柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計說明

./課程設(shè)計說明書課程名稱：基礎(chǔ)工程課程設(shè)計設(shè)計題目：柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計專業(yè)：建工班級：建工0903學(xué)生:鄧煒坤學(xué)號:0912080319指導(dǎo)教師:周友香工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院教務(wù)部制20XX12月1日引言"土力學(xué)與地基基礎(chǔ)"課程是土木工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)的主干課程,也是重要的專業(yè)課程。"土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程設(shè)計"是"土力學(xué)與地基基礎(chǔ)"課程的實踐教學(xué)環(huán)節(jié),著手提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力,主要為了鞏固與運用基礎(chǔ)概念與基礎(chǔ)知識、掌握方法以及培養(yǎng)各種能力等諸多方面。作為建筑類院校專業(yè)課的一種實踐教學(xué)環(huán)節(jié),課程設(shè)計師教學(xué)計劃中德一個有機組成部分；是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)各門課程的基本理論、基本知識和基本技能,以分析解決實際工程問題能力的重要步驟；是學(xué)生鞏固并靈活運用所學(xué)專業(yè)知識的一種比較好的手段；也是鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際能力和提高學(xué)生工程設(shè)計能力的必經(jīng)之路。課程設(shè)計的目的是：1.鞏固與運用理論教學(xué)的基本概念和基礎(chǔ)知識2.培養(yǎng)學(xué)生使用各種規(guī)及查閱手冊和資料能力3.培養(yǎng)學(xué)生概念設(shè)計的能力4.熟悉設(shè)計步驟與相關(guān)的設(shè)計容5.學(xué)會設(shè)計計算方法6培養(yǎng)學(xué)生圖子表達能力7.培養(yǎng)學(xué)生語言表達能力8.培養(yǎng)學(xué)生分析和解決工程實際問題的能力目錄=1\*CHINESENUM3一、設(shè)計資料=2\*CHINESENUM3二、獨立基礎(chǔ)設(shè)計選擇基礎(chǔ)材料選擇基礎(chǔ)埋置深度計算地基承載力特征值初步選擇基底尺寸驗算持力層的地基承載力軟弱下臥層的驗算計算基底凈反力驗算基礎(chǔ)高度基礎(chǔ)高度〔采用階梯形基礎(chǔ)地基變形驗算變階處抗沖切驗算配筋計算基礎(chǔ)配筋大詳圖確定A、B兩軸柱子基礎(chǔ)底面尺寸A、B兩軸持力層地基承載力驗算設(shè)計圖紙柱下獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計一、設(shè)計資料3號題EQ\o\ac<○,B>軸柱底荷載：EQ\o\ac<○,1>柱底荷載效應(yīng)標準組合值：FK=1720KN,MK=150KN·m,VK=66KN。EQ\o\ac<○,2>柱底荷載效應(yīng)基本組合值：F=2250KN,M=195KN·m,V=86KN。持力層選用EQ\o\ac<○,4>號土層,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,室外高差450mm。獨立基礎(chǔ)設(shè)計選擇基礎(chǔ)材料基礎(chǔ)采用C25混凝土,HPB235級鋼筋,預(yù)估基礎(chǔ)高度0.8m。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。號土層：雜填土,層厚約0.5m,含部分建筑垃圾。號土層：粉質(zhì)粘土,層厚1.2m,軟塑,潮濕,承載力特征值fak=130kPa。號土層：粘土,層厚1.5m,稍濕,承載力特征值fak=180kPa。號土層：細砂,層厚3.0m,中密,承載力特征值fak=240kPa。號土層：強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖,很厚,中密,承載力特征值fak=300kPa。擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性,地下水位深度：位于地表下1.5m。