土力学课程设计

三 山墙 6第一部分 工程性质1工程概况该工程为四层教学楼，其平面布置形状详见图纸 1-1，开间为 3800 ，进深为m5700 ，第一层层高为 5200 ，标准层和顶层的层高均为 3400 。mm圈梁的截面尺寸为 ，内配 4 根直径为 12 的钢筋和 6250 的箍2805筋。教学楼中除、 之间的隔墙厚度为 120 外，其余的墙的厚度度均为 240 。墙的内部用白水泥粉刷，外部用水泥砂浆找平后，在水泥砂浆上油漆装饰，详细做法详见附表 1-2，楼地面和顶层面的均为钢筋混凝土板，内配 6250 的双向板，尺寸和各装饰、防水、保温隔热层的厚度详见附表 1-2。楼梯间的踏步的宽度 300 ，踢步高度为 150m，各层的厚度详见附表 1-2。m2工程地质条件场地位于贵阳市某处，地形平坦，场地岩土由杂填土、残积红粘土和三叠系安顺组白云岩组成。勘测期间，勘测范围内未见地下水。岩土及主要物理力学性能指标见下表。土层及主要物理力学性能指标岩土层编号及名称层厚（m）重度（KN/m 3）含水量（%） 孔隙比液限wL（%）塑限wp（%）内聚力c（ KPa）内摩擦角 ()压缩模量 aEa（MPa ）承载力特征值 fak（kPa）杂填土 1.1 15.8硬塑红粘土 5.6 18.26 36.2 1.02 58.3 30.8 58.9 5.7 8.6 237.1完整微风化白云岩2800底层室内主要地坪标高为0.000，相当于绝对标高 1080.22m。3基础概况根据工程上部的结构形式和材料，计算的由上部结构传递到基础顶面的竖向力值分别为内纵墙 1414.31 ，外纵墙 455.66 ，山墙1FKN2FKN171.13 ，横墙 211.43 ，楼梯间墙 236.84 。345F由上部结构传递到基础顶面的竖向力值，选取对应位置的计算单元，分别对内纵墙、外纵墙、横墙、山墙、楼梯间墙位置下的基础进行计算和验算。最后根据计算的结果确定各个基础的材料均采用无筋混凝土基础，基础尺寸详见基础详图。第二部分 基础上部荷载计算一计算原则在墙体选择计算单元，根据施工图纸对底层、标注层及顶层的楼地面和顶面以及墙体的构造要求，使用表格的计算方式，从上至下累加由顶部传递至基础顶面的全部恒荷载，其中各层的构造要求详见附表 2-1。再根据西南制图标准确定计算单元上活荷载 。Gk Qk最后根据公式 ，就可计算出基础上部的所有荷载 。QkGF3.12. F2竖向荷载计算根据各层构造要求和西南制图标准列出的各种材料的计算重量计算出各计算方向上由顶层传递到基础顶面的荷载。其中计算的结构详见附表 2-2、附表 2-3、附表 2-4、附表2-5、附表 2-6 所示。根据上面表格计算出来的恒荷载和活荷载，得内纵墙方向上的 ，KNGk29.103，外纵墙方向上的 ， ，山墙方向上的KNQk89.136KNGk98.420Q68.34， ，横墙方向上的 ， ，楼G2k15.k917.4梯间墙方向上的 ， 。最后根据公式 ，6.70Qk. QkF312计算出内纵墙竖向荷载 ，外纵墙竖向荷载 ，山KNF32.4KN6.5墙竖向荷载 ，横墙竖向荷载 ，楼梯间墙竖向荷载1.343.21。KNF84.265第三部分 基础设计1内纵墙1.荷载计算上部结构传递到基础的的荷载累加得 ,取 57KNF6.9781两门中心线之间的墙体为计算单元。根据公式 ，得则由上部mKNF/9.2614.531结构传递到基础顶面的塑向荷载标注值为 261.9 。/2 基础设计2.1 基础尺寸确定持力层承载力特征值计算根据工程位置地下土层的含水量 ,液限 ，塑限w%2.363.58l， %8.30wp按 ，得 。pwlI19.083.5Il埋深范围内土的加权平均重度 。m/16.0128. mKN根据 ，粘性土 ，查 GB50007-2002 得 。9.0Ile 0.1,db持力层承载力特征值 f。 （初)5.0(dmakf KPa3.248)5.1(60.237步选择基础埋置深度为 1.20 )基础宽度根据公式 。dGfkFb1m19.203.2486取墙下条形基础的宽度为 1.20 。m选择基础材料，并确定基础的高度方案：基础上层采用的 砖和 水泥砂浆“二一间隔收”的砖基础。基础1MU5下层采用 300 厚的 素混凝土做垫层。5C混凝土垫层（做为基础设计层计算）的设计根 ，查 GB50007-2002 表 5.2.7 得 。所以混凝KNAGkFP24.6 0.1tan土垫层缩进 300 。m基础上部需要的台阶数由 （阶）相应的基础高度36012n。