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文檔簡介
PAGE江蘇省職業(yè)學(xué)校理論課程教師教案本(學(xué)年第學(xué)期)專業(yè)名稱建筑工程課程名稱地基與基礎(chǔ)授課教師學(xué)校課題序號1授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱項目一:地基計算部分模塊(1):土的物理性質(zhì)及分類任務(wù)1:土的成因、組成使用教具板書教學(xué)目的掌握地基與基礎(chǔ)相關(guān)概念了解地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本要求理解土的三相體系教學(xué)重點地基與基礎(chǔ)相關(guān)概念教學(xué)難點無更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)復(fù)習(xí)題(P2)0.1、0.2教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計0緒論一、地基與基礎(chǔ)的概念重點掌握相關(guān)名詞:基礎(chǔ)、地基、持力層、下臥層、埋置深度、軟弱下臥層、人工地基、天然地基二、地基與基礎(chǔ)在建筑工程中重要性地基與基礎(chǔ)質(zhì)量的好壞關(guān)系到建筑物的安全、經(jīng)濟和正常使用。例如意大利的比薩斜塔、加拿大特朗斯康谷倉均為地基中含有不良地基土造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)得典型。蓮花河畔景苑小區(qū)在建的一棟13層樓整體倒塌的事故分析。樁基礎(chǔ)、防訊墻、堆土、開挖基坑。三、基礎(chǔ)的分類按照材料分類:磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、素混凝土基礎(chǔ)、鋼筋混凝土基礎(chǔ)按照構(gòu)造形式:獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字交叉基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)按照埋置深度:淺基礎(chǔ)、深基礎(chǔ)四、地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本要求均需滿足強度、剛度和耐久性的要求。1.1土的成因土的概念及成因殘積土和運積土1.2土的組成課題序號2授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)2:土的物理性質(zhì)指標(biāo)使用教具板書教學(xué)目的熟練掌握土的物理性質(zhì)指標(biāo)的概念及個指標(biāo)的作用會進行物理性質(zhì)指標(biāo)的換算教學(xué)重點物理指標(biāo)的概念及換算教學(xué)難點物理指標(biāo)的換算更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)復(fù)習(xí)題(P16)1.4、1.7教學(xué)后記復(fù)習(xí):相關(guān)名詞:基礎(chǔ)、地基、持力層、下臥層、埋置深度、軟弱下臥層、人工地基、天然地基新課:一、土的三相關(guān)系示意圖體積關(guān)系:V=Vs+Vw+Va質(zhì)量關(guān)系:M=Ms+Mw+Ma(Ma=0)明確氣體有體積無質(zhì)量。二、室內(nèi)土工試驗指標(biāo)1、土的質(zhì)量密度和重力密度采用環(huán)刀法測定2、土的含水量采用烘干法測定土粒相對密度采用比重瓶法測定掌握三種指標(biāo)的測定方法三、計算指標(biāo)1、干密度和干重度:干密度:單位體積中固體顆粒部分的質(zhì)量。干重度:單位體積中固體顆粒部分的重量。推導(dǎo)公式:2、飽和密度和飽和重度:飽和密度:土孔隙中完全充滿水時的密度。飽和重度:土孔隙中完全充滿水時的重度。3、土的有效重度:在地下水位以下,單位土體積中土粒的重量扣除浮力后,即為單位土體積中土粒的有效重量。土的空隙比:土中孔隙體積與土粒體積之比。此指標(biāo)是反映土的密實程度的物理指標(biāo)。土的空隙率土中孔隙所占體積與總體積之比飽和度土中被水充滿的孔隙體積與孔隙總體積之比此指標(biāo)是反映土潮濕程度的物理指標(biāo)。飽和度值愈大,表明土孔隙中充水愈多。孔隙完全為水充滿時,Sr=100%,土處于飽和狀態(tài);孔隙中全是氣體,沒有水分,Sr=0%,土處于干燥狀態(tài)(這種狀態(tài)自然界實際很少)。四、明確各個指標(biāo)的作用,比較重力密度、干密度、飽和密度、有效重度的大小關(guān)系。