地基基础课程设计1

湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计《土力学与地基基础》课程设计专业名称土木工程所在班级土木0904学生姓名彭新学生学号09101140416指导教师刘传辉设计提交日期2012年5月湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计目录1柱下独立基础课程设计..........................................................11.1设计资料.............................................................................................................11.1.1地形.............................................................................................................11.1.2工程地质资料.............................................................................................11.1.3岩土设计参数.............................................................................................11.1.4水文地质资料.............................................................................................21.1.5上部结构材料.............................................................................................21.1.6材料.............................................................................................................31.1.7本人设计资料.............................................................................................31.2独立基础设计.....................................................................................................31.2.1选择基础材料.............................................................................................31.2.2选择基础埋置深度.....................................................................................31.2.3求地基承载力特征值af............................................................................41.2.4初步选择基底尺寸.....................................................................................51.2.5验算持力层地基承载力.............................................................................51.2.7基础高度的确定.........................................................................................61.2.8变阶处抗冲剪验算.....................................................................................81.2.9配筋计算.....................................................................................................81.2.10基础配筋大样图.....................................................................................101.2.11确定A、B两轴柱子基础底面尺寸.......................................................11结束语........................................................................................14参考文献....................................................................................15湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计11柱下独立基础课程设计1.1设计资料1.1.1地形拟建建筑地形平整1.1.2工程地质资料自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾。②号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值akf130KPa。③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值180akfKPa。④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值k240Kpaaf。⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度3.0m，承载力特征值300akfKPa。⑥号土层：中风化砂质泥岩，厚度4.0m，承载力特征值KPafak620。1.1.3岩土设计参数 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 1.1地基岩土物理学参数土层编号土的名称重度3mKN孔隙比e粘聚力cKPa内摩擦角0()压缩模量sEpaM抗压强度（kf）paM承载力特征值akf()KPa①杂填土18----------②粉质粘土200.65341310.0130③黏土19.40.5825238.2180湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计2④全风化砂质泥岩2122300.8240⑤强风化砂质泥岩22--20253.0300⑥中风化砂质泥岩2415404.06201.1.4水文地质资料1)拟建厂区地下水对混凝土结构无侵蚀性。2)地下水位深度：位于地表下1.5m。1.1.5上部结构材料拟建建筑物上部结构为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置图如图1.1所示：图1.1湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计31.1.6材料混凝土强度等级为2530CC，钢筋采用335HPB。1.1.7本人设计资料本人分组情况为第一组第十六号，根据分组要求及参考书柱底荷载效应 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 组合值及柱底荷载效应基本组合值选用⑥题号A轴柱底荷载.①柱底荷载效应标准值:KNVmKNMKNFKKK86,257,1282。②柱底荷载效应基本组合值:KNVmKNMKNF112,334,1667。持力层选用③号土层，承载力特征值Kpafak180，框架柱截面尺寸为500mm500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。1.2独立基础设计1.2.1选择基础材料基础采用C25混凝土，HPB335级钢筋，预估基础高度0.8m。1.2.2选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。拟建厂区地下水对混凝土结构无侵蚀性，地下水位于地表下1.5m。取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，本设计取③号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+0.5=2.2m。由此得基础剖面示意图，如图1.2所示。湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计4图1.2基础剖面示意图1.2.3求地基承载力特征值af根据粘土e=0.58.，由于持力层土为软塑土，所以]75.0,25.0LI，查表得b=0.3，d=1.6。基底以上土的加权平均重度为：3/2.165.02.15.0)104.19(5.0)1020(2.0201185.0mKNm由于持力层为粘土，地基承载力特征值为：Kpafak180持力层承载力特征值af（先不考虑对基础宽度修正值）为Kpadffmdaka1.224)5.02.2(2.166.1180)5.0(上式d按室外地面算起。湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计51.2.4初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：KNVmKNMKNFKKK86,257,1282计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为md43.2)2.265.2(21基础底面积为200.77.010425.2201.2241282mhdfFAwwGaK由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即204.80.72.12.1mAA初步选定基础底面积24.838.2mblA，且b=2.8m3m不需要再对af进行修正。1.2.5验算持力层地基承载力基础和回填土重为KNdAGGK44.3494.8)7.01043.220(偏心距5.0620.044.34912828.086257lmGFMeKKKKKminP0，满足要求。基底最大压应力：KNfKNleAGFPaKKK92.2682.137.256)316.061(4.844.3491282)61(max1.2.6计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：KNVmKNMKNF112,334,1667静偏心距为：湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计6mNMek25.016678.01123340基础边缘处的最大和最小净反力为：KpalelbFPko68.29723.99maxmin)325.061(4.81667)61(1.2.7基础高度的确定柱边基础截面抗冲切验算（见图1.3）（a）湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计7（b）图1.3冲切验算简图（a）柱下冲切（b）变阶处冲切取l=3m,b=2.8m,mambacct5.0,5.0,初步选定基础高度h=800mm，分两个台阶，每阶段高度均为500mm。)(750220408000有垫层mmh，则取mmhaatb8.20.275.025.020。取ba=2.0m。因此，可得mmaaabtm1250220005002)(因为偏心受压，Kpappn68.297max取，冲切力：湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计8200max,)22()22(hbbbhalpFccnlKN12.369)75.025.028.2(8.2)75.025.023(34.2932抗冲切力为KNKNhafmthp12.36944.83375.025.11027.10.17.07.030因此满足要求。1.2.8变阶处抗冲剪验算由于有,35050400,5.1,4.120111mmhmambbat则取mmhaatb8.21.27.04.12011所以取mab1.21，maaabtm45.121.24.121冲切力为2011011max,)22()22(hbbbhalpFnlKN68.297)35.024.128.2(8.2)35.025.123(68.2972抗冲切力为KNKNhafmthp68.29717.45135.045.11027.10.17.07.030因此满足要求。1.2.9配筋计算选用HPB335钢筋，2/300mmNfy。1)基础长边方向对于Ⅰ-Ⅰ截面，柱边净反力为湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计9)(2min,max,min,,nnlnInpplalppKpa99.214)23.9968.297(325.0323.99悬臂部分净反力平均值为KpappInn36.256)99.21468.297(21)(21,max,弯矩为)2())(2(2412,max,1ccInnbbalppMmKN24.407)5.08.22()5.03(36.2562412钢筋的面积为2601,06.20117503009.01024.4079.0mmhfMAyIS对于Ⅲ-Ⅲ截面（变阶处），有)(2min,max,1min,3,nnnnpplalppKpa07.248)23.9968.297(325.1323.99弯矩为)2())(2(241121,max,3bbalppMInnm80.162)4.18.22()5.13(07.2482412KN钢筋的面积为26033,75.17223503009.01080.1629.0mmhfMAyS因此比较3sA和1sA，应取1sA配筋，实际配200@14，则钢筋根数为1612003000n2276.24611686.15316104mmAS2)基础短边方向因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计10均匀分布计算，取Kpapppnnn46.198)23.9968.297(21)(21min,max,与长边方向的配筋计算方法相同，对于Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）的计算：弯矩为)2()(24122ccnalbbpMKpa34.284)5.032()5.08.2(46.1982412260122,15.14047503009.01034.2849.0mmhfMAySⅣ-Ⅳ截面（变阶处）的计算：弯矩为)2()(2411214albbpMnKpa56.121)5.132()4.18.2(46.1982412260144,35.12863503009.01056.1219.0mmhfMAyS因此，按2sA在短边方向配筋，实际配150@10钢筋根数为2111503000n22215.14045.164821104mmmmAS1.2.10基础配筋大样图基础配筋大样图如图A3图纸01所示。湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计11图1.4基础配筋示意图1.2.11确定A、B两轴柱子基础底面尺寸由柱下独立基础课程设计任务书得：5号和6号题A、B两柱子基底荷载分布如下。B轴:KNVmKNMKNFKKK90,218,18834湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计12C轴：KNVmKNMKNFKKK83,325,1496⑵B轴的柱ａ）选择埋置深度:根据柱下独立基础课程设计的要求以及工程资料的选取，本设计为④的土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础地面为：0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。b)求地基承载力的修正后的特征值af：根据全风化砂质泥岩的资料：e=0.62,78.0LI,查表得0.3,0.2db。基底以上图层的平均重度为：2/95.137.3115.04.95.1102.01205.018mKNm持力层的地基承载力特征值为Kpafak240Kpadffmdaka92.373)5.07.3(95.133240)5.0(以上为室外的地面算起。c)初步选定基础地面面积：2093.5102.2925.32092.3731883mdfFAGaK由于偏心较小，基地面积按20%扩大，即2012.793.52.12.1mAA初步选定基础底面面积2212.75.735.2mmblA，且mmb35.2,不需要af进行修正。⑵C轴的柱由前面的计算得持力层承载力特征值Kpafa1.224，计算回填土重KG时的基础埋置深度d=2.43m,A轴基础底面积为2020.8107.043.2201.2241496mdfFAGaK基础底面积按0200增大，即湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计132084.920.82.12.1mAA初步选定基础底面面积2284.95.105.33mmblA,且b=3，不需要对af进行修正。湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计14结束语本次课程设计即将告一段落，在此两周里，通过同学和老师的帮助，还有自己的努力终于完成了此次课程设计的任务，可能课程设计的结果会差强人意，但在其中的过程中，学到的知识量却是令人欣慰的。课程设计本身就是一项理论与实际相结合的过程，与平时的课后作业相比，需要更多的知识积累与运用。同时我们越是认真负责的对待，我们在这个过程中收获得就越多。相对于我自己而言，刚刚开始做的时候会有很多顾忌，生怕会应该前期的错误会引起后面的大麻烦，从而要求我细心处理每一个细节问题，包括荷载的取值，基础的埋深等等，通过与同学的探讨，加深了自己对那些原来有疑惑的知识点的理解，越做到后面，计算步骤就越熟练，计算速度也就越快。也许这是完成一个任务的普遍规律，由浅而深，由生到熟的过程。与此同时，这次的课程设计也是一次知识的总结，剪力计算、弯矩计算等这些大一大二学过的知识点，这次有得到了一次演练。地基承载力、基底压力等是这学期学的新内容，在这次的设计中也大量运用了这些知识。总之，不管在现在还是以后，认认真真完成每一项自己应该完成的任务，不仅是对别人负责也是对自己的一次考验。湖南工学院建筑工程系土力学与地基基础设计15参考文献1.中华人民共和国国家标准，《建筑地基基础设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》（GB50007-2002），北京：中国建筑工业出版社，2002。2.赵明华主编，《土力学与基础工程》，武汉：武汉理工大学出版社，2011。 1柱下独立基础课程设计 1.1设计资料 1.1.1地形 1.1.2工程地质资料 1.1.3岩土设计参数 1.1.4水文地质资料 1.1.5上部结构材料 1.1.6材料 1.1.7本人设计资料 1.2独立基础设计 1.2.1选择基础材料 1.2.2选择基础埋置深度 1.2.3求地基承载力特征值 1.2.4初步选择基底尺寸 1.2.5验算持力层地基承载力 1.2.7基础高度的确定 1.2.8变阶处抗冲剪验算 1.2.9配筋计算 1.2.10基础配筋大样图 1.2.11确定A、B两轴柱子基础底面尺寸 结束语 参考文献