基礎(chǔ)工程課程設(shè)計任務(wù)書及例題

1、基礎(chǔ)工程課程設(shè)計任務(wù)書開題日期：2014 年 5 月 26 日 完成日期：2014 年 6 月 1 日一、設(shè)計目的通過本次設(shè)計，讓學(xué)生初步掌握柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)的設(shè)計步驟、方法及具體的計算過程，并逐步培養(yǎng)從事基礎(chǔ)工程淺基礎(chǔ)的設(shè)計能力。二、設(shè)計內(nèi)容（1） 設(shè)計題目柱下鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)（2） 設(shè)計內(nèi)容1、確定基礎(chǔ)埋深；2、按持力層承載力特征值確定基礎(chǔ)底面尺寸；3、驗算地基變形；4、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計：擬定基礎(chǔ)剖面尺寸，進行內(nèi)力分析、強度驗算和配筋設(shè)計，并滿足構(gòu)造設(shè)計要求；5、繪制基礎(chǔ)施工圖，包括基礎(chǔ)平面圖、立面圖及配筋圖。（3） 設(shè)計資料1、 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：

2、 號土層填土：厚約 m,含部分建筑垃圾；號土層粉質(zhì)黏土：厚 m,軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130 kpa；號土層黏土：厚m,可塑，稍濕，承載力特征值fak=180 kpa；號土層，細砂，層厚 m,中密，承載力特征值fak=240 kpa；號土層，強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭露，承載力特征值fak=300 kpa3、巖土設(shè)計技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1 所示。表1地基巖土物理力*數(shù)表a-rLz天然地基土4、水主事 孔隙黏聚內(nèi)摩壓縮壓縮抗壓 承載力文£ 土的名稱里皮lt,、比力擦角系數(shù)模量強度 特征值代（丫） /、資號(e)(c)()(a 1-2)( E)(f rk)(f ak)

3、kN/m3度料 雜填土18為粉質(zhì)粘土203413130Mr粘土2523180和1 全風(fēng)化下212230240砂質(zhì)泥石水_ 強風(fēng)化對 ，222025300砂質(zhì)泥石混 中風(fēng)化 ，241540620砂質(zhì)泥石凝士無侵蝕性；地下水位于地表卜 m。5、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6、上部結(jié)構(gòu)作用：柱底的荷載效應(yīng)標準組合值和荷載效應(yīng)基本組合值分別見表2和見表3。表2柱底荷載效應(yīng)標準組合值柱號Fk (kN)M (kN?m)Vk (kN)A軸B軸C軸A軸B

4、軸C軸A軸B軸C軸1975154811871401001984648442103216151252164125221556052310901730131219015024262665741150181513702101752717173675121818731433235193297808374612821883149625721832586908371339197015602842423559695898140220571618231266377102104989153421401677335288402109113106柱號F (kN)M(kN?m)V (kN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸

5、B軸C軸11268201215441831302586062582134221001627214163288727867314182250170624819531581867441496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112117108717412562202836931546212512411681823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531

6、49表310159822051727365309428120117114柱底荷載效應(yīng)基本組合值7、材料：混凝土等級 C25- C30,鋼筋HRB4003個組。第1組共15人，基礎(chǔ)持力層選用土層,設(shè)計A軸柱下獨立基礎(chǔ);第2組共15人，基礎(chǔ)持力層選用土層,設(shè)計B軸柱下獨立基礎(chǔ);第3組共15人，基礎(chǔ)持力層選用土層,設(shè)計C軸柱下獨立基礎(chǔ)。8、根據(jù)以上所給資料及學(xué)生人數(shù)，每班劃分為三、設(shè)計成果及要求:成果：基礎(chǔ)工程課程設(shè)計計算書(1)設(shè)計計算書封面封面上應(yīng)寫明設(shè)計題目、學(xué)生姓名、專業(yè)、年級、指導(dǎo)教師等信息，且必須打印。(2)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(wù)書、目錄

7、、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2009;1 .土力學(xué)(第2版)東南大學(xué)等四校合編.中國建筑工業(yè)出版社,2009;2 .基礎(chǔ)工程(第2版)華南理工大學(xué)等三校合編.中國建筑工業(yè)出版社,3. 土力學(xué)與基礎(chǔ)工程趙明華主編 . 武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2003；4. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(新 1 版)白國良主編 . 武漢理工大學(xué)出版社，2011；5. 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范( GB50009 2012) ，中國建筑工業(yè)出版社，2012；6. 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范( GB50007 2011) ，中國建筑工業(yè)出版社，2011；7. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

