柱下獨立(聯(lián)合)基礎(chǔ)設(shè)計

課程設(shè)計說明書課程名稱：根底工程設(shè)計題目：柱下獨立〔聯(lián)合〕根底設(shè)計院系：學生姓名：學號：專業(yè)班級：指導教師：2012年月日課程設(shè)計任務書設(shè)計題目柱下獨立〔聯(lián)合〕根底設(shè)計學生姓名所在院系專業(yè)、年級、班設(shè)計要求：按照以下所給資料進行根底設(shè)計。1、設(shè)計資料〔1〕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)，框架柱截面尺寸為500×500mm，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1柱網(wǎng)平面圖〔2〕上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載〔橫向框架荷載取值按軸對稱分布考慮〕：題號為：A軸荷載效應標準組合值為：A軸荷載效應根本組合值為：B軸荷載效應標準組合值為：B軸荷載效應根本組合值為：〔3〕地形：擬建建筑場地平整，土層起伏不大?！?〕工程地質(zhì)資料：自上而下依次為：①雜填土：厚約0.5m，含局部建筑垃圾；②粉質(zhì)粘土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130KN/m2；③粘土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak=180KN/m2；④全風化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值fak=240KN/m2；⑤強風化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值fak=300KN/m2；⑥中風化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值fak=620KN/m2；表1地基巖土物理力學參數(shù)表地層代號土名天然地基土重度〔γ〕孔隙比〔e〕凝聚力〔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/m3kPa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〔5〕水文資料為： 地下水對混凝土無侵蝕性。地下水位深度：位于地表下1.5m?！?〕材料：混凝土等級Ｃ20～C25，鋼筋HPB300、HPRB335級。2、設(shè)計內(nèi)容設(shè)計柱下獨立根底，包括確定根底埋深、根底底面尺寸，對根底進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、強度計算，確定根底高度、進行配筋計算并滿足構(gòu)造設(shè)計要求，編寫設(shè)計計算書。繪制根底施工圖，包括根底平面布置圖、根底施工圖，并提出必要的技術(shù)說明。學生應完成的工作：1.設(shè)計計算書(A4、正文字號小四、1.5倍行距)〔1〕確定地基持力層和根底埋置深度；〔2〕確定根底底面尺寸，驗算地基承載力；〔3〕對根底進行抗沖切承載力驗算，確定根底高度；〔4〕對根底進行正截面受彎承載力驗算，給根底底板配筋；2.設(shè)計圖紙(A3或A2)〔1〕根底平面布置圖〔2〕獨立根底施工圖要求分析過程詳細，計算步驟完整，設(shè)計說明書的編寫應具有條理性，圖紙整潔清晰。參考文獻閱讀：[1]華南大學，浙江大學，湖南大學編，根底工程〔第二版〕[M]，中國建筑工業(yè)出版社，2009[2]《建筑結(jié)構(gòu)荷載標準》〔GB50009-2001〕[S]，中國建筑工業(yè)出版社，2002[3]《建筑地基根底設(shè)計標準》〔GB50007-2002〕[S]，中國建筑工業(yè)出版社，2002[4]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》〔GB50010-2010〕[S]，中國建筑工業(yè)出版社，2010工作方案：課程設(shè)計時間：一周。其中：1、布置任務、熟悉設(shè)計資料0.5天；2、確定設(shè)計方案、計算3天；3、寫設(shè)計說明書、繪圖2.5天；4、打印并上交設(shè)計說明書、圖紙1天。任務下達日期：2012年月日任務完成日期：2012年月日指導教師〔簽名〕：學生〔簽名〕：柱下獨立〔聯(lián)合〕根底設(shè)計摘要：為了讓同學們更好的學習《根底工程》這門課程，加深對知識的理解和掌握，提高同學們的動手能力，學校組織了這次關(guān)于根底工程的課程設(shè)計。設(shè)計的主要內(nèi)容是對柱下獨立根底和聯(lián)合根底進行設(shè)計。設(shè)計開始首先進行計算，經(jīng)過計算，確定出根底的受力狀態(tài)，然后設(shè)計根底尺寸。根底尺寸設(shè)計后進行驗算，驗算符合要求，然后進行配筋的計算，配筋完成以后就開始繪制根底施工圖，施工圖完畢，經(jīng)過校核無誤，本次設(shè)計完成。關(guān)鍵詞：埋深基底尺寸根底根底高度配筋施工圖目錄1.設(shè)計背景…………12.設(shè)計方案…………23.方案實施………54結(jié)果與結(jié)論……………………115.收獲與致謝……………………126.參考文獻………137.附件……………141.設(shè)計背景某多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)房屋，上部框架柱截面尺寸為500×500mm，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1柱網(wǎng)平面圖上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載為，A軸柱底荷載：①柱底荷載效應標準組合值：，，；②柱底荷載效應根本組合值：，，。B軸柱底荷載：①柱底荷載效應標準組合值：，，；②柱底荷載效應根本組合值：，，。擬建建筑場地平整，土層起伏不大。工程地質(zhì)資料見表1：表1場地工程地質(zhì)資料地層代號土名天然地基土重度〔γ〕孔隙比〔e〕凝聚力〔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/m3kPa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地下水位于地表下1.5m，地下水對混凝土無侵蝕性。2.設(shè)計方案2.1材料選用C25混凝土〔=11.9N/mm2，=1.27N/mm2〕；HPB300鋼筋〔=270N/mm2〕；HRPB335鋼筋〔=300N/mm2〕。2.2.根底埋深選擇根據(jù)任務書要求和工程地質(zhì)資料：第一層土：雜填土，厚0.5m；第二層土：粉質(zhì)粘土，厚1.2m,承載力特征值=130kN/m2；第三層土：粘土，厚1.5m,承載力特征值=180kN/m2；第四層土：全風化砂質(zhì)泥巖，厚2.7m,承載力特征值=240kN/m2。第五層土：強風化砂質(zhì)泥巖，厚3.0m，承載力特征值=300kN/m2第六層土：中風化砂質(zhì)泥巖，厚4.0m，承載力特征值=620kN/m2地下水對混凝土無侵蝕性，地下水位于地表下1.5m。持力層選用第三層粘土，承載力特征值kPa，設(shè)根底在持力層中的嵌固深度為0.2m，室外地坪標高同自然地面，那么室外埋深為1.9m，室內(nèi)埋深2.35m〔室內(nèi)外高差0.45m〕。由此得土層分布及根底剖面示意圖如下：圖2土層分布及根底剖面示意圖2.3確定根底底面積〔1〕A柱1〕求地基承載力特征值根據(jù)持力層為粉質(zhì)粘土故取基底以上土的加權(quán)平均重度〔加權(quán)土重度，其中雜填土容重18，粘土取9.4〕持力層承載力特征值〔先不考慮對根底寬度修正〕〔上式d按室外地面算起〕2〕初步選擇基底尺寸取柱底荷載標準值：，，根底底面積：設(shè)，取，，且不需要再對進行修正。3〕驗算持力層地基承載力回填土和根底重：偏心距：，基底最大壓力：，滿足要求?！?〕B柱 1〕根底底面尺寸確定因B、C軸間距僅2.7m，B、C柱分別設(shè)為獨立根底場地不夠，所以將兩柱做成雙柱聯(lián)合根底。因梁柱荷載對稱，所以聯(lián)合根底近似按中心受壓設(shè)計根底，根底埋深2.35m，如下列圖：圖3.B-C柱聯(lián)合根底埋深設(shè)，取，，。