課題序號3授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱練習(xí):土的物理性質(zhì)指標(biāo)計算使用教具板書教學(xué)目的1、會推導(dǎo)土的物理性質(zhì)指標(biāo)的換算公式2、會求解土的物理性質(zhì)指標(biāo)教學(xué)重點土的物理性質(zhì)指標(biāo)的計算教學(xué)難點土的物理性質(zhì)指標(biāo)的計算更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)復(fù)習(xí)題(P16)1.8教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):室內(nèi)土工試驗指標(biāo)土的質(zhì)量密度和重力密度、土的含水量、土粒相對密度計算指標(biāo)干密度和干重度、飽和密度和飽和重度、土的有效重度、土的空隙比、土的空隙率、飽和度新課:一、土的物理性質(zhì)指標(biāo)公式的換算二、例題求解例1某一塊試樣在天然狀態(tài)下的體積為60cm3,稱得其質(zhì)量為108g,將其烘干后稱得質(zhì)量為96.43g,根據(jù)試驗得到的土粒比重Gs為2.7,試求試樣的濕密度、干密度、飽和密度、含水率、孔隙比、孔隙率和飽和度。例2某飽和土樣重0.4N,體積為21.5cm3。放入烘箱內(nèi)烘一段時間后取出,稱得其重量為0.33N,體積減小至15.7cm3,飽和度為75%。試求該土樣烘烤前的含水量w、孔隙比e及干容重γd。例3實驗測得某土樣的孔隙比e=0.72,土顆粒的比重Gs=2.61。求:(1)孔隙率、干密度及飽和密度;(2)若該土樣的飽和度為60%,計算其天然重度。課題序號4授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)3:無粘性土的密實度粘性土的物理特征,土的分類使用教具板書教學(xué)目的1、掌握粘性土的物理特征2、了解工程土的分類教學(xué)重點粘性土的物理指標(biāo)教學(xué)難點無更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):土的物理性質(zhì)指標(biāo)新課:無粘性土的密實度無粘性土的范疇:砂石、碎石土砂土密實度的評定:天然孔隙比標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗:在土層鉆孔中,利用重63.5kg的錘擊貫入器,根據(jù)每貫入30cm所需錘擊數(shù)來判斷土的性質(zhì),估算土層強度的一種動力觸探試驗。粘性土的物理特征界限含水量液限、塑限、縮限界限含水量的測定搓條法、錐式液限儀兩個指數(shù)(1)塑性指數(shù):液限和塑限之差的百分?jǐn)?shù)值(去掉百分號),用Ip表示。粘性土的分類《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002(2)液性指數(shù)三、地基土的工程分類巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土其中巖石、碎石土、砂土可用砂石篩分析試驗評定,粉土、粘性土課用塑性指數(shù)評定人工填土分類課題序號5授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱模塊(2):土中應(yīng)力計算任務(wù)1:土的自重應(yīng)力使用教具板書教學(xué)目的1、掌握土的自重應(yīng)力的計算方法教學(xué)重點土的自重應(yīng)力的計算方法教學(xué)難點土的自重應(yīng)力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):無粘性土的密實度、粘性土的物理特征、地基土的工程分類新課:自重應(yīng)力的概念由于土體本身自重引起的應(yīng)力。注意:土體在自重作用下,在漫長的地質(zhì)歷史時期,已經(jīng)壓縮穩(wěn)定,因此,土的自重應(yīng)力不再引起土的變形。但對于新沉積土層或近期人工充填土應(yīng)考慮自重應(yīng)力引起的變形。一般情形下自重應(yīng)力的計算方法:1、勻質(zhì)土層2、多層土層土的自重應(yīng)力曲線的繪制三、地下水存在時自重應(yīng)力的計算計算時注意水下土的重度采用浮重度四、不透水層存在時自重應(yīng)力的計算巖石或者只含強結(jié)合水時的堅硬粘土層可認(rèn)為是不透水層,不透水層面自重應(yīng)力取以上土和水的總重。課題序號6授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱練習(xí):土的自重應(yīng)力計算使用教具板書教學(xué)目的1、掌握土的自重應(yīng)力的計算方法教學(xué)重點土的自重應(yīng)力的計算方法教學(xué)難點土的自重應(yīng)力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)復(fù)習(xí)題(P30)2.7教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):自重應(yīng)力的概念、一般情形下自重應(yīng)力的計算方法、不透水層存在時自重應(yīng)力的計算新課:例1、一地基由多層土組成,地質(zhì)剖面如下圖所示,試計算并繪制自重應(yīng)力σcz沿深度的分布圖。