厂房基础工程课程设计.doc

基础工程课程设计0基础工程课程设计某工业厂房 8 号柱柱下基础课程设计姓 名：郑 翔学号：20070449班级：土木十五指导老师：朱明2010.12.10基础工程课程设计1目 录1．设计资料……………………………………………………………………………1 1.1 场地概况……………………………………………………………………………1 1.2.设计资料……………………………………………………………………………2 2．设计计算内容…………… …………………………………………………………5 2.1.设计荷载……………………………………………………………………………52.2.无筋扩展基础设计…………………………………………………………………5 2.2.1.确定基础埋深以及持力层的承载力……………………………………………62.2.2.确定基底尺寸……………………………………………………………………6 2.3.3.承载力以及偏心距计算…………………………………………………………6 2.2.4.地基变形验算……………………………………………………………………72.2.5.确定基础高度以及构造尺寸……………………………………………………72.3.扩展基础设计计算…………… … ……………………………………………… 8 2.3.1.确定基础埋深以及持力层的承载力……………………………………… 82.3.2.确定基底尺寸……………………………………………………………………82.3.3.承载力以及偏心距计算…………………………………………………………82.3.4.地基变形验算……………………………………………………………………92.3.5.荷载计算…………………………………………………………………………9 2.3.6.确定基础高度……………………………………………………………………92.3.7.内力计算…………………………………………………………………………112.3.8.抗弯钢筋的配置…………………………………………………………………11 2.3.9.施工简述…………………………………………………………………………122.4. 桩基础初步设计…………… … ………………………………………………132.4.1.确定桩端持力层和承台埋深 ………………………………………………132.4.2.确定单桩竖向极限承载力标准值 Quk ……………………………………………132.4.3.初步估计桩的数目 ………………………………………………………………14 2.4.4.进行桩位布置和确定承台的尺寸………………………………………………142.4.5.计算考虑群桩效应下的基桩竖向承载力设计值 R 并验算……………………152.4.6.求算桩顶荷载……………………………………………………………………15基础工程课程设计22.4.7. 水平承载力验算 ………………………………………………………………162.4.8. 承台抗冲切验算…………………………………………………………………16 2.4.9. 承台斜截面受剪切承载力验算…………………………………………………172.4.10.局部受压验算………………………………………………………………172.4.11.桩基变形及沉降验算……………………………………………………………173. 设计分析和总结 ……………………………………………………………………184. 主要施工机具 …………………………………… …………………………………195．参考资料……………………………………………… ……………………………… 19基础工程课程设计0某单层厂房柱下基础设计1 设计资料1.1 工程概况某装配车间采用单层钢筋混凝土排架承重结构，设计跨度 24m，柱距 6m，车间内有 2 对 30 吨中级工作制桥式吊车。

规定室内地面标高为±0.00，相当于黄海高程 455.00m，室外地面标高为-0.15m，柱顶标高为 12.50m，轨顶标高为9.80m柱子编号为（1）~（20），同学们应根据指导教师的要求完成相关编号的柱下基础的设计根据布置的位置和功能来分，柱子的类别主要有边柱 Z1、角柱Z2 及抗风柱 Z3 三类各柱在基础顶面处的截面形状为矩形，尺寸为：边柱 Z1： 长宽=1000400mm；角柱 Z2： 长宽=1000400mm；抗风柱 Z3： 长宽=700400mm；梁与柱之间的净距为 20mm，置于柱子外侧的基础顶面（浅基础）或承台（桩基础）上具体基本尺寸如图 1， 2 示Ç°²àºó²à12341567890098765430Z0注 ： ,表示 柱 子 的 类 型 5820746ZQ=T(两台)B3A15042图 1 装配车间平面图（mm ）基础工程课程设计12503图 2 基础梁的横截面尺寸示意图 (mm)本人承担的设计任务为编号(1)号柱的基础设计柱子的类别为边柱 Z2 类,设计荷载具体值见 1.4需要完成的具体任务如下：1．设计计算：（1）综合分析设计资料，对三种常用的房屋基础类型（无筋扩展基础、钢筋混凝土扩展基础和桩基础）的技术合理性进行比较，确定所选柱下基础的类型，平面尺寸及埋深；（2）完成该基础（包括地基）的计算，要求分别采用扩展基础和桩基础共两种方案完成设计计算；（3）初步决定修筑基础的施工方案。

2．图纸：（1）基础总平面布置图（假定所有基础均与自己设计的基础相同）；（2）基础结构图（应包含图纸说明和工程数量表），包括平面图、立面图及剖面图（三者均需给出），同时在剖面图中，必须给出基础底面的位置（表示出埋深）3．将上述成果整理成设计计算说明书设计计算说明书应制作成 Word 文档整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求，图纸应用 CAD 制作而且应该表达正确，布局合理，比例合适和尺寸齐全基础工程课程设计21.2 设计资料据钻探揭露，各地层的情况如下：第①层：人工填土分布于场地表面，以灰黑色粉土为主，伴有碎砖，炉渣等杂物的填土层厚约 0.5～1.2m，结构疏松，土质不均，平均天然重度为17.1kN/m3第②层：粉质粘土呈棕红色除 1#孔外各孔均有，厚度 9.5～10.1m硬塑~可塑，土质较均匀第③层：粘土呈黄黑色，各孔均可见到，没有钻透，据调查厚度在 10m 以上土质均匀，可塑～硬塑场区地下水属潜水，初见水位在 2.5～3.1m 深处，稳定水位在 2.9～3.9m 深处地下水补给来源为大气降水，水位随季节变化，无侵蚀性根据钻探及室内土工实验的情况分析，第①层杂填土不宜用作建筑物地基。