取基礎(chǔ)地面高時最好至持力層下0.5m,本設(shè)計取EQ\o\ac<○,4>號土層為持力層,所以考慮取室外地坪到基礎(chǔ)地面為0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。由此得到基礎(chǔ)剖面示意圖如下圖所示?；A(chǔ)剖面簡圖3.求地基承載力特征值fa根據(jù)細沙e=0.62,查表得=2.0,=3.0?；匾陨贤恋募訖?quán)平均重度為=13.68持力層承載力特征值fa〔先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正為+ηd〔d-0.5>=240+3.0×13.68×<3.7-0.5>=371.33KPa上式d按室外地面算起。初步選擇基礎(chǔ)尺寸取柱底荷載標準值：FK=1720KN,MK=150KN·m,VK=66KN。計算基礎(chǔ)和回填土GK時的基礎(chǔ)埋置深度為d==3.925m基礎(chǔ)底面積為A0=由于偏心不大,基礎(chǔ)底面積按20%增大,即A=1.2A0=1.2×5.46=6.56m2初步選定基礎(chǔ)地面面積,且b=2.4m<3m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為<>0,滿足要求?；刈畲髩毫Γ?lt;1.2fa<=445.60kPa>所以,最后確定基礎(chǔ)底面長2.8m,寬2.4m。計算基地凈反力取柱底荷載效應(yīng)基本組合值：F=2250KN,M=195KN·m,V=86KN。凈偏心距為=0.12m基礎(chǔ)邊緣處的最大和最小凈反力為基礎(chǔ)高度〔采用階梯型基礎(chǔ)柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗算〔如下圖沖切驗算簡圖〔柱下沖切沖切驗算簡圖〔變階處沖切l(wèi)=2.8m,b=2.4m,。初步選定基礎(chǔ)高度h=800mm,分兩個臺階,每個臺階均為400mm。=800-〔40+10=750mm〔有墊層,則<b=2.4m取.因此,可得因偏心受壓,取=421.87kPa,所以沖切力為抗沖切力為0.7×1×1.25×103×1.25×0.75=820.31KN>323.44KN滿足要求。變階處抗沖切驗算由于有,,所以<b=2.4m取。因此,可得沖切力為抗沖切力為>329.06KN滿足要求。配筋計算選用HPB235級鋼筋,。基礎(chǔ)長邊方向。對于Ⅰ-Ⅰ截面〔柱邊,柱邊凈反力為懸臂部分凈反力平均值為彎矩為對于截面Ⅲ-Ⅲ〔變階處,有比較和,應(yīng)按配筋,實際配16φ16135As=3217.6mm2>3182.1mm2按基礎(chǔ)短邊方向。因為該基礎(chǔ)受單向偏心荷載作用,所以,在基礎(chǔ)短邊方向的基底反力可按均勻分布計算,取對于Ⅰ-Ⅰ截面〔柱邊彎矩為對于ⅠV-ⅠV截面〔變階處彎矩為比較和,應(yīng)按配筋,實際配11φ16200As=2212.1mm2>2167.3mm2基礎(chǔ)配筋大樣圖基礎(chǔ)配筋大樣圖如下圖所示確定EQ\o\ac<○,A>、EQ\o\ac<○,C>軸柱子基礎(chǔ)底面尺寸由柱下獨立基礎(chǔ)課程設(shè)計任務(wù)書得：3號題EQ\o\ac<○,A>、EQ\o\ac<○,C>兩柱子基底荷載分別如下。EQ\o\ac<○,A>軸：FK=1090KN,MK=190KN·m,VK=62KN。EQ\o\ac<○,C>軸：FK=1:312KN,MK=242KN·m,VK=57KN。由前面計算得持力層承載力特征值,計算基礎(chǔ)和回填土重時的基礎(chǔ)埋深d=3.925m,EQ\o\ac<○,A>軸基礎(chǔ)底面積為基礎(chǔ)底面積按20%增大,即初步選定基礎(chǔ)地面面積為〔大于4.15m2,且b<3m,不需要再對進行修正。EQ\o\ac<○,C>軸基礎(chǔ)底面面積為基礎(chǔ)底面積按20%增大,即初步選定基礎(chǔ)地面面積為〔大于5.00m2,且b<3m,不需要再對進行修正。EQ\o\ac<○,A>、EQ\o\ac<○,C>兩軸持力層地基承載力驗算A軸,基礎(chǔ)和回填土重為偏心距為<>0,滿足要求?；A(chǔ)最大壓力：<1.2fa所以,最后確定基礎(chǔ)地面長2.4m,寬2.0m。EQ\o\ac<○,C>軸,基礎(chǔ)和回填土重為<>0,滿足要求?；A(chǔ)最大壓力：<1.2fa所以,最后確定基礎(chǔ)地面長2.6m,寬2.2m。設(shè)計圖紙根據(jù)以上的計算,可以繪制出基礎(chǔ)平面布置圖和B軸柱子基礎(chǔ)大樣圖,如下圖所示?；A(chǔ)平面圖設(shè)計說明：0.000相當(dāng)于絕對標高建筑圖。本工程持力層選4號土層,地基承載力特征值?；娱_挖后需通知甲方及勘察單位驗槽,符合要求后方可施工墊層。