基礎工程課程設計任務書及例題

《根底工程》課程設計任務書開題日期：2023年5月26日完成日期：2023年6月1日一、設計目的通過本次設計，讓學生初步掌握柱下鋼筋混凝土獨立根底的設計步驟、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計能力。二、設計內(nèi)容設計題目柱下鋼筋混凝土獨立根底設計內(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、驗算地基變形；4、根底結(jié)構(gòu)設計：擬定根底剖面尺寸，進行內(nèi)力分析、強度驗算和配筋設計，并滿足構(gòu)造設計要求；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，細砂，層厚2.7m，中密，承載力特征值fak=240kpa；⑤號土層，強風化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭露，承載力特征值fak=300kpa。3、巖土設計技術參數(shù)地基巖土物理力學參數(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全風化砂質(zhì)泥巖2122300.8240⑤強風化砂質(zhì)泥巖2220253.0300⑥中風化砂質(zhì)泥巖2415404.0620表1地基巖土物理力學參數(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：柱底的荷載效應標準組合值和荷載效應根本組合值分別見表2和見表3。表2柱底荷載效應標準組合值柱號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，設計A軸柱下獨立根底；第2組共15人，根底持力層選用④土層，設計B軸柱下獨立根底；第3組共15人，根底持力層選用③土層，設計C軸柱下獨立根底。三、設計成果及要求：成果：《根底工程》課程設計計算書〔1〕設計計算書封面封面上應寫明設計題目、學生姓名、專業(yè)、年級、指導教師等信息，且必須打印?！?〕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、任務書、目錄、正文、結(jié)束語及參考文獻的順序進行左側(cè)裝訂。2．計算書要求書寫工整、數(shù)字準確、圖文并茂。四、參考資料1．《土力學》〔第2版〕東南大學等四校合編.中國建筑工業(yè)出版社，2023；2．《根底工程》〔第2版〕華南理工大學等三校合編.中國建筑工業(yè)出版社，2023；3.《土力學與根底工程》趙明華主編.武漢工業(yè)大學出版社，2003；4.《混凝土結(jié)構(gòu)設計》〔新1版〕白國良主編.武漢理工大學出版社，2023；5.《建筑結(jié)構(gòu)荷載標準》〔GB50009—2023〕，中國建筑工業(yè)出版社，2023；6.《建筑地基根底設計標準》〔GB50007—2023〕，中國建筑工業(yè)出版社，2023；7．《混凝土結(jié)構(gòu)設計標準》〔GB50010—2023〕，中國建筑工業(yè)出版社，2023。目錄柱下獨立根底設計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驗算持力層地基承載力51.6根底高度確實定61.7變階處抗沖剪驗算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12獨立根底設計本人設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標準組合值及柱底荷載效應根本組合值選用8題號B軸柱底荷載.①柱底荷載效應標準值:。②柱底荷載效應根本組合值:。持力層選用4號全風化砂質(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，預估根底高度0.8m。1.2選擇根底埋置深度根據(jù)柱下獨立根底課程設計任務書要求和工程地質(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)全風化砂質(zhì)泥巖，查表得=2.0，=3.0。基底以上土的加權(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準值：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不需要再對進行修正。1.5驗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Γ篜max=(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根本組合設計值：靜偏心距為：根底邊緣處的最大和最小凈反力為：1.7根底高度確實定柱邊根底截面抗沖切驗算〔見圖1.3〕〔a〕〔b〕圖1.3沖切驗算簡圖〔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，可得因為偏心受壓，，沖切力：抗沖切力為因此滿足要求。1.8變階處抗沖剪驗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，應取配筋，實際配，那么鋼筋根數(shù)為根底短邊方向因為該根底受單向偏心荷載作用，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)束語本次課程設計即將告一段落，在此兩周里，通過同學和老師的幫助，還有自己的努力終于完成了此次課程設計的任務，可能課程設計的結(jié)果會差強人意，但在其中的過程中，學到的知識量卻是令人欣慰的。課程設計本身就是一項理論與實際相結(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用。同時我們越是認真負責的對待，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，生怕會應該前期的錯誤會引起后面的大麻煩，從而要求我細心處理每一個細節(jié)問題，包括荷載的取值，根底的埋深等等，通過與同學的探討，加深了自己對那些原來有疑惑的知識點的理解，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過的知識點，這次有