建议把基础埋置在强度较高的第②层粉质粘土或第③层粘性土中其地基承载力标准值分别为：第②层： fk=200kPa第③层： fk=220kPa(8)号柱钻探点以及剖面图资料如图 1-3、1-4 以及距(8)号柱周围的土体的土工试验结果如表 1-1Ⅱ Ⅲ 9.0m21#85Ⅰ Ⅲ 6.270m ×꿱àºÅ4#Ⅰ 1.5mⅠ µØÖÊÆÃæ³¼äλÉî¶È1.3#ÍÀýκó²àÇ°²à.6.Ⅰ Ⅱ50m3.0m图 3 勘查点位置示意图基础工程课程设计3图① ¢Û②16.504381.2#4501.5042.5403#81.50743.64#ÖáÏßλÃ504 2#3#4#勘查结果示意图432.0#绝 对 标 高钻 孔 编 号 厂 房 边 线土 层 编 号②图 例 432.02.0①1.2#45.30 16.5438.010.62#②① 1.045③③②1.0图 5 2#3#4#勘查结果示意图基础工程课程设计4表 2-1 某机械厂装配车间土工试验结果汇总表（4#）试样编号取样深度/m土的分类名称天然含水量/%天然重度/kN/m 3比重天然孔隙比液限/%塑限/%塑性指数液性指数压缩系数/MPa -1内摩擦角粘聚力/kPa4 孔-14.10~4.50粉质粘土 22.94 19.9 2.73 0.687 37.43 23.96 13.47 F=1725kN, 满足要求。

2） 角柱对承台的抗冲切验算应当验算受桩顶荷载最大的角柱对承台的冲切C1=C2=0.5m,λlx=λox,λly=λoy,故得：，07.123.0562.lxl 541.0283.0625.lyl1)]/()/([ hfacactpxlyylx=[1.077×(0.35+0.5/2)+0.541×(0.35+0.2/2)]×1.0×1430×0.62=788.8kNNmax= <788.8kNkNxMnfFNiy 16.53097.043852.122max 满足角柱抗冲切的要求基础工程课程设计162.4.9 承台斜截面受剪切承载力验算由图可知，最危险的截面为 A-A 截面，因为在该截面的左侧两根桩承受的荷载最大，都为 从图中可知，有效高度为 h0=0.62m，则：maxN32.0/hax1.751.x因为 h0=620mm<800mm,所以 βhs=1.0 kNNkhbfts 24.156.72max.2806.4302.10 满足承载力的要求2.4.10 承台受弯承载力计算 kxNMiy 62.3975.0163209.7. mhfAys选用 ，Asx=2462mm2, 沿平行 x 轴方向均匀布置。

146kNix 19.5826.02431203479.58.hfAyxs选用 ，Asx=3801mm2,沿平行 y 轴方向均匀布置 2102.4.11 桩基变形及沉降验算按地质剖面图将桩基础下分成 4 个薄层1）计算各薄层顶面原存压力 qzq0=0.6×17.1+6.8×19.9=145.58kPaq1=145.58+0.8×19.9=161.50kPaq2=161.50+0.8×19.9=177.42kPaq3=177.42+0.8×19.9=193.34kPaq4=193.34+0.9×19.9=211.25kPa（2）计算 A 边沿中点垂直轴线上的 σz,并决定压缩层底基底净荷载 P 和弯矩：P=1500+225+2.4×2.4×0.7×20+4×0.35×0.35×6×20-基础工程课程设计172.4×2.4×7.4×19.9=1016.22kPa mkNhFHM 25.91.025)7.04(830'基底边沿点净压力 pa：pa=P/A+M/W=1016.22/(2.4×2.4)+921.25/2.304=576.28kPapa'=P/A-M/W=1016.22/(2.4×2.4)-921.25/2.304=-223.42kPa计算边沿点垂线上的 σz 以决定受压层底：σz0=0.5×pa=0.5×576.25=288.14kPaσz1=2pak0(2.4/1.2,0.8/1.2)-2(pa-pa')k1(1.2/2.4,0.8/2.4)=199.70kPaσz2=2pak0(2.4/1.2,1.6/1.2)-2(pa-pa')k1(1.2/2.4,1.6/2.4)=119.42kPaσz3=2pak0(2.4/1.2,2.4/1.2)-2(pa-pa')k1(1.2/2.4,2.4/2.4)=66.33kPaσz4=2pak0(2.4/1.2,3.3/1.2)-2(pa-pa')k1(1.2/2.4,3.3/2.4)=30.98kPaσz4<1/5q4=42.25kPa所以压缩层在第四层。

总沉降为 S'= m21097.计算桩基最终沉降量 S= se,取 =1，345.)(43.12.0)1(0 Cnble S=0.345S'= m3.。