基础工程课程设计42214new

1、基础工程课程设计计算说明书姓 名：学 号：班 级： 指导教师： 设计时间：2012年6月目 录第1章概述11.1设计任务11.2设计资料11.2.1地质勘察资料11.2.2设计荷载31.3设计依据4第2章 扩展基础的设计52.1基础位置、埋深及以下土层的确定52.1.1基础位置的地面标高52.1.2 基础处个图层的厚度52.1.3 基础形式的确定52.1.4 扩展基础的埋深52.2 扩展基础的设计52.2.1按承载力要求初步拟定基础的平面尺寸52.2.2 承载力及偏心距的验算52.2.3 确定基础高度62.2.4 计算截面弯矩82.2.5 配置抗弯钢筋9第3章 桩基础设计（14号柱）113.1

2、 拟定桩基础的形式和初步尺寸113.2 确定单桩竖向极限承载力特征值113.3 桩的尺寸、数量及承台尺寸的确定123.3.1初步估计所需桩数123.3.2初选承台尺寸123.4 计算桩顶荷载133.5 承台受冲切承载力的验算143.5.1 柱边冲切143.5.2 角桩向上冲切验算153.5.3 承台受剪切承载力的验算153.6 承台受弯承载力计算15第4章 施工方案174.1浅基础施工方案174.2桩基础施工方案17参考文献：18第1章 概述1.1 设计任务（1）设计题目：某单层厂房柱下基础设计。（2）工程名称：某机械厂的装配车间柱下基础与地基的设计与检算。（3）场地位置：建筑场地位于该机械厂

3、厂区内，厂房平面尺寸为,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。（4）上部结构类型：单层钢筋混凝土排架承重结构。（5）上部结构尺寸：见图1.1。图1-1 某机械厂的装配车间平面图（6）本人承担的课程设计任务：14号柱下的基础设计。1.2 设计资料1.2.1 地质勘察资料（1）场地描述：场地处地面平坦。（2）土层描述：据钻探揭露，14号抗风柱下的、各地层的情况如下： 第层：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。厚度为0.76m，结构疏松，土质不均，平均天然重度为17.1

4、kN/m3。 第层：粉质粘土。呈棕红色。厚度10.75m。硬塑可塑，土质较均匀，fk=200kPa。 第层：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，fk=220kPa。（3）土层剖面图：14号角的地质剖面见图2-2 图1-2 地质钻孔平面布置图 .图1-3 IIII地质剖面（m）根据工程实际要求，室外地面的高程为454.85m，将地面填平达到要求，则人工填土的厚度变为0.92m。（4）土性指标：根据室内土工试验，14柱下个图层的指标如下第层：人工填土，gm=17.1 kN/m3；第层：粉质粘土，g=20.1 kN/m3，e = 0.719，IP =

5、11.04，IL = 0.551；第层：粘土，g=19.5kN/m3，e = 0.805，IP = 18.66，IL0。1.2.2 设计荷载基础梁上的荷重（包括基础梁自重）为：标准组合时为30 kN/m，基本组合时为40.5 kN/m。梁的横截面尺寸如图1-4，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。 设计基础为14号边柱，根据图1-1可知，基础梁上的荷载为图1-4 基础梁的横截面尺寸示意图（单位：mm）（1） 柱传下来的荷载荷载组合2编号： L11 L12 1.3 设计依据基础工程课程设计指导书地基规范桩基规范基础工程 17 / 17第2章 浅基础的设

6、计2.1 基础位置、埋深及以下土层的确定2.1.1基础位置的地面标高基础位置的室外地面标高为454.85 m。2.1.2 基础处个图层的厚度第层：人工填土，厚度为0.92 m ；第层：粉质粘土，厚度为10.75m；第层：粘土，较深。2.1.3 基础形式的确定 根据钻探及室内土工实验的情况分析，第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层粉质粘土或第层粘性土中。持力层为第层粉质粘土，其地基承载力标准值为：fk=200kPa。2.2 无筋扩展基础的设计2.2.1 无筋扩展基础的埋深 该柱下独立基础的埋深初设为2.3m。2.2.2按承载力要求初步拟定基础的平面尺寸 （1）确定持力层的

7、承载力 因基底尺寸尚待确定，先计算深度修正后的承载力 由e=0.7190.85且IL=0.551200，故得，因此：在基础的b方向，在方向显然，应从二者中选取最大值作为基础的高度，最终将高度确定为1.8m，由基础埋深2.3米可知，基础顶面在室内底面以下0.65m处，故埋深满足要求。安构造要求，每个台阶高度不宜超过500mm，将地处做成4层，层高450mm。 由于采用无筋扩展基础时基础高度太大，设计不合理，故采用扩展基础的形式。2.3扩展基础的设计2.3.1 扩展基础的埋深采用扩展基础的形式时，基础高度要远小于无筋扩展基础，故基础的埋深也小于无筋扩展基础，将基础埋深设为1.8m（距室外地面）。2