8、( GB50010 2010) ，中國建筑工業(yè)出版社，2010。目錄柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計 1選擇基礎(chǔ)材料選擇基礎(chǔ)埋置深度地基承載力特征值初步選擇基底尺寸驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)高度的確定變階處抗沖剪驗算配筋計算基礎(chǔ)配筋大樣圖結(jié)束語 11參考文獻 12獨立基礎(chǔ)設(shè)計本人設(shè)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(yīng)標準組合值及柱底荷載效應(yīng)基本組合值選用8 題號B 軸柱底荷載.柱底荷載效應(yīng)標準值: FK 2507KN ,M K 266KN m,VK 104KN 。柱底荷載效應(yīng)基本組合值: F 2674KN ,M 346 KN m,V 136KN 。持力層選用4 號全風(fēng)化砂質(zhì)泥

9、巖土層，厚米，承載力特征值fak 240Kpa ，框架柱截面尺寸為500mm 500mm室外地坪標高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm選擇基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)采用C25混凝土，HRB33吸鋼筋，預(yù)估基礎(chǔ)高度。選擇基礎(chǔ)埋置深度根據(jù)柱下獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)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。取基礎(chǔ)底面高時最好取至持力層下，本設(shè)計取4 號土層為持力層，所以考慮取室外地坪到基礎(chǔ)底面為+=。由此得基礎(chǔ)剖面示意圖，如圖所示。修改圖上尺寸圖 基礎(chǔ)剖面示意圖求地基承載力特征值fa根據(jù)全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，查表得b=，d =?；滓陨贤恋募訖?quán)平均重度為：由于持力層為粘土，地基承載力特

10、征值為：fak 240Kpa持力層承載力特征值fa （先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正值）為上式 d 按室外地面算起。初步選擇基底尺寸取柱底荷載標準值：FK 2057KN ,M K 266KN m,VK 104KN計算基礎(chǔ)和回填土重 Gk時的基礎(chǔ)埋置深度為基礎(chǔ)底面積為由于偏心不大，基礎(chǔ)底面積按20%曾大，即初步選定基礎(chǔ)底面積A bl一 一 _ _2 一2.4 3 7.2m ,且 b=n不需要再對fa進行修正。驗算持力層地基承載力基礎(chǔ)和回填土重為偏心距R min 0 ,滿足要求?；鬃畲髩簯?yīng)力：Pmax6 0.16)3Fk Gk6eK) 1282 349.44Al8.4256.37KN 1.2 fa 26

11、8.92 KNPmax=2057+/* (1+ 3)=432 KN <'、'、'計算基底反力取柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值：靜偏心距為：基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為：基礎(chǔ)高度的確定柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算(見圖)(a)(b)圖沖切驗算簡圖(a)柱下沖切(b)變階處沖切;L!LJ取l=3m,b=, at bc 0.5m,ac 0.5m,初步選定基礎(chǔ)高度 h=800mm分兩個臺階，每階段高度20均為 500mm h0 800 40 750mm（有墊層）,貝U取 2ab at 2h0 0.5 2 0.75 2.0m取ab=。因此，可得因為偏心受壓，Pn取Pmax 497.

12、7Kpa ,沖切力：抗沖切力為因此滿足要求。變階處抗沖剪驗算由于有b . _ ._ _at b11.2m,a1 1.5m,h01 400 502abi at 2h0i 1.2 0.7 1.9m所以取ab1 1.9m,沖切力為抗沖切力為因此滿足要求。2.4m 。350mm，則取2.4m選用HPB335鋼筋,fy300N/2mm 。配筋計算1） 基礎(chǔ)長邊方向?qū)τ贗 - I截面，柱邊凈反力為懸臂部分凈反力平均值為彎矩為鋼筋的面積為對于m -出截面（變階處），有彎矩為鋼筋的面積為因此比較As3和,應(yīng)取As1配筋，實際配 16200,則鋼筋根數(shù)為2） 基礎(chǔ)短邊方向因為該基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用，所以，在基

13、礎(chǔ)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n- n截面（柱邊）的計算：彎矩為IV-W截面（變階處）的計算：彎矩為因此，按As2在短邊方向配筋，實際配12150鋼筋根數(shù)為基礎(chǔ)配筋大樣圖基礎(chǔ)配筋大樣圖如圖 A3圖紙01所示。修改圖樣圖基礎(chǔ)配筋示意圖結(jié)束語本次課程設(shè)計即將告一段落，在此兩周里，通過同學(xué)和老師的幫助，還有自己的努 力終于完成了此次課程設(shè)計的任務(wù)，可能課程設(shè)計的結(jié)果會差強人意，但在其中的過程 中，學(xué)到的知識量卻是令人欣慰的。課程設(shè)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(zé)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(yīng)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，基礎(chǔ)的埋深等等, 通過與同學(xué)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(wù)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(shè)計也是一次知識的總結(jié)，剪力計算、彎矩計