z018.6kpa27.4kpa52.6kpa例2、某土層及其物理性質(zhì)指標(biāo)如圖所示,地下水位在地表下z018.6kpa27.4kpa52.6kpa課題序號7授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)2:基底壓力計算使用教具板書教學(xué)目的1、掌握基底壓力的概念2、掌握軸心受壓基礎(chǔ)的基底壓力的計算方法教學(xué)重點軸心受壓基礎(chǔ)的基底壓力的計算方法教學(xué)難點軸心受壓基礎(chǔ)的基底壓力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):土中自重應(yīng)力的計算方法新課:基底壓力的概念建筑物荷載通過基礎(chǔ)傳遞給地基的壓力稱基底壓力,又稱地基反力?;讐毫偷鼗戳樽饔昧头醋饔昧Φ年P(guān)系。研究基底壓力的意義研究基底壓力是確定地基強度的前提條件。三、基底壓力的分布基底壓力的分布與基礎(chǔ)的剛度、地基土的性質(zhì)、基礎(chǔ)埋深及荷載的大小等有關(guān)。基礎(chǔ)剛度的影響:柔性基礎(chǔ):基底壓力與荷載分布相同,變形為中間大兩邊小。剛性基礎(chǔ):基底壓力為馬鞍形,變形后仍保持平面。隨荷載增大,地基反力分布:馬鞍形→拋物線形→倒鐘形。其他因素的影響:四、基底壓力的簡化計算工程上大多假定基底壓力按直線分布1、軸心受壓基礎(chǔ)式中——F作為基礎(chǔ)底面形心的豎向荷載,kN;——A基礎(chǔ)底面積,——G基礎(chǔ)及其臺階上回填土的總重,kN;其中為基礎(chǔ)及回填土的平均重度,一般取20kN/m3,但在地下水位部分應(yīng)扣去浮力;d為基礎(chǔ)埋深,當(dāng)室內(nèi)外標(biāo)高不同時取平均高度。2、偏心受壓基礎(chǔ)基本公式:當(dāng)e<l/6時,基底壓力呈梯形分布;當(dāng)e=l/6時,基底壓力呈三角形分布;當(dāng)e>l/6時,基底壓力,表明基底出現(xiàn)拉應(yīng)力,此時,基底與地基間局部脫離,而使基底壓力重新分布。任務(wù)3:土的附加應(yīng)力計算課題序號8授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)3:土的附加應(yīng)力計算使用教具板書教學(xué)目的掌握土中附加應(yīng)力的概念熟練掌握豎向集中力作用下土中附加應(yīng)力的計算方法教學(xué)重點豎向集中力作用下土中附加應(yīng)力的計算方法教學(xué)難點豎向集中力作用下土中附加應(yīng)力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)無教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):基底壓力的概念軸心荷載作用下基底壓力的計算方法新課:附加應(yīng)力的概念在外荷載作用下,土中各點均產(chǎn)生附加應(yīng)力,且通過土料之間的傳遞向水平與深度方向擴散,附加應(yīng)力逐漸減小。二、豎向集中力作用下土中附加應(yīng)力計算公式:令:則上式改寫為:式中:k集中力作用下的地基豎向附加應(yīng)力系數(shù),簡稱集中應(yīng)力系數(shù)??刹楸?.1三、分布特點1、集中力作用線上2、在任一水平線上3、在r>0的豎直線上課題序號9授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)3:土的附加應(yīng)力計算使用教具板書教學(xué)目的熟練掌握均布矩形荷載作用下土中附加應(yīng)力的計算方法教學(xué)重點均布矩形荷載作用下土中附加應(yīng)力的計算方法教學(xué)難點均布矩形荷載作用下土中附加應(yīng)力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)復(fù)習(xí)題(P30)2.8教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):附加應(yīng)力的概念二、豎向集中力作用下土中附加應(yīng)力計算三、分布特點新課:一、均布矩形荷載角點下的附加應(yīng)力設(shè)矩形荷載面長度和寬度分別為l和b,作用于地基上的豎向均布荷載為P0,角點O下任意深度Z的M點的豎向附加應(yīng)力:Kc均布矩形荷載角點下的豎向附加應(yīng)力系數(shù)。簡稱角點應(yīng)力系數(shù)。按照m=l/b、n=z/b查表2.2可得。二、均布矩形荷載任意點下地附加應(yīng)力(a)O點在荷載面邊緣。(b)O點在荷載面內(nèi)。(c)O點在荷載面邊緣外側(cè)。