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1、精选优质文档-倾情为你奉上目录专心-专注-专业基础工程课程设计计算书一、设计目的:课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节,基础工程是土木工程专业重要的专业基础课程之一。基础工程课程设计是学生在学习土力学、混凝土结构设计原理和基础工程课程的基础上,综合应用所学的理论知识,完成基础设计任务。该课程设计的主要目的是通过本课程的学习,学生能够掌握基本的地基基础设计、构造、识图、施工方法。本课程的主要任务是培养学生以下方面的能力: 1.树立正确的设计思想,理论联系实际,具有创新思想;2.提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力;3.学会运用基础工程设计的基本理论、基本知识和基本技能,
2、了解基础工程设计的一般规律;4.具有运用标准、规范,查阅技术资料的能力和分析计算能力,以及运用计算机绘图的能力。二、设计内容:(1)设计资料某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,采用柱下独立基础,柱网布置如下图所示,试设计该基础。1)地质条件该地区地势平坦,无相邻建筑物,自上而下土层依次如下: 号土层:杂填土,层厚约0.3m,含部分建筑垃圾 号土层:淤泥质土,层厚1.2m,软塑,潮湿,承载力特征值fak=60KPa。 号土层:含砾粘土,层厚2m,硬塑,稍湿,承载力特征值fak=250KPa。 号土层:粉质质土,层厚1.5m,承载力特征值fak=250KPa。 号土层:灰岩,承载力特征值fak=60
3、00KPa。地基岩土物理力学参数如表1所示,地下水位在-1.5m处,无侵蚀性。 表1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度(KN/M3)比孔隙比e液性指数Il黏聚力(ckpa)内摩擦角()(0)压缩模量Es(MPa)标准灌入锤击数N承载力特征值fak(kpa)杂填土18淤泥质土17.20.680.932.43.2360含砾黏土170.580.75716.311.816250粉质质土16.50.60.760151116250灰岩60002)给定参数柱截面尺寸为500mm500mm,在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合,由上部结构传来轴心荷载见表1,荷载设计值取荷载标准值的1.35倍。3)材料
4、选用混凝土:采用C20(可以调整)(ft=1.1N/mm2)钢筋:采用HRB335(可以调整)(fy=300 N/mm2)4)荷载A轴,V作用点在地面处B轴,(2)设计内容1)确定基础埋置深度2)确定地基承载力特征值3)确定基础的底面尺寸4)确定基础的高度5)基础底板配筋计算6)绘制相关图纸(基础平面图、基础配筋图、基础剖面图、设计说明)三、设计要求:(1)要求计算书过程详尽,可以提交电子版或手写版,电子版使用A4纸打印,手写版使用A4纸,用黑色钢笔或中性笔书写,图用铅笔绘制;(2)所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合制图标准(GB/T50105-2010),图纸上所有汉字和数字均应书写端正、
5、排列整齐、笔画清晰,中文书写为仿宋字。(3)设计参数分配:见表1(4)设计时间:2016.12.122016.12.25;各阶段时间安排:2015.12.12,布置任务;2015.12.18,检查计算书;2015.12.23,检查绘图进度; 2015.12.25,提交设计成果。四、参考资料:赵明华等.基础工程.高等教育出版社,2015华南理工大学,东南大学,浙江大学,湖南大学地基及基础(第三版)中国建筑工业出版社,2014.混凝土结构设计原理.中国建筑工业出版社(第三版)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)五、轴柱下钢筋混凝土独立基础的设计与计算1.基础埋置深度的确定根据课程设计任
6、务书和工程地质条件,取基础底面至持力层为2m,取第三层的含砾粘土为持力层,所以室外地坪至基础底面的距离为1.2+0.3=1.5m。2.确定地基承载力特征值由于埋深d=1.5m0.5m,所以需对进行修正。根据工程地质条件,由,查表得,基底以上土的加权平均重度,假定基础宽度,持力层承载力特征值: 3.确定基础的底面尺寸取柱荷载标准值: 计算基础和回填土重时的基础埋深: 基础底面积:考虑荷载偏心作用,将基底面积初步增大,故取基底长短边之比,于是 取所以,初步选定基础底面积验算持力层地基承载力回填土和基础重:基底处的总竖向力:基底处的总力矩:基地处平均压力:偏心距:(可以)基底最大压力:不满足要求增大
7、l至3m此时b=2.5m,l=3.0m 回填土和基础重:基底处的总竖向力:基底处的总力矩:基地处平均压力:偏心距:(可以)基底最大压力:所以,最终确定基础底面尺寸为计算基底净反力设计值:净偏心距:基底最大和最小净反力设计值:4进行基础结构设计确定基础高度初步选定基础高度,不设台阶, 混凝土采用,保护层为,垫层:采用混凝土,厚,出基础边。如右图所示:柱边基础截面抗冲切验算冲切力:抗冲切力:故需增高基础高度,为简化计算,此处设为锥形基础,如图所示:均满足规范构造要求,以下进行计算以满足承载力要求:冲切力:抗冲切力:满足要求配筋计算选用级钢筋,查表得由图易知,计算基础长边方向的弯矩设计值,取 -截面
8、故需按最小配筋面积配筋,配置12110,As=1028mm2 ,(1050-1028)/1050=2%5%满足要求计算基础短边方向的弯矩设计值,取 -截面故需按最小配筋面积配筋,配置12110(1050-1028)/1050=2%0.5m,所以需对进行修正。根据工程地质条件,由,查表得,基底以上土的加权平均重度,假定基础宽度,持力层承载力特征值: 4.确定基础的底面尺寸取柱荷载标准值: 计算基础和回填土重时的基础埋深: 基础底面积:考虑荷载偏心作用,将基底面积初步增大 取基底长短边之比,于是 取所以,初步选定基础底面积验算持力层地基承载力回填土和基础重:基底处的总竖向力:基底处的总力矩:基地处
9、平均压力:偏心距:(可以)基底最大压力:满足要求所以,最终确定基础底面尺寸为计算基底净反力设计值:净偏心距基底最大和最小净反力设计值:5进行基础结构设计确定基础高度初步选定基础高度,不设台阶, 混凝土采用,保护层为,垫层:采用混凝土,厚,出基础边。如下图所示:柱边基础截面抗冲切验算:冲切力:抗冲切力:满足要求配筋计算选用级钢筋,查表得由图易知,计算基础长边方向的弯矩设计值,取 -截面故需按最小配筋面积配筋,配置12150,As=1847mm2 ,(1847-1838)/1838=0.5%5% 满足要求计算基础短边方向的弯矩设计值,取 -截面 故需按最小配筋面积配筋,配置12150(1847-1838)/1838=0.5%5% 满足要求配筋如图所示: