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土力学与基础工程课程设计

1基础工程课程设计任务书一、教学要求根据本课程教学大纲的要求,学生应通过本设计掌握天然地基上的浅基础设计的原理与方法,培养学生的分析问题、实际运算和绘制施工图的能力,以巩固和加强对基础设计原理的理解。

二、设计任务设计四川南充某办公楼的基础,根据上部结构及地基条件用柱下独立基础。

三、设计要求设计依据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)和《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)。

四. 设计资料1、上部结构资料:上部结构为四层框架,层高m 2.3,框架、主梁、次梁、柱为现浇整体,主梁28030cm ⨯,次梁26025cm ⨯,楼板厚cm 10,柱截面25040cm ⨯,室内外高差m 3.0。

2、下部地基资料:该建筑位于非地震区,不考虑地震影响。

建筑场地地质情况复杂,地质由杂填土、亚粘土、淤泥质亚粘土及细粉砂组成(表1)。

各层地基土的物理力学指标见下表。

图1 柱网平面图3、基础选用材料:基础混凝土选用20C,100厚。

C,钢筋选用335HRB,垫层采用素混凝土15五.设计步骤1、根据地质条件确定基础的埋置深度2、根据地基承载力与荷载计算基底面积,并进行软弱下卧层验算:2对于偏心受压基础两边长之比一般L/B≤2,最大不超过3。

3、根据建筑层数及地质条件确定基础类型4、地基变形验算5、基础剖面设计与结构计算(1)按冲切强度要求,设计底板高度。

(2)根据柱边或变阶处的弯矩值进行底板配筋计算。

6、绘制基础施工图,编写施工说明书。

设计要求:1、设计A、B、C柱下独立基础;2、计算A、B、C柱下独立基础,并按容许变形值调整基底尺寸;3、绘制施工图(基础平面图(局部),基础详图)及编写施工说明。

提示:1、熟悉题目要求及场地工程地质条件;2、选择持力层、确定基础埋深;3、确定基础类型及材料;4、按容许承载力确定基础尺寸;5、下卧层强度验算;6、分别计算A、B、C柱基础沉降;7、按允许沉降差调整基底尺寸;8、基础高度验算;9、配筋计算;10、绘制施工图。

34JIANGXI AGRICULTURAL UNIVERSITY本科课程(设计)题目:土力学与地基基础课程设计学院:工学院姓名:学号:专业:工程管理班级:指导教师:职称:二 0 一五年六月目录1 基本条件确定............................. 错误!未定义书签。

2 确定基础埋深............................. 错误!未定义书签。

3 确定基础类型及材料....................... 错误!未定义书签。

4 确定基础底面尺寸......................... 错误!未定义书签。

确定B柱基底尺寸.......................... 错误!未定义书签。

确定C柱基底尺寸.......................... 错误!未定义书签。

5 软弱下卧层验算........................... 错误!未定义书签。

B柱...................................... 错误!未定义书签。

C柱...................................... 错误!未定义书签。

6 计算柱基础沉降........................... 错误!未定义书签。

B柱...................................... 错误!未定义书签。

C柱...................................... 错误!未定义书签。

7 按允许沉降量调整基底尺寸................. 错误!未定义书签。

8 基础高度验算............................. 错误!未定义书签。

B柱基础高度验算.......................... 错误!未定义书签。

C柱基础高度验算.......................... 错误!未定义书签。

9 配筋计算................................. 错误!未定义书签。

B柱配筋计算.............................. 错误!未定义书签。

C柱配筋计算.............................. 错误!未定义书签。

111 基本条件确定人工填土不能作为持力层,选用亚粘土作为持力层。

2 确定基础埋深选择基础埋深根据设计任务书中给出的数据,人工填土d 1.5m =,因持力层应选在亚粘土层处,故取0m .2d = 3 确定基础类型及材料 基础类型为:柱下独立基础 基础材料:混凝土采用C25,钢筋采用HPB235。

4 确定基础底面尺寸根据亚粘土e=,l I 0.65=,查表得0, 1.0b d ηη==。

因d=2.0m 。

基础底面以上土的加权平均重度: 1[18.0 1.519.0(2.0 1.5)]/2.018.25o γ=⨯+⨯-=3/m KN2 地基承载力特征值a f (先不考虑对基础宽度进行修正):11(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38a a d m f f d ηγ=+⋅-=+⨯⨯-=a KP 确定B 柱基底尺寸20240017.47.177.3820 2.0K a G F A m f d γ≥==--⨯由于偏心力矩不大,基础底面面积按20%增大,即A=0A =2m 。

