基礎工程課程設計---某單層廠房柱下基礎設計

1、<p><b>　　基礎工程課程設計</b></p><p><b>　　計算說明書</b></p><p><b>　　姓 名：XX</b></p><p>　　學 號：XXXXXXX</p><p>　　班 級：XX級土木X班</p>

2、<p><b>　　指導教師：XXX</b></p><p>　　設計時間：20XX年X月</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章概述1</b></p><p>　　1.1設計任務1</p><

3、;p>　　1.2設計資料1</p><p>　　1.2.1地質(zhì)勘察資料1</p><p>　　1.3設計依據(jù)3</p><p>　　第2章 無筋擴展基礎的設計4</p><p>　　2.1基礎位置、埋深及以下土層的確定4</p><p>　　2.1.1基礎位置的地面標高4</p>

4、<p>　　2.1.2 基礎處各圖層的厚度4</p><p>　　2.1.3 基礎形式的確定4</p><p>　　2.1.4 擴展基礎的埋深4</p><p>　　2.2 無筋擴展基礎的設計4</p><p>　　2.2.1按承載力要求初步擬定基礎的平面尺寸4</p><p>　　2.2.2 承

5、載力及偏心距的驗算5</p><p>　　2.2.3 確定基礎高度5</p><p>　　第3章 擴展基礎設計6</p><p>　　3.1 確定基礎高度6</p><p>　　3.2 計算截面彎矩7</p><p>　　3.3 配置抗彎鋼筋8</p><p>　　第4章 樁基礎設

6、計（13號柱）9</p><p>　　4.1 擬定樁基礎的形式和初步尺寸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)量及承臺尺寸的確定10</p><p>　　4.3.1初步估計所需樁數(shù)10</p><p>　　4.3.2初選承臺尺寸11</

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

8、述15</p><p><b>　　參考文獻：15</b></p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　設計任務</b></p><p>　?。?）設計題目：某單層廠房柱下基礎設計。</p><p>　?。?）工程名稱：某機

9、械廠的裝配車間柱下基礎與地基的設計與檢算。</p><p><b>　?。?）場地位置：</b></p><p>　?。?）上部結(jié)構(gòu)類型：單層鋼筋混凝土排架承重結(jié)構(gòu)。</p><p>　?。?）上部結(jié)構(gòu)尺寸：見圖1.1。</p><p>　　圖1.1 某機械廠的裝配車間平面圖</p><p>　

10、?。?）本人承擔的課程設計任務：13號邊柱下的基礎設計。</p><p><b>　　設計資料</b></p><p><b>　　地質(zhì)勘察資料</b></p><p>　?。?）場地描述：場地處地面平坦；擬建車間的西南角有一古河道，現(xiàn)已淤填。</p><p>　　（2）土層描述：據(jù)鉆探揭露，13號

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。鉆孔時發(fā)現(xiàn)厚度為0.6m，因室內(nèi)地面標高為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號邊柱的地質(zhì)剖面見圖1.2</p><p>　　.圖1.2 13號邊柱下的地質(zhì)剖面</p><p>　?。?）土性指標：根據(jù)室內(nèi)土工試驗，13柱下個圖層的指標如下

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>　　（5）設計荷載：</b></p><p

14、>　　荷載組合編號： L11 L12</p><p>　　基礎梁上的荷重（包括基礎梁自重）為：標準組合時為30 kN/m?；A梁的截面尺寸見圖1.3</p><p>　　圖1.3 基礎梁的尺寸圖</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>　　設計依據(jù)</b></p><p>　　《基礎工程課程設計指導書》</p><p><b>　　《地基規(guī)范》</b></p><p><b>　　《

16、基礎工程》</b></p><p>　　第2章 無筋擴展基礎的設計</p><p>　　基礎位置、埋深及以下土層的確定</p><p>　　2.1.1基礎位置的地面標高</p><p>　　室內(nèi)地面的設計設計標高為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，于是基礎位置的地面標高為。<

17、;/p><p>　　2.1.2 基礎處各圖層的厚度</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 基礎形式的確定</p><p>　　根據(jù)鉆探及室內(nèi)土工實驗的情

18、況分析，第①層雜填土不宜用作建筑物地基。建議把基礎埋置在強度較高的第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，其地基承載力標準值為：fk=200kPa。</p><p>　　2.1.4 擴展基礎的埋深</p><p>　　該柱下獨立基礎的埋深初設為1.8m。</p><p>　　2.2 無筋擴展基礎的設計</p><p>　　2.

