土力學與地基基礎課程設計任務書河南建筑職業(yè)技術(shù)學院

1、土力學與地基基礎課程設計任務書一、課程設計的教學目的通過課程設計，使學生掌握鋼筋混凝土墻下條形基礎和柱下獨立基礎的理論知識和應用條件，能夠初步選擇基礎方案，進行基礎設計；能夠繪制和識讀基礎結(jié)構(gòu)施工圖，增強解決工程實際問題的能力。二、課程設計的內(nèi)容和要求（一）柱下獨立基礎1.設計題目某多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，房屋高度h=30m，室外地坪標高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置如圖所示，試進行柱下獨立基礎的設計。 2.上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載柱截面尺寸為500mm500mm，上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的最不利荷載標準值見表1，上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的最不利荷載效應基本組合設計值見表2：柱底荷載標準值 表

2、1題號fk (kn)mk (knm)vk (kn)12312312319751548118714010019846484421032161512521641252215560523109017301312190150242626657411501815137021017527171736751218187314332351932978083746128218831496257218325869083713391970156028424235596958981402205716182312663771021049891534214016773352884021091131061015982205

3、1727365309428120117114柱底荷載效應基本組合設計值 表2題號f (kn)m (knm)v (kn)1231231231126820121544183130258606258213422100162721416328872786731418225017062481953158186744149623601782274228353939588515842435186330625138610410896616672448194533428442311211710871741256220283693154621251241168182326742104391346491133136

4、128919952783218142537552314214713810207828662245455402557156153149（二）墻下條形基礎（錐形截面）1.設計題目某多層磚混結(jié)構(gòu)，房屋高度h=15m，室外地坪標高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。結(jié)構(gòu)平面布置如圖所示，試進行墻下條形基礎的設計。2.上部結(jié)構(gòu)傳下來的荷載內(nèi)外墻墻厚均為240mm，上部結(jié)構(gòu)作用在墻底的最不利荷載標準值見表3，上部結(jié)構(gòu)作用在墻底的最不利荷載效應基本組合設計值見表4。墻底荷載標準值 表3題號fk (kn/m)mk (knm/m)vk (kn/m)115020530401018215521030421018316

5、0215304210204165220324512205170225324512206175230354614237180235354714238190240364815259195245385016261020025040501628墻底荷載設計值 表3題號f (kn/m)m (knm/m)v (kn/m)內(nèi)墻外墻內(nèi)墻外墻內(nèi)墻外墻1203277415414242209284415714243216290415714274223297436116275230304436116276236311476219317243317476319318257324496520349263331516822

6、351027033854682238（三）工程及水文地質(zhì)材料1.工程地質(zhì)條件該地區(qū)地勢平坦，無相鄰建筑物，經(jīng)地質(zhì)勘察，工程地質(zhì)資料自上而下依次為：雜填土：厚約0.5m，含部分建筑垃圾；粉質(zhì)粘土：厚1.2m，承載力特征值fak=130kn/m2；粘土：厚1.5m，承載力特征值fak=210kn/m2；全風化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值fak=230kn/m2；強風化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值fak=300kn/m2；中風化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值fak=620kn/m2；建議持力層選第層粘土層。地基巖土物理力學參數(shù)表 表5地層代號土名天然地基土重度（）孔隙比（e）粘聚力（

7、c）內(nèi)摩擦角（）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/m度雜填土18粉質(zhì)粘土200.334130.2010.0130粘土190.2525230.228.2210全風化砂質(zhì)泥巖2022300.8230強風化砂質(zhì)泥巖2220253.0300中風化砂質(zhì)泥巖2415404.06202.水文地質(zhì)資料地下水對混凝土無侵蝕性，地下水位深度位于地表下3.5m，且屬于不凍脹土。（四）設計內(nèi)容（1）確定基礎埋置深度（2）確定地基承載力特征值 （3）確定基礎的底面尺寸（4）確定基礎的高度（5）對基礎進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算（6）基礎底板配筋計算，并滿足構(gòu)造設計要求（7）編制設計計

8、算書（8）繪制基礎結(jié)構(gòu)施工圖（含平面圖、詳圖），提出必要的技術(shù)說明。三、課程設計成果形式及要求（1）計算書要求：書寫工整、數(shù)字準確、圖文并茂。（2）制圖要求：所有圖線、圖例尺寸和標注方法均應符合新的制圖標準，圖紙上所有漢字和數(shù)字均應書寫端正、排列整齊、筆畫清晰，中文書寫為仿宋字。四、課程設計的考核按照學生所提交的設計計算書、施工圖及答辯情況，由指導教師進行評分。評分等級分五級：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。優(yōu)秀：計算書工整，條理性好，計算結(jié)果準確無誤；施工圖符合制圖標準要求，正確反映設計結(jié)果，布圖合理，圖面整潔；學習態(tài)度認真。良好：計算書工整，條理性好，計算結(jié)果大部分準確無誤；施工圖符合制圖