一般l/b=~,初步选择基础底面尺寸:25.4 3.921.06m 3.9A l b b m =⋅=⨯==,虽然≤m 3,但b η=0不需要对a f 进行修正。

4.1.1持力层承载力验算基础和回填土重:20 2.021.06842.4G G dA KN γ==⨯⨯= 偏心距:2100.0652400842.4k e m ==+<l 5.40.90m 66== 基础底面处的平均压力值: 2400842.4153.96177.3821.06K K K a F G P KPa f KPa A ++===<= 基础底面边缘的最大压力值:max 660.065(1)153.96(1)165.08KPa 1.2212.865.4K K k a F G e P f KPa A l +⨯=+=⨯+=<= 基础底面边缘的最小压力值:min 660.065(1)153.96(1)142.8405.4k k k F G e P KPa A l +⨯=-=⨯-=>满足要求。

确定该柱基础底面长l=5.4m ,b=3.9m 。

确定C 柱基底尺寸20180013.10.177.3820 2.0K a G F A m f d γ≥==--⨯由于偏心力矩不大,基础底面面积按30%增大,即A=0A =2m 。

一般l/b=~,初步选择基础底面尺寸:25.2 3.317.16m , 3.33m,A l b b m =⋅=⨯==>虽然不需要对a f 进行修正。

4.2.1持力层承载力验算基础和回填土重:20 2.017.16686.4G G dA KN γ==⨯⨯= 偏心距:250l 5.20.1010.867m 1800686.466k e m ==<==+基础底面处的平均压力值: 1800686.4144.9177.3817.16K K K a F G P KPa f KPa A ++===<= 基础底面边缘的最大压力值:max 660.101(1)144.9(1)161.79 1.2212.865.2k k k a F G e P KPa f KPa A l +⨯=+=⨯+=<=基础底面边缘的最小压力值:min 660.101(1)144.9(1)128.0105.2k k k F G e P KPa A l +⨯=-=⨯-=>满足要求。

确定该柱基础底面长l=5.2m ,b=3.3m 。

5 软弱下卧层验算B 柱软弱下卧层顶面处自重应力:18.01.519.0 6.5150.5cz P KPa =⨯+⨯=软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度:22150.518.81/8.0m KN m γ== 由灰褐色淤泥质粉质粘土l e 1.10,I 1.0, 1.0 , 0.d b ηη====查表得:100 1.018.81(8.00.5)241.08az f KPa =+⨯⨯-=由12/5200/1000 5.2,/(8.0 2.0)/3.0 1.540.5,s s E E z b ===-=>以及查表得地基压力扩散角25.2θ=软弱下卧层顶面处的附加压力: 1() 5.4 3.9(153.9618.25 2.0)23.46(2tan )(2tan )(5.42 6.0tan 25.2)(3.92 6.0tan 25.2)K m Z lb P d P KPa l z b z γθθ-⨯⨯-⨯===+++⨯⨯+⨯验算:23.46150.5173.96241.08.az Z CZ P P KPa f KPa +=+=<=(满足)5.2 C 柱软弱下卧层顶面处自重应力:18.01.519.0 6.5150.5cz P KPa =⨯+⨯=软弱下卧层顶面处的附加压力:1() 5.2 3.3(144.918.25 2.0)19.17(2tan )(2tan )(5.22 6.0tan 25.2)(3.32 6.0tan 25.2)K m Z lb P d P KPal z b z γθθ-⨯⨯-⨯===+++⨯⨯+⨯⨯验算:19.17150.5169.67241.08.az Z CZ P P KPa f KPa +=+=<=(满足)6 计算柱基础沉降B 柱基础底面处的自重应力:118.25 2.036.5cz m d KPa σγ=⋅=⨯= 基底压力:2280842.4148.9720.96F G P KPa A ++=== 基底附加压力:0148.9736.5112.47CZ P P KPa σ=-=-= 6.1.1 确定基础沉降计算深度n Z因为不存在相邻荷载的影响,可按下式估算基础沉降计算深度n Z :(2.50.4ln ) 3.9(2.50.4ln 3.0)7.637.6n Z b b m m =-=⨯-=≈因 2b=3.94<≤,故 z 0.6m ∆=。

按该深度,沉降量计算至淤泥质亚粘土层。

6.1.2 沉降计算沉降计算见表。

其中α应用 “角点法”,即将基础分为4块相同的小面积,查表时按2,22b zb l b l =查,查得的平均应力系数应乘以4。

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