3.方案實施3.1根底結(jié)構(gòu)設(shè)計〔混凝土選用C25〕(1)荷載設(shè)計值eq\o\ac(○,1)A柱：柱底荷載效應根本組合值：，，；②B柱：柱底荷載效應根本組合值：，，?！?〕A柱預估根底高度0.60m。1〕基底凈反力〔根底高度初步估算0.60m計算〕2〕沖切驗算根底高度(采用錐形根底)柱邊根底截面抗沖切驗算〔見圖4〕圖4沖切驗算簡圖，，，。初步選定根底高度，〔有墊層〕。，所以破壞椎體在根底平面內(nèi)部；取因偏心受壓，取沖切力：抗沖切力：根底高度滿足要求。3〕配筋計算圖5根底剖面尺寸示意圖選用的HPB300級鋼筋，,HRB335級鋼筋，?-?截面〔柱邊〕：柱邊凈反力：選18ф16〔As=3618mm2〕Ⅱ-Ⅱ截面：按構(gòu)造要求配筋:實配12ф16〔As=2412mm2〕〔注：短邊鋼筋放在長邊鋼筋上方，所以有效計算高度差10mm〕〔3〕B-C柱，，，初選根底高度H=0.60m〔等厚〕；1〕基底凈反力2〕沖切計算圖6沖切驗算計算簡圖要求，所以滿足要求。3〕縱向內(nèi)力計算彎矩和剪力的計算結(jié)果見下列圖：圖7彎矩和剪力計算結(jié)果4)抗剪驗算柱邊剪力：,滿足要求。5〕縱向配筋計算〔選用HRPB335鋼筋=300N/mm2〕板底配筋：選16@110板頂配筋：按構(gòu)造要求φ8@110〔注意：假設(shè)柱間有負彎矩，板頂需按該式，進行配筋計算?！?〕橫向配筋柱下等效梁寬為：柱邊彎矩：選925〔布置在柱下1.86m范圍內(nèi)〕，根底頂面配橫向構(gòu)造筋φ12@2503.2繪制根底施工圖。根據(jù)以上計算，可以繪制出根底平面布置圖和A軸、B-C柱子根底大樣圖〔見附件〕。