8、.3.2按承载力要求初步拟定基础的平面尺寸（1）确定持力层的承载力 因基底尺寸尚待确定，先计算深度修正后的承载力 由e=0.7190.85且IL=0.5510.85查基础工程表3-4得hb=0.3，hd=1.6； （3） 确定基地尺寸。先按中心荷载计算，有 将基地面积扩大为，基底尺寸拟定为,因最小尺寸未超过3m，则不需要进行深度修正。2.3.3 承载力及偏心距的验算 （1）计算荷载标准值竖向力 弯矩 （2）验算承载力及偏心距 因此，基底尺寸3.83能够满足承载力要求。偏心距：2.3.4 确定基础高度 初步拟定的基础高度为，按地基规范要求，铺设垫层时保护层厚度不小于40mm，因此假设钢筋重心到混

9、凝土外表面的距离为50mm，故钢筋的有效高度。 抗冲切破坏经验公式为 首先计算。如图所示故=近似地取，得到式中，故取，基础混凝土采用C20，其，故能够满足抗冲切承载力的要求。图2-1 扩展基础抗冲切破坏计算简图2.3.5 计算截面弯矩 台阶的宽高比为且偏心距故可以按照以下公式计算弯矩。显然控制截面在柱边处（图2-1中的的截面和截面），此时有 =216.64kN.m 3.3 配置抗弯钢筋 采用。沿长边方向，由，宽度，按梁进行配筋，可得 ，选用1910150（钢筋总面积为）沿短边方向，由，宽度，按梁进行配筋，可得 ，选用1810200（钢筋总面积为，主要是为了满足构造要求）设计结果应绘制成施工图。

10、施工图以附图的形式装订于设计计算说明书的后面。第3章 桩基础设计（11号柱）3.1 拟定桩基础的形式和初步尺寸11号边柱Z1尺寸为1000mm400mm,根据地层情况选用低承台，初步选定采用钢筋混凝土预制方桩，采用混凝土，级钢筋，；桩的截面尺寸为400mm400mm,桩长9m 。图3-1 地层情况及桩的长度3.2 确定单桩竖向极限承载力特征值由于承台埋深h=1.3m,承台底部为粉质粘土，由于，查表得：,由于混凝土预制桩的桩长为7m，查表 3.3 桩的尺寸、数量及承台尺寸的确定3.3.1初步估计所需桩数由于桩的布置和桩数还未知，先不考虑承台效应和群桩效应，则有确定桩数时，可先根据单桩承载力设计值

11、和上部结构物荷载初步估算确定。确定中心荷载时，估算桩数，其中。暂采用4根桩，取桩距，按矩形布置如下图所示：图3-2 桩的布置及承台尺寸情况3.3.2初选承台尺寸取承台长边和短边为： 承台埋深1.3m，承台高800mm，桩顶伸入承台50mm，承台有效高度为3.4 计算桩顶荷载取承台及其上土的平均重度，则桩顶平均竖向力为： 满足要求。基桩水平承载力验算：，因此无须验算考虑群桩效应的基桩水平承载力。3.5 承台受冲切承载力的验算3.5.1 柱边冲切图3-3 柱下承台的冲切图根据公式求得冲跨比和冲切系数；，故取（介于0.25和1.0之间） 因，故可取式中,满足要求。3.5.2 角桩向上冲切验算从角柱内

12、边缘至承台外边缘距离，。因，满足要求。3.5.3 承台受剪切承载力的验算剪跨比与以上冲跨比相同，故对斜截面：故剪切系数：因，故可取，得满足要求，斜截面=0.769计有满足要求。3.6 承台受弯承载力计算由式（589）可得：选用2210120，则，沿平行轴方向均匀布置。选用2016120，则，沿平行轴方向均匀布置。第4章 施工方案4.1浅基础施工方案该浅基础采用C20混凝土，HPB235钢筋制作，基础埋深为1.2m ,尺寸为40003000；本工程采用人工挖基坑（槽），其工艺流程如下：测量放线，确定基础位 置人工挖基坑（槽）砼垫层钢筋绑扎灌筑混凝土养护。挖基坑（槽）过程中如发现有地下水，应立即做好记录，待查明原因后，采取有效处理办法后方可继续施工。基础设备配备： 1. 搅拌站一台 2. 电焊机二台 3. 经纬仪一台，水准仪一台 4. 4立方米水箱一个 5. 电闸箱一个 6. 振捣棒三套 7. 手推车20辆 8. 塔式起重机1台4.2桩基础施工方案该桩基础采用C20混凝土，HRB335钢筋制作，基础埋深为1.3m ,尺寸为2700mm2400mm；承台下有4个桩，桩身尺寸为400mm400mm。桩基础为预制方桩。主要机具有：柴油打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车。索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢，以及木折尺