基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)---某單層廠房柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　計(jì)算說明書</b></p><p><b>　　姓 名：XX</b></p><p>　　學(xué) 號(hào)：XXXXXXX</p><p>　　班 級(jí)：XX級(jí)土木X班</p>

2、<p><b>　　指導(dǎo)教師：XXX</b></p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間：20XX年X月</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章概述1</b></p><p>　　1.1設(shè)計(jì)任務(wù)1</p><

3、;p>　　1.2設(shè)計(jì)資料1</p><p>　　1.2.1地質(zhì)勘察資料1</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)依據(jù)3</p><p>　　第2章 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.1基礎(chǔ)位置、埋深及以下土層的確定4</p><p>　　2.1.1基礎(chǔ)位置的地面標(biāo)高4</p>

4、<p>　　2.1.2 基礎(chǔ)處各圖層的厚度4</p><p>　　2.1.3 基礎(chǔ)形式的確定4</p><p>　　2.1.4 擴(kuò)展基礎(chǔ)的埋深4</p><p>　　2.2 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)4</p><p>　　2.2.1按承載力要求初步擬定基礎(chǔ)的平面尺寸4</p><p>　　2.2.2 承

5、載力及偏心距的驗(yàn)算5</p><p>　　2.2.3 確定基礎(chǔ)高度5</p><p>　　第3章 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.1 確定基礎(chǔ)高度6</p><p>　　3.2 計(jì)算截面彎矩7</p><p>　　3.3 配置抗彎鋼筋8</p><p>　　第4章 樁基礎(chǔ)設(shè)

6、計(jì)（13號(hào)柱）9</p><p>　　4.1 擬定樁基礎(chǔ)的形式和初步尺寸9</p><p>　　4.2 確定單樁豎向極限承載力特征值9</p><p>　　4.3 樁的尺寸、數(shù)量及承臺(tái)尺寸的確定10</p><p>　　4.3.1初步估計(jì)所需樁數(shù)10</p><p>　　4.3.2初選承臺(tái)尺寸11</

7、p><p>　　4.4 計(jì)算樁頂荷載11</p><p>　　4.5 承臺(tái)受沖切承載力的驗(yàn)算12</p><p>　　4.5.1 柱邊沖切12</p><p>　　7承臺(tái)受剪切承載力驗(yàn)算13</p><p>　　8承臺(tái)受彎承載力計(jì)算及抗彎鋼筋配置14</p><p>　　第5章 施工簡(jiǎn)

8、述15</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：15</b></p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　?。?）設(shè)計(jì)題目：某單層廠房柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。</p><p>　?。?）工程名稱：某機(jī)

9、械廠的裝配車間柱下基礎(chǔ)與地基的設(shè)計(jì)與檢算。</p><p><b>　?。?）場(chǎng)地位置：</b></p><p>　?。?）上部結(jié)構(gòu)類型：?jiǎn)螌愉摻罨炷僚偶艹兄亟Y(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）上部結(jié)構(gòu)尺寸：見圖1.1。</p><p>　　圖1.1 某機(jī)械廠的裝配車間平面圖</p><p>　

10、　（6）本人承擔(dān)的課程設(shè)計(jì)任務(wù)：13號(hào)邊柱下的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)資料</b></p><p><b>　　地質(zhì)勘察資料</b></p><p>　?。?）場(chǎng)地描述：場(chǎng)地處地面平坦；擬建車間的西南角有一古河道，現(xiàn)已淤填。</p><p>　?。?）土層描述：據(jù)鉆探揭露，13號(hào)

11、邊柱下的、、各地層的情況如下：</p><p>　　第①層：人工填土。分布于場(chǎng)地表面，以灰黑色粉土為主，伴有碎磚，爐渣等雜物的填土層。鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)厚度為0.6m，因室內(nèi)地面標(biāo)高為0.00，要找平0.2m，于是第一層總厚度為0.8m。結(jié)構(gòu)疏松，土質(zhì)不均，平均天然重度為17.1kN/m3。</p><p>　　第②層：粉質(zhì)粘土。呈棕紅色。厚度10.1m。硬塑~可塑，土質(zhì)較均勻，fk=200kPa

12、。</p><p>　　第層：粘土。呈黃黑色，各孔均可見到，沒有鉆透，據(jù)調(diào)查厚度在10m以上。土質(zhì)均勻，可塑~硬塑，fk=220kPa。</p><p>　?。?）土層剖面圖：13號(hào)邊柱的地質(zhì)剖面見圖1.2</p><p>　　.圖1.2 13號(hào)邊柱下的地質(zhì)剖面</p><p>　　（4）土性指標(biāo)：根據(jù)室內(nèi)土工試驗(yàn)，13柱下個(gè)圖層的指標(biāo)如下

