質(zhì)粘土，層厚1.2m，軟塑，潤(rùn)濕，承載力特色值f=130kPa。ak號(hào)土層：粘土，層厚，可塑，稍濕，承載力特色值fak=180kPa。1.5m號(hào)土層：細(xì)砂，層厚2.7m，中密，承載力特色值fak=240kPa。號(hào)土層：強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭示，承載力特色值fak=300kPa。3、巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1.1所示。表1.1地基巖土物理力學(xué)參數(shù)土內(nèi)摩擦孔隙壓縮模標(biāo)準(zhǔn)層重度比液性角量s承載力土的名稱黏聚力貫入指數(shù)特色值

3、c(kPa)錘擊編3eIL（MPa）fak（kPa）(kN/m)（）數(shù)N.優(yōu)選文檔號(hào)雜填土18粉質(zhì)粘土200.650.8434137.56130粘土19.40.580.7825238.211180細(xì)砂210.623011.616240強(qiáng)風(fēng)化砂221822300質(zhì)泥巖4、水文地質(zhì)條件（1）擬建場(chǎng)區(qū)地下水對(duì)混凝土構(gòu)造無(wú)腐化性。（2）地下水位深度：位于地表下1.5m5、上部構(gòu)造資料擬建建筑物為多層全現(xiàn)澆框架構(gòu)造，框架柱截面尺寸為500mm500mm。室外處坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)部署如圖1.1所示。圖1.1柱網(wǎng)平面圖、上部構(gòu)造作用上部結(jié)-構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值如表1.2

4、所示，上部構(gòu)造作用在柱底的荷載效應(yīng)基本組合值如表1.3所示。表1.2柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值.優(yōu)選文檔題號(hào)FKKK(KN)M(KN.M)V(KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸197515481187140100198464844210321615125216412522155605731150181513702101750271717367412181873143323519329780837451282188314962572183258690836133919701560284242355969589表1.3柱底荷載效應(yīng)基本組合值題號(hào)FK(KN)MK(KN.M)VK(KN)A軸B軸C

5、軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸112682012154418313025860625821342210026272141632887278673149623601782274228353939588415842435186330625138610410896516672448194533428442311211710861741256220283693154621251241167、資料混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25C30，鋼筋采用HPB300、HRB335級(jí)。2、設(shè)計(jì)分組依照以上所給設(shè)計(jì)資料及學(xué)生人數(shù)，將學(xué)生劃分為6組。分組表示以下：第1組，共8人，基礎(chǔ)持力層采用號(hào)土層，設(shè)計(jì)A軸柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。第2組，共

6、8人，基礎(chǔ)持力層采用號(hào)土層，設(shè)計(jì)A軸柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。第3組，共8人，基礎(chǔ)持力層采用號(hào)土層，設(shè)計(jì)B軸柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。第4組，共7人，基礎(chǔ)持力層采用號(hào)土層，設(shè)計(jì)B軸柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。第5組，共7人，基礎(chǔ)持力層采用號(hào)土層，設(shè)計(jì)C軸柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。第6組，共7人，基礎(chǔ)持力層采用號(hào)土層，設(shè)計(jì)C軸柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。高出42人的，合到第6組。.優(yōu)選文檔3、設(shè)計(jì)要求每人依照所在組號(hào)和題號(hào)，完成指定軸線的柱下獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。對(duì)于別的兩根軸線的基礎(chǔ)，只要求依照所給荷載確定基礎(chǔ)底面尺寸，以便畫(huà)出基礎(chǔ)平面圖。要求解析過(guò)程詳細(xì)，計(jì)算步驟完滿，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)面報(bào)告的編寫(xiě)應(yīng)擁有條理性，圖紙齊整清楚。4、設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，包括確定

7、基礎(chǔ)埋置深度、基礎(chǔ)底面尺寸，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)造內(nèi)力解析、強(qiáng)度計(jì)算，確定基礎(chǔ)高度，進(jìn)行配筋計(jì)算并滿足構(gòu)造設(shè)計(jì)要求，地基沉降計(jì)算，編寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)。（2）繪制基礎(chǔ)施工圖，包括基礎(chǔ)平面部署圖、獨(dú)立基礎(chǔ)大樣圖，并提出必要的技術(shù)說(shuō)明。5、設(shè)計(jì)成就1、設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)包括以下內(nèi)容：（1）確定地基持力層和基礎(chǔ)埋深度。（2）確定基礎(chǔ)底面尺寸，驗(yàn)算地基承載力（3）對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行抗沖承載力驗(yàn)算，確定基礎(chǔ)高度。（4）對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行正截面受彎承載力驗(yàn)算，確定基礎(chǔ)底板配筋。（5）地基沉降計(jì)算2、設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)圖紙包括以下內(nèi)容：（1）基礎(chǔ)平面部署圖。（2）獨(dú)立基礎(chǔ)大樣圖。（3）設(shè)計(jì)說(shuō)明。.優(yōu)選文檔三、課程設(shè)計(jì)參照資料(1)建筑構(gòu)造荷