材料：混凝土C25,鋼筋HPB235.保護層40mm。墊層做法：混凝土C10.厚100mm,出基礎(chǔ)邊100mm。未盡事宜,請按現(xiàn)行相關(guān)規(guī)執(zhí)行。主要參考文獻：〔要求按國標GB7714—87《文后參考文獻著錄規(guī)則》書寫[1]明華.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程.第3版.：理工大學(xué),2009[2]周景星.基礎(chǔ)工程.第2版.：清華大學(xué),2007[3]吳培明.混凝土結(jié)構(gòu)<上>.第2版.：理工大學(xué),2003[4]《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)》〔GB50009——2001.中國建筑工業(yè),2002[5]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)》〔GB50007——2002.中國建筑工業(yè)2002[6]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)》〔GB50010——2001.中國建筑工業(yè),2002[7]程小川,周莉莉.土木工程專業(yè)土力學(xué)與地基基礎(chǔ)課程設(shè)計指南.第1版.：中國水利水電,2009[8]將隆敏,錫軍.混泥土結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.第1版.：中南大學(xué)出版附錄最后感周老師的指導(dǎo)課程設(shè)計任務(wù)書課程名稱：基礎(chǔ)工程課程設(shè)計設(shè)計題目：柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計專業(yè)：建工班級：建工0903學(xué)生:鄧煒坤學(xué)號:0912080319起迄日期:20XX11月28日~20XX12月2日指導(dǎo)教師:周友香工業(yè)大學(xué)科技學(xué)院教務(wù)部制課程設(shè)計任務(wù)書1．課程設(shè)計的容和要求〔包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等：一、設(shè)計題目柱下獨立基礎(chǔ)設(shè)計二、設(shè)計資料1、地形擬建建筑場地已經(jīng)四通一平〔包括場地平整。2、工程地質(zhì)條件自上而下依次如下:號土層：雜填土,層厚約0.5m,含部分建筑垃圾。號土層：粉質(zhì)粘土,層厚1.2m,軟塑,潮濕,承載力特征值fak=130kPa。號土層：粘土,層厚1.5m,稍濕,承載力特征值fak=180kPa。號土層：細砂,層厚3.0m,中密,承載力特征值fak=240kPa。號土層：強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖,很厚,中密,承載力特征值fak=300kPa。3、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土層編號土的名稱重度γ〔kN/m3孔隙比e液性指數(shù)Il粘聚力c<kPa>摩擦角?〔°壓縮模量Es<MPa>標準貫入錘擊數(shù)N承載力特征值fak<kPa>①雜填土18②粉質(zhì)粘土200.650.8434137.56130③粘土19.40.580.7825238.211180④細砂210.623011.616240⑤強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2218223004、水文地質(zhì)條件〔1擬建場區(qū)地下水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性?！?地下水位深度：位于地表下1.5m。5、上部結(jié)構(gòu)荷載資料擬建建筑物是多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu),框架柱截面尺寸為500mm×500mm,室外地坪標高同自然地面,室外高差450mm柱網(wǎng)布置如圖1所示。圖1柱網(wǎng)平面布置圖6、上部結(jié)構(gòu)作用上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效用標準組合值如表2所示,上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效用基本組合如表3。