荷載面abcd可看成由Ⅰ(ofbg)與Ⅱ(ofah)之差和Ⅲ(oecg)與Ⅳ(oedh)之差合成的。(d)O點在荷載面角點外側(cè)。荷載面abcd可看成由Ⅰ(ohce)與Ⅳ(ogaf)兩個面積中扣除Ⅱ(ohbf)和Ⅲ(ogde)而成。課題序號10授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱練習(xí):土的附加應(yīng)力計算使用教具板書教學(xué)目的熟練掌握均布矩形荷載作用下土中附加應(yīng)力的計算方法教學(xué)重點教學(xué)難點更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):附加應(yīng)力的概念二、豎向集中力作用下土中附加應(yīng)力計算三、分布特點新課:【例題1】今有均布荷載p=200kN/m2,荷載面積為2×1m2,如下圖所示,求荷載面積上角點A、邊點E、中心點O以及荷載面積外F點和G點等各點下z=1m深度處的附加應(yīng)力。并利用計算結(jié)果說明附加應(yīng)力的擴散規(guī)律。A點下的附加應(yīng)力:A點是矩形ABCD的角點,且m=L/B=2/1=2;n=z/B=1,查表3-2得ac=0.1999,故E點下的附加應(yīng)力:通過E點將矩形荷載面積劃分為兩個相等的矩形EADI和EBCI。求EADI的角點應(yīng)力系數(shù)ac:查表3-2得ac=0.1752,故3、O點下的附加應(yīng)力:通過O點將原矩形面積分為4個相等的矩形OEAJ,OJDI,OICK和OKBE。求OEAJ角點的附加應(yīng)力系數(shù)ac:查表3-2得ac=0.1202,故4、F點下的附加應(yīng)力:過F點作矩形FGAJ,F(xiàn)JDH,F(xiàn)GBK和FKCH。假設(shè)acI為矩形FGAJ和FJDH的角點應(yīng)力系數(shù);acII為矩形FGBK和FKCH的角點應(yīng)力系數(shù)。求acI:查表3-2得acI=0.1363求acII:查表3-2得acII=0.0840故5、G點下的附加應(yīng)力:通過G點作矩形GADH和GBCH分別求出它們的角點應(yīng)力系數(shù)acI和acII。求acI:查表3-2得acI=0.2016求acII:查表3-2得acII=0.1202故課題序號11授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱模塊(3):地基的變形任務(wù):土的室內(nèi)壓縮試驗及沉降觀測使用教具板書教學(xué)目的熟悉室內(nèi)壓縮試驗及指標(biāo)掌握建筑物沉降觀測的意義及方法步驟教學(xué)重點建筑物沉降觀測的意義及方法步驟教學(xué)難點建筑物沉降觀測的意義及方法步驟更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):新課:一、室內(nèi)壓縮試驗室內(nèi)壓縮試驗是取原狀土樣放入壓縮儀內(nèi)進行試驗,壓縮儀的構(gòu)造如圖4-1所示。由于土樣受到環(huán)刀和護環(huán)等剛性護壁的約束,在壓縮過程中只能發(fā)生垂向壓縮,不可能發(fā)生側(cè)向膨脹,所以又叫側(cè)限壓縮試驗.二、土的壓縮性指標(biāo)1、壓縮系數(shù)用表示,定義為某一壓力增量下土樣孔隙比的改變量。低壓縮性土:a1-2<0.1MPa-1
中等壓縮性土:0.1MPa-1≤a1-2<0.5MPa-1
高壓縮性土:a1-2≥0.5MPa-12、壓縮模量Es:指土在側(cè)限條件下受壓時壓應(yīng)力σz與相應(yīng)的應(yīng)變εz之間的比值(單位為MPa或kPa),即3、土的變形模量是指土在無側(cè)限壓縮條件下,壓應(yīng)力與相應(yīng)的壓縮應(yīng)變的比值,單位也是MPa,它是通過現(xiàn)場載荷試驗求得的壓縮性指標(biāo),能較真實地反映天然土層的變形特性。壓縮模量指土在側(cè)限壓縮條件下豎向附加壓應(yīng)力與應(yīng)變增量之比。而變形模量指土在無側(cè)限條件下附加壓應(yīng)力與壓縮應(yīng)變之比。沉降觀測1、觀測意義2、沉降觀測方法與步驟課題序號12授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱模塊(4):土的抗剪強度及地基承載力任務(wù)1:土的抗剪強度計算任務(wù)2:土的極限平衡條件使用教具板書教學(xué)目的掌握庫倫定律的相關(guān)內(nèi)容了解土的極限平衡條件教學(xué)重點庫倫定律教學(xué)難點庫倫定律更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):新課:一、土的抗剪強度1.土的抗剪強度土的強度破壞通常是指剪切破壞,即:在某一個面上的剪應(yīng)力達(dá)到了該面所具有的抵抗剪切破壞的極限能力。這一極限能力稱為土的抗剪強度,通常用s表示。2.