土力学与地基基础课程设计.doc

《土力学与地基基础》课程设计任务书题目：柱下钢筋混凝土独立基础1.1设计资料1、 地形：拟建建筑场地平整2、 工程地质资料：自上而下依次为：① 杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；② 粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值 fak=130 kPa ；③ 粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值 fak=180 kPa ；④全风化砂质泥岩:厚2.7m,承载力特征值fak =240kPa⑤强风化砂质泥岩:厚3.0m,承载力特征值fak =300kPa⑥中风化砂质泥岩:厚4.0m,承载力特征值fak =620kPa地基岩土物理力学参数表 表比1地 层 代 a土 名天巖地基土軍慶(Y)孔隙 比(e)灘聚 力內摩擦角(3>)系数压缩 模量 (Es)抗压 强度 (frk)承载力 特征值 (fakJKU/*3畑度期朋倔由畑①朶填土18②粉廣粘土200.6534130.2010, Q130③粘土1.9.40. 5S25230,228,21BO④全风化砂 质泥岩2122300. B240⑤强凤优砂 訪泥岩2220253.0300⑥中风化砂质視岩2415404.0G2O3、水文资料为：地下水对混凝土无侵蚀性。

地下水位深度：位于地表下1.5m450mm柱网4、上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差布置见下图：上部结构作用在柱底的荷载标准值见表 2 :柱底荷载标准值 表戈题号Fk (KN)Mk CKPuQVk fKH)B轴E轴C轴A轴呂轴C：轴1P75154S118714010019846434斗210321^1512521641252215560523109011730131jJ19015024262665741150ISIS13702101752717173675121818731433235沏goS374512821B83149625721E32590S371339K701550鳶43559695S?314022057LW2313771021049&9153421401S77血血40210P11310610159822051727365428120117114上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合设计值见表 3 :柱底荷载效应基本组合设计值 S3M 腳 in)V邮心轴E轴C轴A轴廿轴CMAMB轴CM11血20121544183130250co625321羽221DO16^7214153233727857314132250170(524S1那315甜744149623601782274应3539355K8515342435I3d330d2513紀104108兀61^(5724481対533428442311211710871741251522028369315)462125□411681S232674210439134649113313d128g1射5力的21314龙375宓14：1471.3S102C78286622454554025 5715615314P5、材料：混凝土等级C 25~C30，钢筋I、n级。

1.2设计要求：每班分为3个组第1组共十八人，基础持力层选用③土层，设计A轴柱下独立基础；第2组共十八人，基础持力层选用④土层，设计B轴柱下独立基础；第3组共十八人，基础持力层选用③土层，设计C轴柱下独立基础：每人根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线基础设计对另外两根轴线的基础，只要 求根据所给荷载确定基础底面尺寸1.3设计内容1、 设计柱下独立基础包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构的内力分析、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，编写设计计算书2、 绘制基础施工图包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明1.4地基基础设计成果1地基基础设计计算书(1 )设计计算书封面指导教师姓名、完成日期A3图纸打印稿封面上应写明设计题目、学生姓名、专业、年级、(2 )目录及正文格式(格式另见附属文件)2设计图纸设计要求：绘制比例为 1 : 100或1 : 200目1B轴与④轴线相交柱下基础埋置深度的选择2地基承载力特征值的确定3地基承载力特征值的修正4基础底面尺寸的确定4.1初步选择基地尺寸轴心荷载作用下基础底面面积4.2验算持力层地基承载力基础和回填土重基地最大压应力5软弱下卧层的验算6地基变形验算及沉降量计算7基础高度的确定7.1基础类型的确定7.2计算基底净反力7.3系数C7.4基础的有效高度h。