8、載規(guī)范(GB50009-2010)，中國(guó)建筑工業(yè)初版社(2)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2011),中國(guó)建筑工業(yè)初版社(3)建筑樁基技術(shù)規(guī)范(JGJ94-2008),中國(guó)建筑工業(yè)初版社(4)混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50010-2010),中國(guó)建筑工業(yè)初版社(5基礎(chǔ)工程（第2版）周景星李廣信虞石民王洪瑾編著清華大學(xué)初版社.優(yōu)選文檔一、本組設(shè)計(jì)資料：組B軸柱底荷載柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值FK=1815KNMK=175KN.MVK=73KN柱底荷載效應(yīng)基本組合值F=2360KNM=228KN.MV=95KN持力層為土層承載力特色值fak=180kg地下水位深度位于地表下1.5m框架柱截面尺寸

9、500mm*500mm室外處坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm二基礎(chǔ)設(shè)計(jì)：選擇基礎(chǔ)資料基礎(chǔ)采用C25混凝土，HPB235級(jí)鋼筋，預(yù)估基礎(chǔ)高度0.8m2.選擇基礎(chǔ)埋置深度依照任務(wù)書(shū)要求和工程地質(zhì)資料號(hào)土層：雜填土，層厚約0.5m，含部分建筑垃圾。號(hào)土層：粉質(zhì)粘土，層厚1.2m，軟塑，潤(rùn)濕，承載力特色值fak=130kPa。號(hào)土層：粘土，層厚1.5m，稍濕，承載力特色值fak=180kPa。地下水對(duì)混凝土無(wú)損害性，地下水位于地表下1.5m取基礎(chǔ)底面高時(shí)最好取至持力層下0.5m,本設(shè)計(jì)取土層為持力層，因此考慮取室外處坪到基礎(chǔ)底面為0.5+1.2+0.5=2.2m,基礎(chǔ)剖向表示圖以下：.優(yōu)選文檔3

10、.求地基承載力特色值fa依照土層為粘土e0.58，IL0.78，查表2.6得b0.3，d1.6基地以上土的加權(quán)平均重度：rm180.5201(2010)0.2(19.410)0.516.23KN/m32.2持力層承載力特色值fa（先不考慮對(duì)基礎(chǔ)寬度修正）fafakdm(d0.5)1801.616.23(2.20.5)224.15KPa（上式d按室外處面算起）初步選擇基底尺寸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值FK=1815KN，MK=175KNm，VK=73KN1計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重Gk時(shí)的基礎(chǔ)埋深：d(2.22.65)2.425m2基礎(chǔ)底面積為:A0Fk18159.94m2faGd1.72520考慮獨(dú)愛(ài)荷載的影響

11、，基礎(chǔ)面積加大范圍為（10%-40%）此處按20%增大面積A=1.2A0=1.29.94=11.928m212.0m2初步選定基礎(chǔ)底面面積2A=lb=43=12m,且b=3m不需要再對(duì)fa進(jìn)行修正。驗(yàn)算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為：GkGdA(0.7101.72520)12498KN獨(dú)愛(ài)距：Mk175730.8l0.6m，Pkmin0，滿足。ekGk18154980.100mFk6基底最大壓力：PkmaxFkGk16ek1815498160.1Al12466KPa1.2fa(268.98KPa)安全因此，最后確定基礎(chǔ)底面面積長(zhǎng)4m，寬3m。.優(yōu)選文檔計(jì)算基底凈反力取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計(jì)

12、值：F=2360KN，M=228KNm，V=95KN。凈獨(dú)愛(ài)距en,0M228950.8mN23600.13基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力n,max16en,0)235.02kPapn,minF(2360(160.13)158.32kPalbl434基礎(chǔ)高度(采用階梯形基礎(chǔ))柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算（見(jiàn)以下圖）圖2沖切驗(yàn)算簡(jiǎn)圖（a）柱下沖切；（b）變階處沖切l(wèi)=4m，b=3m，atbc0.5m,ac0.5m。初步選定基礎(chǔ)高度h800mm，分兩個(gè)臺(tái)階，每個(gè)臺(tái)階均為400mm。h0=800-（40+10）=750mm（有墊層），則abat2h0，取ab2m.優(yōu)選文檔atab5002000因此，可得：a