庫侖抗剪強度定律1776年,法國科學(xué)家Coulomb在試驗的基礎(chǔ)上,提出土的強度計算公式,稱為庫侖抗剪強度定律,即:砂土:粘性土:上式中:s為抗剪強度,為破壞面上的法向應(yīng)力,為土的粘聚力,為土的內(nèi)摩擦角,它們是反映土的抗剪能力的兩個指標(biāo),稱為抗剪強度指標(biāo)。二、極限平衡條件實際應(yīng)用中,常需判斷土中一點是否破壞。但在同一點處,不同的作用面上的作用力不同,若其中某一個面上的切向力、法向力滿足了式(5-1),則認(rèn)為該點發(fā)生了剪切破壞,并稱該點處于極限平衡狀態(tài)。1、應(yīng)力圓Ⅰ與強度包線相離,即剪應(yīng)力,該點處于彈性狀態(tài)。2、應(yīng)力圓Ⅱ與強度包線在A點相切,即,該點處于極限平衡狀態(tài);應(yīng)力圓Ⅱ稱為極限應(yīng)力圓。3、應(yīng)力圓Ⅲ與強度包線相割,即,該點處于破壞狀態(tài)。在實際的受力狀態(tài)中,當(dāng)時,已發(fā)生剪切破壞,故這種應(yīng)力狀態(tài)不可能在土體的實際受力狀態(tài)中出現(xiàn)。課題序號13授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)3:地基承載力的修正及地基勘察使用教具板書教學(xué)目的掌握地基承載力的修正方法熟悉地基勘察的相關(guān)內(nèi)容教學(xué)重點地基承載力的修正方法教學(xué)難點地基承載力的修正方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):一、室內(nèi)壓縮試驗二、土的壓縮性指標(biāo)新課:承載力值的修正:由規(guī)范中的表格所查得的一般為地基承載力基本值f0或標(biāo)準(zhǔn)值fk經(jīng)過查表及修正后的承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk是指基礎(chǔ)寬度小于3m,埋置深度等于0.5m時的承載力。承載力的設(shè)計值f是由寬度和深度修正后得到。寬度和深度的修正公式為:式中:f——地基承載力設(shè)計值;fk——地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值;γ1——基底以下土的天然容重,地下水位以下用浮容重;γ0——基底以上土的加權(quán)平均容重,地下水位以下取浮容重。B——基礎(chǔ)寬度(m),當(dāng)寬度小于3m時按3m計,大于6m時按6m計;D——基礎(chǔ)埋置深度;ηB,ηD——相應(yīng)于基礎(chǔ)寬度和埋置深度的承載力修正系數(shù),按表8-13查用。可以認(rèn)為,承載力的設(shè)計值就是地基容許承載力的初值。按f設(shè)計基礎(chǔ),經(jīng)過地基變形驗算若滿足要求,它就是地基的容許承載力。課題序號14授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱項目二:邊坡穩(wěn)定及擋土墻模塊(1):擋土墻任務(wù)1:土壓力的類型,靜止土壓力的計算使用教具板書教學(xué)目的熟悉擋土墻的類型及土壓力的類型掌握土壓力的計算方法教學(xué)重點擋土墻的類型及土壓力的類型教學(xué)難點土壓力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):新課:擋土墻的概念及類型房屋建筑、鐵路橋梁以及水利工程中,地下室的外墻,重力式碼頭的岸壁,橋梁接岸的橋臺,以及地下硐室的側(cè)墻等都支持著側(cè)向土體。這些用來側(cè)向支持土體的結(jié)構(gòu)物,統(tǒng)稱為擋土墻。而被支持的土體作用于擋土墻上的側(cè)向壓力,稱為土壓力。二、擋土墻的類型從圖中可以看出根據(jù)擋土墻發(fā)生位移的方向,土壓力可以分為以下三種:(一)靜止土壓力:墻后土體不向任何方向發(fā)生位移和轉(zhuǎn)動時,作用在墻背上的土壓力稱為靜止土壓力。(二)主動土壓力當(dāng)擋土墻沿墻趾向離開填土方向轉(zhuǎn)動或平行移動時,這時作用在擋土墻上的土壓力減至最小,稱為主動土壓力。(三)被動土壓力當(dāng)擋土墻在外力作用下(如拱橋的橋臺)向墻背填土方向轉(zhuǎn)動或移動時,墻擠壓土,這時作用在擋土墻上的土壓力增加至最大,稱為被動土壓力。三、靜止土壓力的計算水平向應(yīng)力為原來土體內(nèi)部應(yīng)力變成土對墻的應(yīng)力,即為靜止土壓力強度p0:式中K0稱為靜止土壓力系數(shù),靜止土壓力強度p0的單位為kPa。靜止土壓力沿墻高呈三角形分布,作用于墻背面單位長度上的總靜止土壓力(P0):P0的作用點位于墻底面往上1/3H處,單位[kN/m]。