7.5基础底板厚度h7.6设计采用阶梯形基础底板厚度h7.7基础台阶宽度b及宽高比验算8基础板底配筋计算9A轴柱下基础埋置深度的选择10地基承载力特征值的确定11地基承载力特征值的修正12基础底面尺寸的确定12.1初步选择基底尺寸轴心荷载作用下基础底面面积考虑偏心荷载作用的影响，取 A0 = （1.1〜1.4）A12.2验算持力层地基承载力基础和回填土重偏心距基底最大压应力13 C轴柱下基础埋置深度的选择14地基承载力特征值的确定15地基承载力特征值的修正16基础底面尺寸的确定16.1初步选择基地尺寸轴心荷载作用下基础底面面积考虑偏心荷载作用的影响，取 A0 = （1.1〜1.4）A16.2验算持力层地基承载力基础和回填土重偏心距基底最大压应力设计心得与感想参考文献设计计算书根据课程设计任务书数据取值如下：Fk1282 KNA轴：Mk210KNmVk71KNFk1883 KNF2448KNB轴：Mk218KNmM284KN mVk90KNV117KNFk1187 KNC轴：Mk198KNmVk44KN1、 B轴与④轴线相交柱下基础埋置深度的选择根据工程地质资料和设计要求，本轴线的基础持力层选用④土层，故初定基础 埋置深度取 d =0.45+0.5+1.2+1.5=3.65m 。

2、 地基承载力特征值的确定根据工程地质资料和基础埋置深度的选择 d=3.65m，可知地基承载力特征值fak = 240 kPa3、 地基承载力特征值的修正根据《建筑地基基础设计规范》规定：当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m 时，从载荷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，尚应按 下式修正：fa fak b （b 3） d m（d 0.5）式中：fa ――修正后的地基承载力特征值 kPa ；fak ――地基承载力特征值kPa ；b、 d ――基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查教 材表4' 3――基底以下土的重度，地下水位以下取浮重度 （kN/m）；3m――基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度（ kN/m）；b――基础底面宽度（m）；当宽度小于3m按3m取值，大于6m按6m取值;d ――基础埋置深度（m）;当埋深小于0.5m时按0.5m取值，一般自室外地 面标咼算起在填方整平地区，可自填土地面标咼算起，但填土在上 部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起对于地下室，如采用 箱形基础或筏基时，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。

由于基础宽度尚未确定，假定b<3m，首先进行深度修正：根据基础埋置深度所在的持力层为粘土，由查表可知：b =2.0 d =3.00.95 18 1.2 203.6519.4 1.53=19.23 kN /mfa fak b (b 3) d m(d 0.5) =240+0+3 19.23 (3.65-0.5)=421.72 kPa4、 基础底面尺寸的确定4.1初步选择基底尺寸轴心荷载作用下基础底面面积PkFk Gk Fk g Ad FkA A Acd fa5.16 m21883Gd421.72 20 3.65 10 1.7初步选择基础底面面积 A = L Xb = 2.7 X2.7 = 7.29 m由于b v 3.0，不需要再对fa进行宽度修正4.2验算持力层地基承载力基础和回填土重Gk = G d A = 〔 20 X3.65-10 X1.7 3X7.29 = 408.24 KN基地最大压应力kmin kmaxFk GkA1883 408.247.29=314.3 kPaa =421.72 kPaPk = (P k max + P k min )/2 = 314.3 kPa

6、 地基变形验算及沉降量计算1、 该建筑是多层框架结构，属于丙级建筑；2、 地基承载力特征值大于130kPa，且是体型较简单的建筑；3、 该基础地基的持力层是岩石，且不是荷载很大的偏心作用；4、 地基内有厚度不大且厚薄均匀的填土根据《建筑地基基础设计规范》可知，以上的条件的基础不需进行地基变形验7、 基础高度的确定采用阶梯形基础，选用C25的混凝土浇筑，基础底下用100厚C10混凝土垫 层7.2计算基底净反力由 ps = F = 2448 =335.8 kPaL b 2.7 2.77.3系数C已知 ft= 1.27N/ mm ,bt=0.5m, 。