基礎(chǔ)工程課程設(shè)計任務(wù)書及例題

《根底工程》課程設(shè)計任務(wù)書開題日期：2023年5月26日完成日期：2023年6月1日一、設(shè)計目的通過本次設(shè)計，讓學(xué)生初步掌握柱下鋼筋混凝土獨(dú)立根底的設(shè)計步驟、方法及具體的計算過程，并逐步培養(yǎng)從事根底工程淺根底的設(shè)計能力。二、設(shè)計內(nèi)容設(shè)計題目柱下鋼筋混凝土獨(dú)立根底設(shè)計內(nèi)容1、確定根底埋深；2、按持力層承載力特征值確定根底底面尺寸；3、驗(yàn)算地基變形；4、根底結(jié)構(gòu)設(shè)計：擬定根底剖面尺寸，進(jìn)行內(nèi)力分析、強(qiáng)度驗(yàn)算和配筋設(shè)計，并滿足構(gòu)造設(shè)計要求；5、繪制根底施工圖，包括根底平面圖、立面圖及配筋圖。三、設(shè)計資料地形擬建建筑場地平整2、工程地質(zhì)資料自上而下依次為：①號土層填土：厚約0.5m，含局部建筑垃圾；②號土層粉質(zhì)黏土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130kpa；③號土層黏土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak=180kpa；④號土層，細(xì)砂，層厚2.7m，中密，承載力特征值fak=240kpa；⑤號土層，強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭露，承載力特征值fak=300kpa。3、巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。地層代號土的名稱天然地基土重度〔γ〕孔隙比〔e〕黏聚力〔c〕內(nèi)摩擦角〔Φ〕壓縮系數(shù)(a1-2)壓縮模量〔Es〕抗壓強(qiáng)度〔frk〕承載力特征值〔fak〕kN/m3度①雜填土18②粉質(zhì)粘土200.6534130.2010.0130③粘土19.40.5825230.228.2180④全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2122300.8240⑤強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2220253.0300⑥中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2415404.0620表1地基巖土物理力學(xué)參數(shù)表水文資料為地下水對混凝土無侵蝕性；地下水位于地表下1.5m。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)布置見圖1，圖中僅畫出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和4-1列柱子對稱。圖1柱網(wǎng)平面圖上部結(jié)構(gòu)作用：柱底的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值和荷載效應(yīng)根本組合值分別見表2和見表3。表2柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值柱號Fk(kN)Mk(kN?m)Vk(kN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸197515481187140100198464844210321615125216412522155605231090173013121901502426266574115018151370210175271717367512181873143323519329780837461282188314962572183258690837133919701560284242355969589814022057161823126637710210498915342140167733528840210911310610159822051727365309428120117114表3柱底荷載效應(yīng)根本組合值柱號F(kN)M(kN?m)V(kN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸1126820231544183130258606258213422100162721416328872786731418225017062481953158186744149623601782274228353939588515842435186330625138610410896616672448194533428442311211710871741256220283693154621251241168182326742104391346491133136128919952783218142537552314214713810207828662245455402557156153149材料：混凝土等級C25～C30，鋼筋HRB400。根據(jù)以上所給資料及學(xué)生人數(shù)，每班劃分為3個組。第1組共15人，根底持力層選用③土層，設(shè)計A軸柱下獨(dú)立根底；第2組共15人，根底持力層選用④土層，設(shè)計B軸柱下獨(dú)立根底；第3組共15人，根底持力層選用③土層，設(shè)計C軸柱下獨(dú)立根底。三、設(shè)計成果及要求：成果：《根底工程》課程設(shè)計計算書〔1〕設(shè)計計算書封面封面上應(yīng)寫明設(shè)計題目、學(xué)生姓名、專業(yè)、年級、指導(dǎo)教師等信息，且必須打印。〔2〕目錄及正文目錄及正文格式自定，且必須手寫。要求：1．計算書按封面、任務(wù)書、目錄、正文、結(jié)束語及參考文獻(xiàn)的順序進(jìn)行左側(cè)裝訂。2．計算書要求書寫工整、數(shù)字準(zhǔn)確、圖文并茂。四、參考資料1．《土力學(xué)》〔第2版〕東南大學(xué)等四校合編.中國建筑工業(yè)出版社，2023；2．《根底工程》〔第2版〕華南理工大學(xué)等三校合編.中國建筑工業(yè)出版社，2023；3.《土力學(xué)與根底工程》趙明華主編.