基础顶面到地面的距离取为 600 ，则基础的埋mH30 m深为 1.20 。2.2 绘制基础详图基础详图见图纸。3.基础验算3.1 持力层的验算由上面计算的结果知持力层承载力特征值 KPaf3.248基础及埋深土重 。NGk51.2.10根据公式 ： ，得 ，满足承载力的要求。AFPfPk63.1 下卧层强度验算下卧层顶面处自重应力 。KPacz 3.92.8.5下卧层顶面以上土的加权平均重度 。/5176mm因为下卧层是完整微风化白云岩，完整微风化白云岩的承载力特征值是 2800大于 119.63 。查查 GB50007-2002 的 。所以 KPaPa0.dKPazf 67.291)5.076(8.1028根据 查 GB50007-2002 得地基压力扩展角,5/3/ bzEs以 及。3下卧层顶面处的附加应力 。tan2)(zbdmPkz KPa3.462.052.1)817(46(119.63+41.35=160.98（2910.67 满足承载力要求） 。c Pa2外纵墙2.荷载计算上部结构传递到基础的的荷载累加的 ,取 57KNF6.42两窗中心线之间的墙体为计算单元。根据公式 ，得则由上m/1.0.5部结构传递到基础顶面的塑向荷载标注值为 207.11 。/2 基础设计2.1 基础尺寸确定持力层承载力特征值计算根据工程位置地下土层的含水量 ,液限 ，塑限w%2.363.58l， %8.30wp按 ，得 。pwlI19.083.5Il埋深范围内土的加权平均重度 。m3/46.14.01285. mKNm根据 ，粘性土 ，查 GB50007-2002 得 。9.0Ile 0.1,db持力层承载力特征值 f。 （初步选)5.0(dmfak KPa62.48)5.021(46.01.237择基础埋置深度为 1.20 )基础宽度根据公式 。dGfkFbm93.05.126.48取墙下条形基础的宽度为 1.20 。m选择基础材料，并确定基础的高度方案：基础上层采用的 砖和 水泥砂浆“二一间隔收”的砖基础。基础10MU下层采用 300 厚的 素混凝土做垫层。5C混凝土垫层（做为基础设计层计算）的设计根据 ，查 GB50007-2002 表 5.2.7 得 。所KPaAkGFpk9.16 0.1tan以混凝土垫层缩进 300 。m基础上部需要的台阶数由 （阶）相应的基础高度3602421n。基础顶面到地面的距离取为 600 ，则基础的埋H30 m深为 1.20 。2.2 绘制基础详图基础详图见图纸。3.基础验算3.1 持力层的验算由上面计算的结果知持力层承载力特征值 KPaf62.48基础及埋深土重 。NGk71.235.120根据公式 ： ，得 ，满足承AFP faPk5.0.0载力的要求。3.1 下卧层强度验算下卧层顶面处自重应力 。KPacz63.192.865.1下卧层顶面以上土的加权平均重度 。3/85.17.639mKNm因为下卧层是完整微风化白云岩，完整微风化白云岩的承载力特征值是 2800大于 119.63 。查查 GB50007-2002 的 。所以 KPaPa0.dPazf 67.291)5.076(8.1028根据 查 GB50007-2002 得地基压力扩展角,5/3/ bzEs以 及。3下卧层顶面处的附加应力 。tan2)(zbdmPkz KPa27.14.0352.1)8(（2910.67 满足承载力要求） 。cKPa967.6.193山墙3.荷载计算上部结构传递到基础的的荷载得 ,取 9 轴线上 C D 两轴线之间KNF13.7一米长墙体为计算单元。根据公式 ，得则由上部结构传递到m/.3基础顶面的塑向荷载标注值为 171.13 。/2 基础设计2.1 基础尺寸确定持力层承载力特征值计算根据工程位置地下土层的含水量 ,液限 ，塑限w%2.363.58l， %8.30wp按 ，得 。pwlI19.083.5Il埋深范围内土的加权平均重度 。m/46.14.0128. mKN根据 ，粘性土 ，查 GB50007-2002 得 。9.0Ile 0.1,db持力层承载力特征值 f。 （初步选)5.0(dmfak KPa62.48)5.021(46.01.237择基础埋置深度为 1.20 )基础宽度根据公式 。dGfkFb1m7.035.126.487取墙下条形基础的宽度为 1.20 。m选择基础材料，并确定基础的高度方案：基础上层采用的 砖和 水泥砂浆“二一间隔收”的砖基础。基础10MU下层采用 300 厚的 素混凝土做垫层。