13、</p><p>　　第①層：人工填土，m=17.1 kN/m3；</p><p>　　第②層：粉質(zhì)粘土，=20.1 kN/m3，e = 0.692，IP = 10.45，</p><p><b>　??；</b></p><p><b>　?。?）設(shè)計(jì)荷載：</b></p><p

14、>　　荷載組合編號(hào)： L11 L12</p><p>　　基礎(chǔ)梁上的荷重（包括基礎(chǔ)梁自重）為：標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)為30 kN/m?；A(chǔ)梁的截面尺寸見圖1.3</p><p>　　圖1.3 基礎(chǔ)梁的尺寸圖</p><p><b>　　梁傳下來的荷載：</b></p><p>　　梁自重：

15、 </p><p><b>　　梁產(chǎn)生的彎矩： </b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　《基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》</p><p><b>　　《地基規(guī)范》</b></p><p><b>　　《

16、基礎(chǔ)工程》</b></p><p>　　第2章 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)</p><p>　　基礎(chǔ)位置、埋深及以下土層的確定</p><p>　　2.1.1基礎(chǔ)位置的地面標(biāo)高</p><p>　　室內(nèi)地面的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)高為455.00m，于是在原室內(nèi)地面的水平上還要找平0.2m。由于室內(nèi)外高差為0.15m，于是基礎(chǔ)位置的地面標(biāo)高為。<

17、;/p><p>　　2.1.2 基礎(chǔ)處各圖層的厚度</p><p>　　第①層：人工填土，厚度為 m ；</p><p>　　第②層：粉質(zhì)粘土，厚度為10.1m；</p><p>　　第③層：粘土，較深。</p><p>　　2.1.3 基礎(chǔ)形式的確定</p><p>　　根據(jù)鉆探及室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)的情

18、況分析，第①層雜填土不宜用作建筑物地基。建議把基礎(chǔ)埋置在強(qiáng)度較高的第②層粉質(zhì)粘土或第③層粘性土中。持力層為第②層粉質(zhì)粘土，其地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值為：fk=200kPa。</p><p>　　2.1.4 擴(kuò)展基礎(chǔ)的埋深</p><p>　　該柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的埋深初設(shè)為1.8m。</p><p>　　2.2 無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.

19、2.1按承載力要求初步擬定基礎(chǔ)的平面尺寸</p><p>　?。?）確定持力層的承載力</p><p>　　因基底尺寸尚待確定，先計(jì)算深度修正后的承載力</p><p>　　由e=0.692<0.85且IL=0.445<0.85查表得b=0.3，d=1.6；</p><p>　?。?）確定基地尺寸。先按中心荷載計(jì)算，有</p

20、><p>　　將基地面積擴(kuò)大為，基底尺寸擬定為,由于基底的最小尺寸為3m,故前面計(jì)算的得到的再不需要進(jìn)行寬度修正。</p><p>　　2.2.2 承載力及偏心距的驗(yàn)算</p><p>　?。?）計(jì)算荷載標(biāo)準(zhǔn)值</p><p><b>　　豎向力</b></p><p><b>　　彎矩&l

21、t;/b></p><p>　?。?）驗(yàn)算承載力及偏心距</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　因此，基底取滿足承載力要求。</p><p>　　2.2.3 確定基礎(chǔ)高度</p>

22、<p>　　采用C15混凝土，查表3-11，并注意到100＜＜200，故得，因此：</p><p><b>　　在基礎(chǔ)的b方向，</b></p><p><b>　　在方向</b></p><p>　　顯然，應(yīng)從二者中選取最大值作為基礎(chǔ)的高度，最終將高度確定為1.3m，由基礎(chǔ)埋深1.8米（從室內(nèi)外平均標(biāo)高算起）

23、可知，基礎(chǔ)頂面在地面以下0.5m，故埋深滿足要求。按構(gòu)造要求，每個(gè)臺(tái)階高度不宜超過500mm，將基礎(chǔ)做成3層。層高435mm，則基礎(chǔ)頂面在在室內(nèi)地面以下570mm。</p><p>　　第3章 擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)</p><p>　　基礎(chǔ)的埋深和基礎(chǔ)的平面尺寸都按照前面無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)進(jìn)行，那么擴(kuò)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)將從確定基礎(chǔ)高度開始</p><p>　　3.1 確定基礎(chǔ)高度&