4.結(jié)果與結(jié)論結(jié)果：本次課程設(shè)計由于地形較好，沒有軟弱地層，所以無需進行軟弱下臥層驗算。計算時選取第三層粘土層作為持力層。由于地下水位深度1.5m，所以在計算時，位于地下水位以下局部在計算重度時應減去水的重度。經(jīng)過計算，獨立根底的面積為，滿足條件；聯(lián)合根底的面積為：，滿足條件。在配筋計算時，獨立根底Ⅰ-Ⅰ截面配筋18Φ16〔As=3618mm2〕，Ⅱ-Ⅱ截面配筋12Φ16〔As=2412mm2〕；聯(lián)合根底縱向配筋Φ16@110，橫向配筋18Φ18。結(jié)論：本次設(shè)計所得出的結(jié)論是，當持力層下面有軟弱地基時，要進行軟弱層驗算，驗算符合要求才可以進行設(shè)計施工。當根底高度>0.60m時，要設(shè)置兩節(jié)臺階式的根底，這樣才能保證地基的穩(wěn)定性。5.收獲與致謝5.1收獲紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。一周的課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，通過這次課程設(shè)計我們不僅拓寬了自己的知識面，而且在實踐過程中穩(wěn)固和加深了自己所學的知識。使我的技術(shù)素質(zhì)和實踐能力有了進一步的提高。通過設(shè)計過程的鍛煉，自己分析問題和解決問題的能力得到了提高和鍛煉，完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。5.2致謝經(jīng)過一周的時間，在趙青老師的精心指導下我們完成了本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容。在本次課程設(shè)計的過程中我們得到趙青老師的悉心指導。在計算及繪圖的過程中，趙青老師屢次給我們分析思路，講解計算方法，開拓視角，在我們遇到困難想放棄的時候給予了我最大的支持和鼓勵。史老師趙青老師嚴謹求實的治學態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我們終生受益。在此，謹向趙青老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。

6.參考文獻[1]華南大學，浙江大學，湖南大學編，根底工程〔第二版〕[M]，中國建筑工業(yè)出版社，2009[2]《建筑結(jié)構(gòu)荷載標準》〔GB50009-2001〕[S]，中國建筑工業(yè)出版社，2002[3]《建筑地基根底設(shè)計標準》〔GB50007-2002〕[S]，中國建筑工業(yè)出版社，2002[4]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標準》〔GB50010-2010〕[S]，中國建筑工業(yè)出版社，2010

7.附件〔附件見圖紙〕指導教師評語：課程設(shè)計報