表2柱底荷載效用標準組合值題號FkMkVkeq\o\ac<○,A>軸eq\o\ac<○,B>軸eq\o\ac<○,C>軸eq\o\ac<○,A>軸eq\o\ac<○,B>軸eq\o\ac<○,C>軸eq\o\ac<○,A>軸軸eq\o\ac<○,B>eq\o\ac<○,C>軸19751548118714010019846484421032161512521641252215560523109017201312190150242626657411501815137021017527171736751218187314332351932978083746128218831496257218325869083713391970156028424235596958981402205716183012663771021049891500210016503302953951121091101015982205172736530942812011711411136020301590250252360100989212146020981635280275390105108102表3柱底荷載效用基本組合題號FkMkVkeq\o\ac<○,A>軸eq\o\ac<○,B>軸eq\o\ac<○,C>軸eq\o\ac<○,A>軸eq\o\ac<○,B>軸eq\o\ac<○,C>軸eq\o\ac<○,A>軸軸eq\o\ac<○,B>eq\o\ac<○,C>軸112682012154418313025860625821342210016272141632887278673141822501706248195315818674414962360178227422835393958851584243518633062513861041089661667244819453342844231121171087174125622028369315462125124116818232674210439134649113313612891950273021454293845141461421431020782866224545540255715615314911176826392067325328468130127120121898272721263643585071371401337、材料混凝土強度等級為C25~C30,鋼筋采用HPB235、HRB335級。8、地基基礎(chǔ)等級：丙級。三、設(shè)計要求每人根據(jù)所在的班級組號和題號〔另見課程設(shè)計計劃表采用相應(yīng)設(shè)計資料,保質(zhì)保量按時完成組號和題號中指定軸線的基礎(chǔ)設(shè)計。對于另外兩個軸線的基礎(chǔ),只要求根據(jù)所給荷載確定基礎(chǔ)底面尺寸,以便畫出基礎(chǔ)平面布置施工圖。要求分析過程詳細〔例如下臥層承載力和沉降變形是否需要驗算和計算,也要說明分析過程,參照課程設(shè)計指南指導(dǎo)書,計算步驟完整；設(shè)計說明書的編寫應(yīng)具有條理性,層次分明；圖紙整潔清晰,布局合理。四、設(shè)計容〔1設(shè)計柱下獨立基礎(chǔ),包括確定基礎(chǔ)埋置深度、基礎(chǔ)底面尺寸,承載力驗算,沉降變形計算,對基礎(chǔ)進行結(jié)構(gòu)力分析、強度計算,確定基礎(chǔ)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?！?繪制基礎(chǔ)施工圖,包括基礎(chǔ)平面布置圖、獨立基礎(chǔ)大樣圖,并提出必要的技術(shù)說明。2．對課程設(shè)計成果的要求〔包括圖表、實物等硬件要求〕：設(shè)計計算書[封面-目錄-設(shè)計計算容-參考文獻-附錄〔包括任務(wù)書和鋼筋選用表等設(shè)計依據(jù)資料致-封底——用A4紙打印裝訂]①確定地基持力層的基礎(chǔ)埋置深度②確定基礎(chǔ)底面尺寸,驗算地基承載力〔包括下臥層的驗算③地基變形驗算〔如不需要驗算,也要說明分析過程④對基礎(chǔ)進行抗沖切承載力驗算,確定基礎(chǔ)高度⑤對基礎(chǔ)進行正截面受彎承載力驗算,確定基礎(chǔ)底板配筋〔長向和短向的臺階及柱邊截面都要有計算過程設(shè)計圖紙依據(jù)國家制圖標準《房屋建筑制圖標準》〔GB/T50001-2001和《建筑結(jié)構(gòu)制圖標準》〔GB/T50105-2001,采用鉛筆手繪〔用A1圖幅,設(shè)計容滿足規(guī)的要求,圖面布置合理,表達正確,文字規(guī),線條清楚,達到施工圖的要求。①基礎(chǔ)平面布置圖,比例1:100②獨立基礎(chǔ)大樣圖,比例1:10~1:20③設(shè)計說明注意：凡不符合《房屋建筑制圖標準》〔GB/T50001-2001和《建筑結(jié)構(gòu)制圖標準》〔GB/T50105-2001,圖紙表達不清、不正確、結(jié)構(gòu)構(gòu)造關(guān)系混亂和文字不規(guī)者,一律返工重畫。3．主要參考文獻：〔要