5C混凝土垫层（做为基础设计层计算）的设计根据 ，查 GB50007-2002KPaAkGFpk 61.2.1.371表 5.2.7 得 。所以混凝土垫层缩进 300 。0.tanm基础上部需要的台阶数由 （阶）相应的基础高度36024。基础顶面到地面的距离取为 600 ，则基础的埋H3120 m深为 1.20 。m2.2 绘制基础详图基础详图见图纸。3.基础验算3.1 持力层的验算由上面计算的结果知持力层承载力特征值 KPaf62.48基础及埋深土重 。NGk30.1235.0根据公式 ： ，得 ，满足承载力的要求。AFPfPk93.1 下卧层强度验算下卧层顶面处自重应力 。KPacz686.1下卧层顶面以上土的加权平均重度 。3/5173mm因为下卧层是完整微风化白云岩，完整微风化白云岩的承载力特征值是 2800大于 119.63 。查查 GB50007-2002 的 。所以 KPaPa0.dKPazf 67.291)5.076(8.1028根据 查 GB50007-2002 得地基压力扩展角,5/3/ bzEs以 及。3下卧层顶面处的附加应力 。tan2)(zbdmPkz KPa9.3042.352.1)817(69(（2910.67 满足承载力要求） 。cKPa036.194横墙4.荷载计算上部结构传递到基础的的荷载得 ,取 8 轴线上 C D 两轴线之KNF43.21间一米长墙体为计算单元。根据公式 ，得则由上部结构传m/4递到基础顶面的塑向荷载标注值为 211.43 。/2 基础设计2.1 基础尺寸确定持力层承载力特征值计算根据工程位置地下土层的含水量 ,液限 ，塑限w%2.363.58l， %8.30wp按 ，得 。pwlI19.083.5Il埋深范围内土的加权平均重度 。m/16.0128. mKN根据 ，粘性土 ，查 GB50007-2002 得 。9.0Ile 0.1,db持力层承载力特征值 f。 （初)5.0(dmakf KPa3.248)5.1(60.237步选择基础埋置深度为 1.20 )基础宽度根据公式 。dGfkFb1m94.0213.248取墙下条形基础的宽度为 1.20 。m选择基础材料，并确定基础的高度方案：基础上层采用的 砖和 水泥砂浆“二一间隔收”的砖基础。基础0MU5下层采用 300 厚的 素混凝土做垫层。15C混凝土垫层（做为基础设计层计算）的设计根据 ，查 GB50007-2002 表 5.2.7 得 。KPaAkGFpk19.20 0.1tan所以混凝土垫层缩进 300 。m基础上部需要的台阶数由 （阶）相应的基础高度360412n。基础顶面到地面的距离取为 600 ，则基础的埋mH60316020 m深为 1.20 。m2.2 绘制基础详图基础详图见图纸。3.基础验算3.1 持力层的验算由上面计算的结果知持力层承载力特征值 KPaf3.248基础及埋深土重 。NGk0.12.0根据公式 ： ，得 ，满足承AFP faPk19.0.载力的要求。3.1 下卧层强度验算下卧层顶面处自重应力 。KPcz63.2.1865.1下卧层顶面以上土的加权平均重度 。/579mNm因为下卧层是完整微风化白云岩，完整微风化白云岩的承载力特征值是 2800大于 119.63 。查查 GB50007-2002 的 。所以 KPaPa0.1dKPazf 67.29)5.076(8.1028根据 查 GB50007-2002 得地基压力扩展角,5/3/ bzEs以 及。3下卧层顶面处的附加应力 。tan2)(zbdmPkz KPa86.342.052.1)17(9(（2910.67 满足承载力要求） 。cKPa6836.195楼梯间墙5.荷载计算上部结构传递到基础的的荷载得 ,取 5 轴线上 C D 两轴线之KNF84.2365间一米长墙体为计算单元。根据公式 ，得则由上部结构传m/1递到基础顶面的塑向荷载标注值为 236.84 。/2 基础设计2.1 基础尺寸确定持力层承载力特征值计算根据工程位置地下土层的含水量 ,液限 ，塑限w%2.363.58l， %8.30wp按 ，得 。wplI19.083.526Il埋深范围内土的加权平均重度 。m/16.0128. mKN根据 ，粘性土 ，查 GB50007-2002 得 。9.0Ile 0.1,db持力层承载力特征值 f。 （初)5.0(dmakf KPa3.248)5.1(60.237步选择基础埋置深度为 1.20 )基础宽度根据公式 。dGfFkbm05.123.248取墙下条形基础的宽度为 1.20