河南理工大学基础课设.doc

1、土木工程专业课程设计基础工程课程设计专业名称：岩土工程年级班级：13-01班学生姓名：刘云飞指导教师：王光勇河南理工大学土木工程学院二一六年七月河南理工大学本科课程设计 目录目录第一章 基础工程课程设计11.1工程概述11.1.1 地形11.1.2 工程地质条件11.1.3 岩土设计技术参数11.1.4 水文地质条件11.1.5 上部结构资料21.1.6 上部结构作用21.1.7 材料21.1.8 设计内容21.2 设计原理21.2.1 依据规范21.2.2 独立基础的设计内容及步骤21.2.3 地基承载力特征值的确定31.2.4 基础底面尺寸的确定31.2.5 软弱下卧层的验算51.2.6

2、基础底板厚度的确定51.2.7 基础底板配筋61.3 柱下独立基础设计61.3.1 选择基础材料61.3.2 选择基础埋深61.3.3求地基承载力特征值71.3.4 初步选择基底尺寸71.3.5 验算持力层地基承载力81.3.6 计算基底净反力81.3.7 基础高度（采用阶梯形基础）81.3.8 变阶处抗冲切验算91.3.9 配筋计算101.3.10 基础配筋大样图121.3.11 确定A、B两轴柱子基础低面尺寸121.3.12 B、C两轴持力层地基承载力验算121.3.13 设计图纸12第二章 桩基础课程设计132.1 工程概述142.1.1 地形142.1.2 工程地质条件142.1.3

3、岩土设计技术参数142.1.4 水文地质条件152.1.5 场地条件152.1.6 上部结构资料152.1.7 设计荷载152.2 设计原理162.3 预制桩基设计162.3.1 单桩承载力计算172.3.2 桩基竖向承载力的验算172.3.3 承台设计182.3.4 桩身结构设计222.3.5 桩身构造设计222.3.6 吊装验算232.3.7估算A、C轴线柱下粧数232.3.8 设计图纸24第三章 课程设计总结25I河南理工大学本科课程设计 第一章第一章 基础工程课程设计1.1工程概述1.1.1 地形 拟建场地平整。1.1.2 工程地质条件 自上而下土层依次如下： 号土层：杂填土，层厚约0

4、.5m，含部分建筑垃圾。 号土层：粉质黏土，层厚约1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值。 号土层:黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值。 号土层：细沙，层厚2.7m，中密，承载力特征值。 号土层：强分化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值。1.1.3 岩土设计技术参数 地基岩土物理力学参数如表1.1所示。 表1.1 地基岩土物理力学参数土 层 编 号土 的 名称 重度 （）孔隙比e 液性指数 粘聚力 c（kPa） 内摩擦角压缩模量（MPa)标准贯入锤击数N承载力特征值（kPa） 杂填土18粉质黏土200.650.84 34 13 7.5 6 120 黏土19.40.580.78 25 23

5、 8.2 11 180 细砂210.62 30 11.6 16 240强风化砂 质泥岩22 18 22 3001.1.4 水文地质条件(1) 拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。(2) 地下水位深度：位于地表下1.5m。1.1.5 上部结构资料 拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm500mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置如图1.1所示。1.1.6 上部结构作用 上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值和基本组合值如表1.2所示。 表1.3 题 号柱底荷载效应标准组合值柱底荷载效应基本组合值(kN)(kN*m)(kN)(kN)(kN*m)(kN)10

6、(C轴） 1727 428 114 2245 557 1491.1.7 材料 混凝土强度等级为C25C30,钢筋采用HPB235、HRB335级。1.1.8 设计内容（1）设计柱下独立基础，包括确定基础埋置深度、基础底面尺寸，对基础进行结构内力分析、强度计算，确定基础高度，进行配筋计算并满足构造设计要求。 （2）绘制基础施工图，包括基础平面设计图、独立基础大样图。1.2 设计原理1.2.1 依据规范（1） 赵明华，土力学与基础工程（第2版），武汉理工大学出版社，2003。（2） 周景星，基础工程（第2版），清华大学出版社，2007。（3） 吴培明，混凝土结构（第2版），武汉理工大学出版社，20

7、03。（4） 建筑结构荷载规范，（GB50007-2001），中国建筑工业出版社，2002。（5） 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），中国建筑工业出版社，2002。（6） 混凝土结构设计规范（GB50007-2002），中国建筑工业出版社，2002。1.2.2 独立基础的设计内容及步骤（1） 初步设计独立基础的结构形式、材料与平面布置。（2） 确定基础的埋置深度。（3） 计算地基承载力特征值，并经深度和宽度修正，确定修正后的地基承载力特征值。（4） 根据上部结构作用在基础顶面的荷载及经深度和宽度修正后的地基承载力特征值，计算基础的底面积。（5） 计算基础高度并确定剖面形状。（6