24、lt;/p><p><b>　　計(jì)算基礎(chǔ)凈反力：</b></p><p>　　由于基礎(chǔ)及其上填土的自重在基礎(chǔ)范圍內(nèi)均勻分布，且與之相對(duì)應(yīng)的基底反力也是均勻分布的，故它們?cè)诨A(chǔ)中不產(chǎn)生剪力和彎矩，因此在計(jì)算基礎(chǔ)內(nèi)力時(shí)，底反力采用凈反力，不考慮基礎(chǔ)及其上填土的自重。</p><p>　　初步擬定的基礎(chǔ)高度為，按《地基規(guī)范》要求，鋪設(shè)墊層時(shí)保護(hù)層厚度不小

25、于40mm，因此假設(shè)鋼筋重心到混凝土外表面的距離為50mm，故鋼筋的有效高度。</p><p>　　抗沖切破壞經(jīng)驗(yàn)公式為</p><p>　　首先計(jì)算。如圖3.1所示</p><p>　　圖3.1 拓展基礎(chǔ)沖切破壞計(jì)算圖</p><p><b>　　故</b></p><p><b>　

26、　=</b></p><p><b>　　近似的取，</b></p><p>　　式中，，故取，基礎(chǔ)混凝土采用C20，其，</p><p>　　故能夠滿足抗沖切承載力的要求。</p><p>　　3.2 計(jì)算截面彎矩</p><p>　　臺(tái)階的寬高比為且偏心距故可以按照以下公式計(jì)算彎矩

27、。</p><p>　　顯然控制截面在柱邊處（上圖中的的Ⅰ—Ⅰ截面和Ⅱ—Ⅱ截面），此時(shí)有</p><p>　??； ； =303.54kN.m</p><p>　　3.3 配置抗彎鋼筋</p><p>　　采用HPB235級(jí)鋼筋，其。沿長(zhǎng)邊方向，由，寬度為3000mm，按梁進(jìn)行配筋：</p><p>　　

28、選用@180（鋼筋總面積為）</p><p>　　沿短邊方向，由，，寬度，按梁進(jìn)行配筋，可得</p><p><b>　　，</b></p><p>　　選用@150（鋼筋總面積為）</p><p>　　設(shè)計(jì)結(jié)果繪制成施工圖。施工圖以附圖的形式裝訂于設(shè)計(jì)計(jì)算說明書的后面。</p><p>　　第4

29、章 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)（13號(hào)柱）</p><p>　　4.1 擬定樁基礎(chǔ)的形式和初步尺寸</p><p>　　13號(hào)邊柱Z1尺寸為1000mm×400mm, 根據(jù)地質(zhì)資料選用低承臺(tái)確定承臺(tái)埋深1.3 m。并初步選定采用鋼筋混凝土預(yù)制方樁，樁的截面尺寸選為，采用C30混凝土，級(jí)鋼筋，。</p><p>　　粉質(zhì)黏土層的液性指數(shù),壓縮性指數(shù)，可見該粉質(zhì)黏土層從上到

30、下的該土層屬于硬可塑的低壓縮性土，可作為持力層，樁端進(jìn)入持力層的深度，對(duì)于黏性土不宜小于2d,故選樁長(zhǎng)9m。</p><p>　　圖4.1 地層情況及樁的長(zhǎng)度</p><p>　　4.2 確定單樁豎向極限承載力特征值</p><p>　　由于承臺(tái)埋深h=1.3m,承臺(tái)底部為粉質(zhì)粘土，由于，查樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值表得：取,由于混凝土預(yù)制樁的樁長(zhǎng)為9m，查樁的極限端阻

31、力標(biāo)準(zhǔn)值表得：，于是取。</p><p>　　4.3 樁的尺寸、數(shù)量及承臺(tái)尺寸的確定</p><p>　　4.3.1初步估計(jì)所需樁數(shù)</p><p>　　由于樁的布置和樁數(shù)還未知，先不考慮承臺(tái)效應(yīng)和群樁效應(yīng)，則有</p><p>　　確定樁數(shù)時(shí)，可先根據(jù)單樁承載力設(shè)計(jì)值和上部結(jié)構(gòu)物荷載初步估算確定。確定中心荷載時(shí)，估算樁數(shù)，</p>