武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2003；4.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計》〔新1版〕白國良主編.武漢理工大學(xué)出版社，2023；5.《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50009—2023〕，中國建筑工業(yè)出版社，2023；6.《建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50007—2023〕，中國建筑工業(yè)出版社，2023；7．《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50010—2023〕，中國建筑工業(yè)出版社，2023。目錄柱下獨(dú)立根底設(shè)計11.1選擇根底材料31.2選擇根底埋置深度31.3地基承載力特征值41.4初步選擇基底尺寸51.5驗(yàn)算持力層地基承載力51.6根底高度確實(shí)定61.7變階處抗沖剪驗(yàn)算81.8配筋計算81.9根底配筋大樣圖10結(jié)束語 11參考文獻(xiàn)12獨(dú)立根底設(shè)計本人設(shè)計資料本人分組情況為第二組第23號，根據(jù)分組要求及參考書柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值及柱底荷載效應(yīng)根本組合值選用8題號B軸柱底荷載.①柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值:。②柱底荷載效應(yīng)根本組合值:。持力層選用4號全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖土層，厚2.7米，承載力特征值，框架柱截面尺寸為500mm500mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。1.1選擇根底材料根底采用C25混凝土，HRB335級鋼筋，預(yù)估根底高度0.8m。1.2選擇根底埋置深度根據(jù)柱下獨(dú)立根底課程設(shè)計任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料選取。擬建廠區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無侵蝕性，地下水位于地表下1.5m。取根底底面高時最好取至持力層下0.5m，本設(shè)計取4號土層為持力層，所以考慮取室外地坪到根底底面為0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。由此得根底剖面示意圖，如圖1.2所示。修改圖上尺寸圖1.2根底剖面示意圖1.3求地基承載力特征值根據(jù)全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，查表得=2.0，=3.0?；滓陨贤恋募訖?quán)平均重度為：由于持力層為粘土，地基承載力特征值為：持力層承載力特征值〔先不考慮對根底寬度修正值〕為上式d按室外地面算起。1.4初步選擇基底尺寸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計算根底和回填土重時的根底埋置深度為根底底面積為由于偏心不大，根底底面積按20%增大，即初步選定根底底面積，且b=2.4m3m不需要再對進(jìn)行修正。1.5驗(yàn)算持力層地基承載力根底和回填土重為偏心距，滿足要求?；鬃畲髩簯?yīng)力：Pmax=(2057+335.5)／7.2＊(1+60.15/3)=432<1.2`````1.6計算基底反力取柱底荷載效應(yīng)根本組合設(shè)計值：靜偏心距為：根底邊緣處的最大和最小凈反力為：1.7根底高度確實(shí)定柱邊根底截面抗沖切驗(yàn)算〔見圖1.3〕〔a〕〔b〕圖1.3沖切驗(yàn)算簡圖〔a〕柱下沖切〔b〕變階處沖切取l=3m,b=2.4m,,初步選定根底高度h=800mm，分兩個臺階，每階段高度均為500mm。，那么取。取=2.0m。因此，可得因?yàn)槠氖軌?，，沖切力：抗沖切力為因此滿足要求。1.8變階處抗沖剪驗(yàn)算由于有那么取所以取，沖切力為抗沖切力為因此滿足要求。1.9配筋計算選用HPB335鋼筋，。根底長邊方向?qū)τ冖?Ⅰ截面，柱邊凈反力為懸臂局部凈反力平均值為彎矩為鋼筋的面積為對于Ⅲ-Ⅲ截面〔變階處〕，有彎矩為鋼筋的面積為因此比擬和，應(yīng)取配筋，實(shí)際配，那么鋼筋根數(shù)為根底短邊方向因?yàn)樵摳资軉蜗蚱暮奢d作用，所以，在根底短邊方向的基底反力可按均勻分布計算，取與長邊方向的配筋計算方法相同，對于Ⅱ-Ⅱ截面〔柱邊〕的計算：彎矩為Ⅳ-Ⅳ截面〔變階處〕的計算：彎矩為因此，按在短邊方向配筋，實(shí)際配鋼筋根數(shù)為1.10根底配筋大樣圖根底配筋大樣圖如圖A3圖紙01所示。修改圖樣圖1.4根底配筋示意圖結(jié)束語本次課程設(shè)計即將告一段落，在此兩周里，通過同學(xué)和老師的幫助，還有自己的努力終于完成了此次課程設(shè)計的任務(wù)，可能課程設(shè)計的結(jié)果會差強(qiáng)人意，但在其中的過程中，學(xué)到的知識量卻是令人欣慰的。課程設(shè)計本身就是一項(xiàng)理論與實(shí)際相結(jié)合的過程，與平時的課后作業(yè)相比，需要更多的知識積累與運(yùn)用。同時我們越是認(rèn)真負(fù)責(zé)的對待，我們在這個過程中收獲得就越多。相對于我自己而言，剛剛開始做的時候會有很多顧忌，生怕會應(yīng)該前期的錯誤會引起后面的大麻煩，從而要求我細(xì)心處理每一個細(xì)節(jié)問題，包括荷載的取值，根底的埋深等等，通過與同學(xué)的探討，加深了自己對那些原來有疑惑的知識點(diǎn)的理解，越做到后面，計算步驟就越熟練，計算速度也就越快。也許這是完成一個任務(wù)的普遍規(guī)律，由淺而深，由生到熟的過程。與此同時，這次的課程設(shè)計也是一次知識的總結(jié)，剪力計算、彎矩計算等這些大一大二學(xué)過的知識點(diǎn)，這次有