13、m221250mm因獨(dú)愛(ài)受壓，pn取pn,max235.02KPa沖切力：lacbbc2Flh0bh0Pn,max222240.5320.7530.5235.02220.7522646.31KN抗沖切力：0.7hpftamh031.250.75833.44KN646.31KN，滿足變階處抗沖切驗(yàn)算atb11.5m，a11.9m，h01400（4010）350mmabat2h011.5b3m，取ab2.2mamatab1.52.21.85m22la1bb12沖切力：FlPn,maxh01bh01222241.932=235.020.3531.52220.352455.94KN抗沖切力：30.7h

14、pftamh010.35配筋計(jì)算采用的HPB235級(jí)鋼筋，fy210N/mm2.優(yōu)選文檔（1）（1）基礎(chǔ)長(zhǎng)邊方向，對(duì)于-截面（柱邊），柱邊凈反力為pn,Ipn,minlac(pn,maxpn,min)2l158.3240.5(235.02158.32)4201.46kPa懸臂部分凈反力平均值：1Pn,maxPn,1235.02201.46218.24KPa22彎矩：M1Pn,maxPn,Ilac22bbc2421218.24(40.5)2(230.5)24724.06KNmAs,IM724.0610620.9fyh00.92107505108.01mm對(duì)于截面-（變階處），有Pn,Pnminl

15、a1Pn,maxPn,min2l158.3241.9235.02158.3224214.89KPaM1Pn,maxPn,la122bb12421235.02214.89(41.9)2(231.5)242310.02KNmM310.021062As,0.92103504686.62mm0.9fyh01比較AS,1和AS,，應(yīng)按AS,1配筋，實(shí)質(zhì)配18160則鋼筋根數(shù)：n3000119.7520160，As254.5205090mm25108.1mm2,因此配21根。.優(yōu)選文檔（2）基礎(chǔ)短邊方向因?yàn)樵摶A(chǔ)受單向獨(dú)愛(ài)荷載作用，因此，在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按平均分布計(jì)算，取Pn1Pn.maxPn.

16、min1196.67KPa22對(duì)于II-II截面（柱邊）MIIpn(bbc)2(2lac)24196.67(30.5)2(240.5)24435.34KNmAsIIMII435.341063071.18mm20.9fyh00.9210750對(duì)于V-V截面（變階處）彎矩為MIVpn(bb1)2(2la1)24196.67(31.5)2(241.9)24182.53KNmAsIVMIV182.5310620.9fyh010.92103502759.33mm比較AsII和AsIV,應(yīng)按AsII配筋，實(shí)質(zhì)配14200則鋼筋根數(shù)：n4000121，200As153.9213231.9mm23071.8m

17、m2,因此配21根?；A(chǔ)配筋大樣圖：見(jiàn)施工圖確定A、C軸柱子基礎(chǔ)底面尺寸由柱下獨(dú)立基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)得：6號(hào)題A、C兩柱子基底荷載分別以下。A軸：FK=1150KN，MK=210KNm，VK=71KN。C軸：FK=1370KN，MK=271KNm，VK=67KN。.優(yōu)選文檔由前面計(jì)算得持力層承載力特色值fa224.15kPa計(jì)算基礎(chǔ)和回填土重Gk時(shí)的基礎(chǔ)埋深d=2.425mA軸基礎(chǔ)底面積為A0Fk11501.7256.30m2faG20基礎(chǔ)底面積按20增大，即：A1.2A02初步選定基礎(chǔ)地面面積為Alb27.56m2，且b3m，不需要再對(duì)fa進(jìn)行修正。C軸基礎(chǔ)底面面積為A0Fk13707.94

18、m2Gd10fa1.72520基礎(chǔ)底面積按20%增大，即A1.2A02初步選定基礎(chǔ)地面面積為29.53m2，且b=3m，不需要再對(duì)fa進(jìn)行修正。基礎(chǔ)沉降取準(zhǔn)永久荷載組合值為1815KN,基礎(chǔ)底面平均附加應(yīng)力：p0prmd181549816.232.425153.39kPa12計(jì)算深度：znb(2.50.4lnb)3(2.50.4ln3)6.18m，初定Zn=7當(dāng)Z=0，sd180.5201(2010)0.2(19.410)0.122.94(Kpa)Z=1m，sz122.94(19.410)132.34(Kpa)Z=2m，sz232.34（19.410）0.4（2110）0.642.7(Kpa)Z=3m，sz342.7（2110）153.7(Kpa)Z=4m，sz453.7（2110）164.7(Kpa).優(yōu)選文檔Z=5m，sz564.7（2110）0.1（2210）0.976.6(Kpa)Z=6m，Z=7m，Z=8m，sz6sz7sz86（2210）188.6(Kpa)6（2210）1100.6(Kpa)100.6（2210）1112.6(Kpa)因?qū)訛榧捌湎峦翆訛榧?xì)砂，因此算至1.5m。粘土層壓縮模量ES8.2MPa,p0ak135kPa,由此查表得s在之