課題序號15授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)2:朗肯土壓力計算使用教具板書教學(xué)目的掌握朗肯土壓力理論的基本假設(shè)掌握朗肯土壓力理論下的主動土壓力的計算方法教學(xué)重點朗肯土壓力理論下的主動土壓力的計算方法教學(xué)難點朗肯土壓力理論下的主動土壓力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):擋土墻的概念二、擋土墻的類型三、靜止土壓力的計算新課:郎肯土壓力基本假設(shè):1、擋土墻為剛體2、墻背垂直、光滑3、填土面水平,其上無超載二、剪切破壞面所成的角度三、郎肯主動土壓力的計算1、基本公式:式中:Ka—朗肯主動土壓力系數(shù),r—土的重度;對于無粘性土:2、合力的計算:式中:課題序號16授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)2:朗肯土壓力計算使用教具板書教學(xué)目的掌握朗肯土壓力理論下的被動土壓力的計算方法教學(xué)重點朗肯土壓力理論下的被動土壓力的計算方法教學(xué)難點朗肯土壓力理論下的被動土壓力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)復(fù)習(xí)題(P140)6.2、6.8教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):郎肯土壓力基本假設(shè)二、郎肯主動土壓力的計算新課:朗肯被動土壓力:一、計算公式:式中:Kp為被動土壓力系數(shù):二、合力計算:無粘性土的朗肯被動土壓力沿深度呈三角形分布Ep方向垂直墻背,作用點位于作用點位于墻底以上H/3處。粘性土由于c的存在增加了被動土壓力,故被動土壓力呈梯形
Ep方向垂直墻背,作用點位于作用點在梯形的形心上,也可求出。三、掌握特殊情況下地土壓力的計算方法1、填土面有均布荷載同理可得被動土壓力的計算公式2、成層填土課題序號17授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱朗肯土壓力計算示例使用教具板書教學(xué)目的掌握朗肯土壓力理論下的主動、被動土壓力的計算方法教學(xué)重點朗肯土壓力理論下的主動、被動土壓力的計算方法教學(xué)難點朗肯土壓力理論下的被動土壓力的計算方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):新課:一、講解書本例題6.1二、習(xí)題:【例題5-2】擋土墻高6m,填土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如下:kN/m3,墻背直立、光滑,填土面水平并有均布荷載,試求擋土墻的主動土壓力及作用點位置,并繪出土壓力分布圖。【解】將地面均布荷載換算成填土的當(dāng)量土層厚度在填土面處的土壓力強度在墻底處的土壓力強度總主動土壓力土壓力作用點位置土壓力分布圖如例圖5-2所示。課題序號18授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱項目三:地基處理使用教具板書教學(xué)目的1、了解地基處理的對象及地基處理的原則2、掌握軟弱土地基工程特性3、掌握常見的地基處理的方法教學(xué)重點地基基礎(chǔ)常見的處理方法教學(xué)難點地基基礎(chǔ)常見的處理方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):新課:一、地基處理的對象及軟弱土及特殊土的工程特性軟弱地基和特殊土地基。軟弱土系指淤泥、淤泥質(zhì)土和部分沖填土、雜填土及其它高壓縮性土。由軟弱土組成的地基稱為軟弱土地基。特殊土地基帶有地區(qū)性的特點,它包括軟土、濕陷性黃土、膨脹土、紅粘土和凍土等地基。二、地基處理的原則:技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、施工可行三、地基處理的方法軟弱地基土的工程特性及其地基處理方法分類:機械壓實法強夯法換土墊層法預(yù)壓固結(jié)法擠密法振沖法化學(xué)加固法托換技術(shù)課題序號19授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱項目四:基礎(chǔ)部分模塊(1):淺基礎(chǔ)設(shè)計任務(wù)1:淺基礎(chǔ)的類型使用教具板書教學(xué)目的1、掌握淺基礎(chǔ)設(shè)計的基本內(nèi)容及步驟2、掌握淺基礎(chǔ)的常見分類教學(xué)重點淺基礎(chǔ)的常見分類及特點教學(xué)難點淺基礎(chǔ)的常見分類及特點更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):一、地基處理的對象及軟弱土及特殊土的工程特性二、地基處理的原則三、地基處理的方法新課:淺基礎(chǔ)設(shè)計的基本內(nèi)容及步驟明確淺基礎(chǔ)與深基礎(chǔ)的區(qū)別二、淺基礎(chǔ)的分類淺基礎(chǔ)根據(jù)它的形狀和大小可分為:獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)(包括十字交叉條形基礎(chǔ))、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、殼體基礎(chǔ)等。