19、2.1按承載力要求初步擬定基礎的平面尺寸</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>　　（2）確定基地尺寸。先按中心荷載計算，有</p

20、><p>　　將基地面積擴大為，基底尺寸擬定為,由于基底的最小尺寸為3m,故前面計算的得到的再不需要進行寬度修正。</p><p>　　2.2.2 承載力及偏心距的驗算</p><p>　　（1）計算荷載標準值</p><p><b>　　豎向力</b></p><p><b>　　彎矩&l

21、t;/b></p><p>　　（2）驗算承載力及偏心距</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>　　在基礎的b方向，</b></p><p><b>　　在方向</b></p><p>　　顯然，應從二者中選取最大值作為基礎的高度，最終將高度確定為1.3m，由基礎埋深1.8米（從室內(nèi)外平均標高算起）

23、可知，基礎頂面在地面以下0.5m，故埋深滿足要求。按構(gòu)造要求，每個臺階高度不宜超過500mm，將基礎做成3層。層高435mm，則基礎頂面在在室內(nèi)地面以下570mm。</p><p>　　第3章 擴展基礎設計</p><p>　　基礎的埋深和基礎的平面尺寸都按照前面無筋擴展基礎的設計進行，那么擴展基礎設計將從確定基礎高度開始</p><p>　　3.1 確定基礎高度&

24、lt;/p><p><b>　　計算基礎凈反力：</b></p><p>　　由于基礎及其上填土的自重在基礎范圍內(nèi)均勻分布，且與之相對應的基底反力也是均勻分布的，故它們在基礎中不產(chǎn)生剪力和彎矩，因此在計算基礎內(nèi)力時，底反力采用凈反力，不考慮基礎及其上填土的自重。</p><p>　　初步擬定的基礎高度為，按《地基規(guī)范》要求，鋪設墊層時保護層厚度不小

25、于40mm，因此假設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)驗公式為</p><p>　　首先計算。如圖3.1所示</p><p>　　圖3.1 拓展基礎沖切破壞計算圖</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 計算截面彎矩</p><p>　　臺階的寬高比為且偏心距故可以按照以下公式計算彎矩

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），此時有</p><p>　　； ； =303.54kN.m</p><p>　　3.3 配置抗彎鋼筋</p><p>　　采用HPB235級鋼筋，其。沿長邊方向，由，寬度為3000mm，按梁進行配筋：</p><p>　　

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

29、章 樁基礎設計（13號柱）</p><p>　　4.1 擬定樁基礎的形式和初步尺寸</p><p>　　13號邊柱Z1尺寸為1000mm×400mm, 根據(jù)地質(zhì)資料選用低承臺確定承臺埋深1.3 m。并初步選定采用鋼筋混凝土預制方樁，樁的截面尺寸選為，采用C30混凝土，級鋼筋，。</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，樁端進入持力層的深度，對于黏性土不宜小于2d,故選樁長9m。</p><p>　　圖4.1 地層情況及樁的長度</p><p>　　4.2 確定單樁豎向極限承載力特征值</p><p>　　由于承臺埋深h=1.3m,承臺底部為粉質(zhì)粘土，由于，查樁的極限側(cè)阻力標準值表得：取,由于混凝土預制樁的樁長為9m，查樁的極限端阻

31、力標準值表得：，于是取。</p><p>　　4.3 樁的尺寸、數(shù)量及承臺尺寸的確定</p><p>　　4.3.1初步估計所需樁數(shù)</p><p>　　由于樁的布置和樁數(shù)還未知，先不考慮承臺效應和群樁效應，則有</p><p>　　確定樁數(shù)時，可先根據(jù)單樁承載力設計值和上部結(jié)構(gòu)物荷載初步估算確定。確定中心荷載時，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 樁的布置及承臺尺寸情況</p><p>　　4.3.2初選承臺尺寸</p><p>　　取承臺邊緣至樁的外邊緣為，承臺長邊和短邊為：</p>

33、;<p>　　承臺埋深1.3m，承臺高800mm，樁頂伸入承臺50mm，承臺有效高度為</p><p>　　4.4 計算樁頂荷載</p><p>　　考慮承臺的復合基樁豎向承載力特征值：</p><p>　　由，查承臺效應系數(shù)表得：，取</p><p>　　取承臺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計要求，無須驗算考慮群樁效應的基樁水平承載力。</p><p>　　4.5 承臺受沖切承載力的驗算</p><p>　　4.5.1 柱邊沖切</p&

35、gt;<p>　　圖4.3 柱下承臺的沖切圖</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>　　（2）角樁向上沖切</b></p><p>　　從角樁內(nèi)邊緣至承臺外邊緣距離，，，，</p><p><b>　　符合要求。</b></p><p>　　7承臺受剪切承載力驗算</p><p

37、>　　剪跨比與以上沖跨比相同，故對斜截面：</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，故驗算從略。</p&g

38、t;<p>　　8承臺受彎承載力計算及抗彎鋼筋配置</p><p>　　顯然，控制截面對應平行于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級鋼筋，；混凝土強度等級為C30,且采用雙向均勻通長布置。</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行細部定位。</p><p>　　2.基礎放線：在不受施工影響的地方設置基線和水準點，布置測量控制網(wǎng)。根據(jù)軸線，放出基槽開挖的邊線?？紤]到上步填土層，故采用適當放坡，根據(jù)現(xiàn)場開挖實際調(diào)整，但不宜過大。</p><p>　　3.

40、基槽驗收：開挖完成后由勘察、設計、施工人員共同進行。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。符合設計要求的進入下一步施工。若不符合要求的進行修補，或者重新調(diào)整設計。</p><p>　　4.樁基安裝：按照設計要求將樁體打入土體；</p><p>　　5.基礎施工：樁體打入后應及時施做墊層，防止水對基地土擾動和</p

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