8、） 若地基持力层下部存在软弱土层时，则需验算软弱下卧层的承载力。（7） 若地基设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级建筑物应计算地基的变形。（8） 验算建筑物或构筑物的稳定性。（9） 基础细部结构和构造设计。（10） 绘制基础施工图。1.2.3 地基承载力特征值的确定（1） 按载荷试验确定。（2） 根据地基土的抗剪强度指标，按理伦公式确定。（3） 应用地区建筑经验，采取工程地质类比法确定。 当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，按下式修正： 基础埋置深度一般自室外地面标高算起；在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构

9、施工后完成时，应从天然地面标高算起；对于地下室，当采用箱形基础或筏形基础时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。1.2.4 基础底面尺寸的确定 建筑地基基础设计规范根据你“所有建筑物的地基计算均应满足承载力”的基本原则，按持力层的承载力特征值计算所需的基础底面尺寸，要求符合下式要求： 1、轴心荷载作用下的基础由 可得 按上式计算出A后，先选定b或l，再计算另一边长，使A=bl，一般取l/b=1.02.0。必须指出，在按上式计算A时，需要先确定修正后的地基承载力特征值，但又与基础底面尺寸A有关，也即上式中的A与都是未知数，因此，可能需要通过反复试算确

10、定。在计算时，可先对地基承载力只进行深度修正，计算值；然后按计算所得的A=bl，考虑是否需要进行宽度修正，使得A、间协调一致。 2、偏心荷载作用下的基础 偏心荷载作用下的基地压力计算公式为其中（） 偏心荷载作用下，按下列步骤确定基础地面尺寸： （1）先不考虑偏心，按轴心荷载条件初步估算所需的基础底面积。 （2）根据偏心距的大小，将基础底面增大10%-30%，并以适当比例选定基础长度和宽度，即取基础宽度b为其中n=l/b （3）由调整后的基础底面尺寸计算基地最大压力和最小压力，并使其满足和的要求。若不满足，应调整基础尺寸，直至最后确定合适的基础底面尺寸。1.2.5 软弱下卧层的验算当地基压缩层范

11、围内存在有软弱下卧层时，应按照下式验算软弱下卧层承载力。对于矩形面积基础，有：对于条形面积基础，有： 表1.4 压力扩散角Z=0.25bZ=0.5b3510注 1.为上层土压缩模量，为下层土压缩模量。 2.z/b0.25时，取，必要时，由试验确定；z/b0.5时，不变。1.2.6 基础底板厚度的确定基础底板厚度由柱边抗冲切破坏的要求确定。设计时先假定一个基础底板厚度h，然后再验算抗冲切能力。对于矩形基础，柱短边一侧冲切破坏较柱长边一侧危险，所以一般只根据短边一侧冲切破坏条件来确定地板厚度，即要求对矩形截面柱的矩形基础，应验算柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载能力。1.中心荷载作用下 在中

12、心荷载F作用下，按以下公式验算：其中 （注意各符号含义） 2.偏心荷载作用下 偏心荷载作用下基础底板厚度计算与中心荷载作用下基础底板厚度计算基本相同，只需将公式 中的用基础边缘处最大地基土单位面积净反力代替即可：=其中 1.2.7 基础底板配筋 由于单独基础底板在地基净反力作用下，在两个方向均发生弯曲，所以两个方向都要配受力钢筋。钢筋面积按两个方向的最大弯矩分别计算。1.3 柱下独立基础设计1.3.1 选择基础材料 基础选用C25混凝土，HPB235级钢筋，预计基础高度0.8m。1.3.2 选择基础埋深本设计取号土层为持力层，承载力特征值，框架柱截面尺寸为500500mm,基础地面在持力层下0.5m，所以考虑取室外地坪到基础地面为0.5+1.2+0.5=2.2m。基础剖面示意图见附图1-1。1.3.3求地基承载力特征值根据土参数并查相关表格得到、。基地以上土的加权平均重度为 持力层承载力特征值（不考虑对基础宽度的修正）为 上式d按室外地面算起。1.3.4 初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：,，计算基础和回填土重时的基础埋置深度为基础底面积为 由于偏心不大，基础底面积按12%增大，即