淺基礎(chǔ)根據(jù)基礎(chǔ)材料分為:剛性基礎(chǔ)、柔性基礎(chǔ)。1、剛性基礎(chǔ)材料:磚、塊石、毛石、素混凝土、三合土和灰土等。材料性能特點:抗壓強度高,抗拉強度、抗剪強度低。構(gòu)造要求:基礎(chǔ)的外伸寬度和基礎(chǔ)高度的比值(臺階寬高比)不超過規(guī)定的允許值。適用于:6層和6層以下的(三合土基礎(chǔ)不超過4層)一般民用建筑和墻承重的廠房。2、柔性基礎(chǔ)(鋼筋混凝土基礎(chǔ))、基礎(chǔ)材料:鋼筋混凝土受力特點:在基礎(chǔ)內(nèi)配置足夠的鋼筋來承受拉應(yīng)力和彎矩,使基礎(chǔ)在受彎時不致破壞。因而不受臺階寬高比的限制,可以做成扁平形狀。根據(jù)形狀和大小進一步可劃分為:獨立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)(包括十字交叉條形基礎(chǔ))、筏板基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)及殼體基礎(chǔ)等。鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)鋼筋混凝土條形基礎(chǔ):柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)和十字叉鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ):筏板基礎(chǔ)具有比十字交叉條形基礎(chǔ)更大的整體剛度,有利于調(diào)整地基的不均勻沉降,能較好適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)荷載分布的變化。筏板基礎(chǔ)還可滿足抗?jié)B要求。4)箱形基礎(chǔ):箱形基礎(chǔ)是由現(xiàn)澆的鋼筋混凝土底板,頂板和縱橫內(nèi)外隔墻組成。課題序號20授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)2:基礎(chǔ)埋置深度的選擇及地基基礎(chǔ)設(shè)計的原則使用教具板書教學(xué)目的1、掌握基礎(chǔ)埋置深度選擇的影響因素2、了解地基基礎(chǔ)設(shè)計等級與建筑物安全等級的概念教學(xué)重點掌握基礎(chǔ)埋置深度選擇的影響因素教學(xué)難點掌握基礎(chǔ)埋置深度選擇的影響因素更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):淺基礎(chǔ)設(shè)計的基本內(nèi)容及步驟二、淺基礎(chǔ)的分類新課:基礎(chǔ)埋深的選擇相關(guān)概念:持力層、下臥層、基礎(chǔ)埋置深度(埋深)基礎(chǔ)埋深確定的基本原則:在滿足承載力的條件下盡量淺埋,省工、省時、省料,但是有下基本要求:1.d大于50cm,不受表土擾動,植物,凍融,沖蝕的影響2.基礎(chǔ)頂距離表土大于10cm,保護基礎(chǔ)還應(yīng)考慮下列影響因素:建筑物的用途以及基礎(chǔ)的型式和構(gòu)造;作用在地基上的荷載大小和性質(zhì);工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件;相鄰建筑物的基礎(chǔ)埋深;地基土凍脹和融陷的影響:按凍脹要求確定基礎(chǔ)最小埋深地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則建筑物安全等級地基基礎(chǔ)設(shè)計等級根據(jù)地基復(fù)雜程度、建筑物規(guī)模和功能特征以及由于地基問題可能造成建筑物破壞或影響正常使用的程度,將地基基礎(chǔ)設(shè)計分為三個設(shè)計等級,設(shè)計時應(yīng)根據(jù)具體情況選用級別。分甲、乙、丙三個設(shè)計等級。課題序號21授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)3:底面積的確定使用教具板書教學(xué)目的掌握軸心荷載作用下按持力層地基承載力計算下的基礎(chǔ)底面積的確定方法教學(xué)重點基礎(chǔ)底面積的確定方法教學(xué)難點軸心荷載作用下的基礎(chǔ)底面積的確定方法更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):基礎(chǔ)埋深的選擇地基基礎(chǔ)設(shè)計的基本原則新課:基礎(chǔ)底面尺寸是根據(jù)基礎(chǔ)類型、持力層承載力和作用作用于基礎(chǔ)底面的荷載值來確定。要求:(修正以后的地基承載力)1.中心荷載作用下的基礎(chǔ)條形基礎(chǔ):當(dāng)基礎(chǔ)l≥10b時稱為條形基礎(chǔ),此時取l=1.0m,則A=b。注意:確定fa時,b是未知數(shù),可先不考慮寬度修正,按b<3m計算fa。