32、;<p><b>　　其中,</b></p><p>　　取4根樁，在x方向取樁距，在y方向取樁距，，按矩形布置如下圖所示：</p><p>　　圖4.2 樁的布置及承臺(tái)尺寸情況</p><p>　　4.3.2初選承臺(tái)尺寸</p><p>　　取承臺(tái)邊緣至樁的外邊緣為，承臺(tái)長(zhǎng)邊和短邊為：</p>

33、;<p>　　承臺(tái)埋深1.3m，承臺(tái)高800mm，樁頂伸入承臺(tái)50mm，承臺(tái)有效高度為</p><p>　　4.4 計(jì)算樁頂荷載</p><p>　　考慮承臺(tái)的復(fù)合基樁豎向承載力特征值：</p><p>　　由，查承臺(tái)效應(yīng)系數(shù)表得：，取</p><p>　　取承臺(tái)及其上土的平均重度，則樁頂平均豎向力為：</p>&

34、lt;p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　基樁水平承載力驗(yàn)算：</p><p>　　，外荷合力與豎直線的夾角為，因此豎直樁的水平承載力能滿足設(shè)計(jì)要求，無須驗(yàn)算考慮群樁效應(yīng)的基樁水平承載力。</p><p>　　4.5 承臺(tái)受沖切承載力的驗(yàn)算</p><p>　　4.5.1 柱邊沖切</p&

35、gt;<p>　　圖4.3 柱下承臺(tái)的沖切圖</p><p>　　根據(jù)公式求得沖跨比和沖切系數(shù)；</p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　，取</b></p><p><b>　　因，故可取</b></p><p

36、><b>　　符合要求。</b></p><p><b>　?。?）角樁向上沖切</b></p><p>　　從角樁內(nèi)邊緣至承臺(tái)外邊緣距離，，，，</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　7承臺(tái)受剪切承載力驗(yàn)算</p><p

37、>　　剪跨比與以上沖跨比相同，故對(duì)斜截面：</p><p><b>　　故剪切系數(shù) </b></p><p><b>　　因，故可取，得</b></p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　斜截面，，其受剪切承載力更大，故驗(yàn)算從略。</p&g

38、t;<p>　　8承臺(tái)受彎承載力計(jì)算及抗彎鋼筋配置</p><p>　　顯然，控制截面對(duì)應(yīng)平行于x方向，所以沿y軸布置的鋼筋置于沿x軸布置的鋼筋之下。采用HRB335級(jí)鋼筋，；混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30,且采用雙向均勻通長(zhǎng)布置。</p><p>　　選用，，沿平行x軸方向均勻布置。</p><p>　　選用， 沿平行y軸方向均勻布置。</p>

39、<p>　　第5章 施工簡(jiǎn)述</p><p>　　1.建筑定位：根據(jù)房屋建筑的布置由建筑總平面圖確定。宜先確定主軸線然后逐步進(jìn)行細(xì)部定位。</p><p>　　2.基礎(chǔ)放線：在不受施工影響的地方設(shè)置基線和水準(zhǔn)點(diǎn)，布置測(cè)量控制網(wǎng)。根據(jù)軸線，放出基槽開挖的邊線。考慮到上步填土層，故采用適當(dāng)放坡，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)開挖實(shí)際調(diào)整，但不宜過大。</p><p>　　3.

40、基槽驗(yàn)收：開挖完成后由勘察、設(shè)計(jì)、施工人員共同進(jìn)行。檢查槽平面位置、斷面尺寸、底部高程等是否符合要求。特別注意是否有古河道、 古墓穴等地基土異常情況，并做好記錄。符合設(shè)計(jì)要求的進(jìn)入下一步施工。若不符合要求的進(jìn)行修補(bǔ)，或者重新調(diào)整設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.樁基安裝：按照設(shè)計(jì)要求將樁體打入土體；</p><p>　　5.基礎(chǔ)施工：樁體打入后應(yīng)及時(shí)施做墊層，防止水對(duì)基地土擾動(dòng)和</p

41、><p>　　浸泡，然后再墊層上定出承臺(tái)基礎(chǔ)的外邊線。然后支側(cè)模板，放置鋼筋，最后澆注混凝土，澆注前進(jìn)行隱蔽工程驗(yàn)收。</p><p>　　6.基槽回填：承臺(tái)基礎(chǔ)施工完成后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行回填。回填應(yīng)時(shí)與地下管線的埋設(shè)等工作統(tǒng)籌安排。最后進(jìn)行壓實(shí)。就此開始上部主體結(jié)構(gòu)的施工。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><