土力学课程设计.docx
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土力学课程设计
土力学课程设计
LT
土层编号
土层名称
厚度
（m）
重度
孔隙比
粘聚力
内摩擦角
含水率
液性指数
承载力特征值
压缩模量
Ⅰ
人工填土
1.5
18
Ⅱ
亚粘土
6.5
19.5
0.95
28
16
35.3
0.65
180
5100
Ⅲ
淤泥质亚粘土
13.1
18
1.10
24
11
36.0
1.0
105
1200
Ⅳ
粉、细砂
19.1
19
30
160
9500
注:
地下水位于粉、细砂层底
1.3基础选用材料
混凝土：
采用
。
（
）；
钢筋：
钢筋采用
，（
）；
基础混凝土选用，垫层采用素混凝土
，
厚。
2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。
3确定基础埋深
3.1设计冻深
=
3.2选择基础埋深
根据设计任务书中给出的数据，人工填土
，因持力层应选在亚粘土层处，故基础埋深取
。
图1.2柱下钢筋混凝土独立基础地质剖面图
4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
，钢筋采用
。
5确定基础底面尺寸
根据亚粘土孔隙比
，
，查表得ηb=0,ηd=1.0。
已知基础埋深的d=2m.根据上述已知条件，确定地基承载特征fa.
=180+0+1.0*[（18*1.5+19.5*0.5）/（1.5+0.5）]*（2-0.5）
=207.563KPa
5.1确定基础底尺寸
确定基础面积A。
rG=20KN/m3d=2m
A≧Fk/（fa-rG*d）=1580/（207.563-20*2）=9.430㎡
根据偏心距大小把基础底面积扩大20％，A0=9.430*1.2=11.316㎡
凑面积求长宽L与b设：
L=2bL*b=A0
则根据计算出的基础底面面积可取得基础底面尺寸长L=5.029m
宽b=2.515m.
5.2持力层承载力验算
GK=rG*A0*d=20*11.316*2=452.64KNe0=Mk/（Fk+Gk）
=200/（1580+452.64）
=0.098
Pkmax（Pkmin）=（FK+GK）/A0*（1±6e0/L）≦1.2fa
=（1580+452.64）/11.316*（1±6*0.098/5.029）
Pkmax=183.126KPa≦1.2fa=1.2*207.563=249.076KPa
Pkmin=158.623KPa≦1.2fa=1.2*207.563=249.076KPa
Pk=（PKmax+PKmin）/2≦fa
=（183.126+158.623）/2=170.875KPa≦249.076KPa
故持力层验算满足要求
6软弱下卧层验算（选）
在做软弱下卧层验算时，如图所示。
定第三层土淤泥质亚粘土层为软弱下卧层，在计算时
。
淤泥质亚粘土层查表得
。
7基础高度验算
7.1计算基底反力
Pj=F/bL=3210/（2.515*5.029）=253.796KPa
e=M/F=207/3210=0.064
计算基底最大净反力：
Pjmax=[F*（1+6e/L）]/bL=[3210*（1+6*0.064/5.029）]/（2.515*5.029）
=257。
026KPa
7.2基础高度（选用阶梯形基础）
柱边基础截面抗冲切验算
，初步选择基础高度
，
（有垫层），
。
FL≦0.7βhp*am*ft*h0,bc+2h0bc+2h0=0.4+2*0.950=2.3mAl=（L/2-ac/2-h0）b-（b/2-bc/2-h0）²
=（5.029/2-0.5/2-0.950）2.515-（2.515/2-0.4/2-0.950）²
=3.294㎡
FL=Pjmax*Al=257.026*3.294=846.644KN
ab=bc+2h0=0.4+2*0.950=2.3mam=1/2（at+ab）=1/2（0.4+2.3）=1.35m
FL=846.644<0.7βhp*am*fc*h0=0.7*0.987*1.35*1100*950=974.7KN
所以基础高度符合要求。
7.3变阶处抗冲切验算
b1+2h01=1.7+2*0.550=2.8m>b=2.515m
Al=（L/2-ac/2-h01）b
=（5.029/2-1.7/2-0.550）*2.515
=2.803㎡
FL=Pjmax*Al=257.026*2.803=720.444KN
变阶处的右边：
FL≦0.7βhp*am*fc*h0,am=1/2（at+ab）,at=bl=1.7m
ab=b1+2h01=1.7+5*0.550=2.8m
am=1/2（at+ab）=1/2（1.7+2.8）=2.25m
FL=720.444≦0.7βhp*am*fc×h0=0.7*1.0*2.25*1100*0.550=952.9KN
所以符合要求。
8配筋计算
选用
钢筋，
8.1基础短边方向
Ⅰ-Ⅰ截面（柱边）
MⅠ=1/48[（Pjmax+Pj）（2b+bc）+（Pjmax-Pj）b]（L-ac）²
=1/48[（257.026+253.796）（2*2.515+0.4）+（257.026-253.796）*2.515]*（5.029-0.5）²
=1120.740（KNM）
Ⅲ-Ⅲ截面（第一变阶处）
MⅢ=1/48[（Pjmax+Pj）（2b+bc）+（Pjmax-Pj）b]（L-ac）²
=1/48[（248.411+222.645）（2*2.515+1.7）+（248.411-222.645）*2.515]*（5.029-2.5）²
=431.065（KNM）
截面配筋
AsⅠ=MⅠ/（0.9fth0）=1120.740*10＾6/（0.9*210*950）
=6237.817mm²
AsⅢ=MⅢ/（0.9fth0）=431.065*10＾6/（0.9*210*550）
=4146.849mm²
8.2基础长边方向
Ⅱ-Ⅱ截面
MⅡ=1/24[Pj（b-bc）²（2L+ac）]
=1/24*[222.645*（2.515-0.4）²*（2*5.029+0.5）]
=438.131（KNM）
Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）
MⅣ=1/24[Pj（b-bc）²（2L+ac）]
=1/24*[222.645*（2.515-1.7）²*（2*5.029+2.5）
=77.382（KNM）
截面配筋
AsⅡ=MⅡ/（0.9fyh0）=438.131*10＾6/（0.9*210*950）
=2440.162mm²
AsⅣ=MⅣ/（0.9fyh0）=77.382*10＾6/（0.9*210*550）
=744.416mm²
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