2.偏心荷載作用下的基礎(chǔ)偏心荷載作用下的基礎(chǔ)底面積確定步驟(試算法):1)假定基礎(chǔ)底寬b≤3m進行承載力修正,初步確定承載力特征值;2)按中心受壓估算基底面積A0,考慮偏心影響將A0擴大10%~40%;3)承載力驗算:取l/b=n(1.5~2.0)pkmaxpkmax≤1.2fapk≤fa課題序號22授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱練習(xí):底面積的確定使用教具板書教學(xué)目的通過練習(xí)確定軸心荷載作用下的基礎(chǔ)底面積的確定方法教學(xué)重點軸心荷載作用下的基礎(chǔ)底面積的確定方法教學(xué)難點更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):1.中心荷載作用下的基礎(chǔ)2.偏心荷載作用下的基礎(chǔ) 新課:某粘性土重度γ=18.2kN/m3,孔隙比e=0.7,液性指數(shù)IL=0.75,地基承載力特征值fak=220kPa?,F(xiàn)修建一外柱基礎(chǔ),作用在基礎(chǔ)頂面的軸心荷載Fk=830kN,Mk=200kN?m,Vk=20kN,基礎(chǔ)埋深(自室外地面起算)為1.0m,室內(nèi)地面高出室外地面0.3m,試確定矩形基礎(chǔ)底面寬度解:(1)先地基承載力特征值深度修正孔隙比e=0.7,液性指數(shù)IL=0.75的粘性土,ηd=1.6(2)初步確定基礎(chǔ)底面尺寸計算Gk時的基礎(chǔ)埋深d=(1.0+1.3)/2=1.15m(3)計算基底平均壓力和最大壓力基底處總豎向力基底處的總力矩偏心距基底平均壓力值基底處最大和最小壓力(4)調(diào)整底面尺寸再算取b=1.6m,l=3.2m課題序號23授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)4:剛性基礎(chǔ)設(shè)計使用教具板書教學(xué)目的掌握常見剛性基礎(chǔ)的種類及特點會進行剛性基礎(chǔ)的設(shè)計教學(xué)重點剛性基礎(chǔ)的設(shè)計教學(xué)難點剛性基礎(chǔ)的設(shè)計更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí): 新課:一、剛性基礎(chǔ)剛性基礎(chǔ)的概念:剛性基礎(chǔ)的特點:抗壓能力強,抗剪能力低。剛性基礎(chǔ)的種類:磚基礎(chǔ)、毛石基礎(chǔ)、灰土基礎(chǔ)、素混凝土基礎(chǔ)等二、剛性基礎(chǔ)的設(shè)計剛性基礎(chǔ)在寬度確定后(滿足承載力要求),應(yīng)該按剛性角的要求,確定剛性基礎(chǔ)的高度。若墻或柱的寬度為bo,基礎(chǔ)的寬度為b,剛基礎(chǔ)兩側(cè)的外伸長度為bt=(b-bo)/2,按剛性角的要求:總結(jié)起來:首先確定基礎(chǔ)底面積從而確定基礎(chǔ)寬度及長度,然后根據(jù)材料剛性角的要求確定基礎(chǔ)的高度。課題序號24授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)4:剛性基礎(chǔ)設(shè)計使用教具板書教學(xué)目的會進行剛性基礎(chǔ)的設(shè)計教學(xué)重點剛性基礎(chǔ)的設(shè)計教學(xué)難點剛性基礎(chǔ)的設(shè)計更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí): 一、剛性基礎(chǔ)二、剛性基礎(chǔ)的設(shè)計新課:已知某承重墻厚240mm,基礎(chǔ)埋置深度0.8m,pk<200kPa,經(jīng)計算基礎(chǔ)底面寬度1.2m,要求基礎(chǔ)頂面至少低于室外地面0.1m。設(shè)計此條形基礎(chǔ)。解:1、基底下層采用300mm厚C15素混凝土,其上采用“二、一間隔收”磚基礎(chǔ)?;炷粱A(chǔ)臺階寬高比的允許值為1:1,所以混凝土層收進300mm。基礎(chǔ)所需臺階數(shù)基礎(chǔ)高度滿足基礎(chǔ)頂面至少低于室外地面0.1m。課題序號25授課班級授課課時2授課形式講授授課章節(jié)名稱任務(wù)5:墻下鋼筋混凝土設(shè)計使用教具板書教學(xué)目的條形基礎(chǔ)的構(gòu)造特點條形基礎(chǔ)的設(shè)計:高度及底板配筋的確定教學(xué)重點條形基礎(chǔ)高度及底板配筋的確定教學(xué)難點條形基礎(chǔ)高度及底板配筋的確定更新、補充以、刪節(jié)內(nèi)容無課外作業(yè)教學(xué)后記授課主要內(nèi)容或板書設(shè)計復(fù)習(xí):新課:條形基礎(chǔ)的構(gòu)造特點條形基礎(chǔ)的設(shè)計1、基礎(chǔ)高度的確定基礎(chǔ)內(nèi)不配
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