9、標準要求，布圖較合理，圖面較整潔；學習態(tài)度認真。中等：計算書較工整，計算結(jié)果基本正確；施工圖基本符合制圖標準要求，布圖較合理，圖面較整潔；學習態(tài)度較認真。及格：計算書內(nèi)容基本完整，計算結(jié)果無原則性錯誤；施工圖基本符合制圖標準要求，圖面還算整潔；學習態(tài)度一般。不及格：下列情況之一均屬不及格：沒有完成設計任務；計算書錯誤較多；圖紙不符合制圖標準要求；學習態(tài)度差，有抄襲現(xiàn)象。五、主要參考資料1.建筑地基基礎設計規(guī)范（gb 50007-2011）2.教材六、工作計劃及進度第一天上午：布置設計任務書，設計指導第一天第二天：編制設計計算書第三四天：繪制施工圖紙第五天：上交課程設計成果7土力學與地基基礎課程

10、設計指導書一、基礎設計的步驟1.選擇基礎的材料、類型，進行基礎平面布置；2.選擇地基持力層；3.地基承載力驗算，確定基礎底面尺寸；4.地基變形驗算；（略）5.基礎結(jié)構(gòu)設計；6.基礎施工圖繪制，并提出必要的技術(shù)說明。二、確定基礎埋置深度d根據(jù)地質(zhì)勘察報告建議，將持力層選在第三層粘土層上，并且礎埋置深度約為房屋高度的1/15。三、確定地基承載特征值fa 式中 fa修正后的地基承載力特征值（kpa）； fak地基承載力特征值(kpa)； b、b基礎寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)； 基礎底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度(kn/m3)； m基礎底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度(kn/

11、m3)； b基礎底面寬度（m），當小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；d基礎埋置深度（m）。四、確定基礎的底面尺寸1.初步確定基礎底面尺寸（1）柱下獨立基礎：（2）墻下條形基礎：2.基礎底面尺寸（1）柱下獨立基礎：，（2）墻下條形基礎：3.持力層地基土承載力校核當時，fa式中 pk相應于荷載效應標準組合時，基礎底面處的平均壓力值(kpa)； pkmax相應于荷載效應標準組合時，基礎底面邊緣的最大壓力值(kpa)； pkmin 相應于荷載效應標準組合時，基礎底面邊緣的最小壓力值(kpa)； fk相應于荷載效應標準組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎頂面的豎向力值kn)； gk基礎自重和基礎上的土重(kn

12、)； a基礎底面面積(m2)； e偏心距(m)； fa修正后的地基承載力特征值(kpa)； b矩形基礎的長度(m)。五、軟弱下臥層承載力驗算如果在地基土持力層以下的壓縮層范圍內(nèi)存在軟弱下臥層，則需按下式驗算下臥層頂面的地基強度 式中 pz相應于荷載效應標準組合時，軟弱下臥層頂面處的附加應力值（kpa）； pcz軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標準值（kpa）； faz軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kpa）六、確定基礎的材料與高度1.錐形基礎的邊緣高度不宜小于200mm，且兩個方向的坡度不宜大于1：3；階梯形基礎的每階高度，宜為300mm500mm；墊層的厚度不宜小于70mm，墊層

13、混凝土強度等級不宜低于c10；混凝土強度等級不應低于c20；2.柱下獨立基礎當沖切破壞錐體落在基礎底面以內(nèi)（基礎底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎有效高度）時，應驗算柱與基礎交接處以及基礎變階處的受沖切承載力；（2）對基礎底面短邊尺寸小于或等于柱寬加兩倍基礎有效高度的柱下獨立基礎，應驗算柱與基礎交接處以及基礎變階處的受剪切承載力；3.墻下條形基礎墻下條形基礎底板應按上式驗算墻與基礎底板交接處截面受剪承載力，其中：a0為驗算截面處基礎底板的單位長度垂直截面有效面積，vs為墻與基礎交接處由基底平均凈反力產(chǎn)生的單位長度剪力設計值。七、底板配筋計算1.底板危險截面彎矩設計值的計算（1）柱下獨立基礎錐形截面：柱與基礎底板相交處（a2-a2，b2-b2）階梯形截面：柱與基礎底板相交處（a2-a2，b2-b2），基礎變階處（a1-a1，b1-b1）（2）墻下條形基礎其危險截面為墻與基礎底板相交處（最大彎矩截面位置），應符合下列規(guī)定：1）當墻體材料為混凝土時，取a1=b1；2）如為磚墻且放腳不大于1/4磚長時，取a1=b1+1/4磚長；2.底板配筋的計算3、構(gòu)造要求（1）基礎底板配筋除滿足計算外，尚應符合擴展基礎受力鋼筋最小配筋率不應小于0.15%。計算最小配筋率時，應用截面的折算寬度和截面的有效高度。（2）底板受力鋼筋的最小直徑不宜小于10mm，間