土力学与地基基础课程设计

《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：杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f=130kPa；ak粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值f=180kPa；ak全风化砂质泥岩：厚2.7m，承载力特征值f=240kPaak强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值f=300kPaak中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值f=620kPaak地基岩土物理力学参数表 表£1地层代i天然地基土孔隙比(e)凝聚力(C)內摩擦角厲)压霜系数压縮模量(Es)抗压强度(frk)承载力特征值(fak)KN/m3KPa度MPa1MPaMPaKPa①杂填土18②粉质粘土200.6534130.2010.0130③粘土19.40.5825230.228.2180④全侃化砂质泥岩2122300.8240⑤强侃化砂质泥岩2220253.0300⑥中风化砂质泥岩2415404.06203、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1.5m。

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450mm。柱网布置见下图：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2题号Fk(TOT)Mk(KH-m)Vk(TOT)直轴B轴C轴A轴B轴C轴直轴B轴C轴19751548118714010019846484421032161512521641252215560523109017301312190150242626657411501815137021017527171736751213187314332351刁2P7808374612821883149625721832586908311339197015602342423559695旳81402205716182312663771021049891534214016773352884021叩11310610159822051727365309428120117114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表孑题号F(KH)M(KH-m)V(TOT)至轴B轴C轴至轴B轴C轴至轴B轴C轴112682012154418313025860625821342210016272141632887278673141822501706248195315818674斗1496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112117108117412562202836931546212512411631823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531495、材料：混凝土等级C25〜C30,钢筋1、11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。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。地基基础设计成果地基基础设计计算书（1） 设计计算书封面封面上应写明设计题目、学生姓名、专业、年级、指导教师姓名、完成日期（2） 目录及正文格式（格式另见附属文件）。设计图纸设计要求：绘制比例为1：100或1：200A3图纸打印稿轴与④轴线相交柱下基础埋置深度的选择地基承载力特征值的确定地基承载力特征值的修正基础底面尺寸的确定.初1步选择基地尺寸.1轴.心1荷载作用下基础底面面积.验2算持力层地基承载力.2基.础1和回填土重.2基.地2最大压应力软弱下卧层的验算地基变形验算及沉降量计算基础高度的确定.基1础类型的确定.计2算基底净反力系数基础的有效高度h0基础底板厚度设计采用阶梯形基础底板厚度基础台阶宽度及宽高比验算基础板底配筋计算轴柱下基础埋置深度的选择0地基承载力特征值的确定1地基承载力特征值的修正2基础底面尺寸的确定2.初1步选择基底尺寸2.1轴.心1荷载作用下基础底面面积考虑偏心荷载作用的影响，取2.验2算持力层地基承载力2.2基.础1和回填土重12.2偏.心2距12.2基.底3最大压应力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.初1步选择基地尺寸16.1轴.心1荷载作用下基础底面面积16.1考.虑2偏心荷载作用的影响，取16.验2算持力层地基承载力16.2基.础1和回填土重16.2偏.心2距16.2基.底3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：厶1Fk„1282KN轴：Mk„210KN…m ；Vk„71KN轴：‘Fk„1883KN fF„2448KNMk„218KN…m ，,M„284KN…mVk„90KN [v„117KN轴：Fk„1187KNMk„198KN…m ；Vk„44KN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 。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 ，可知地基承载力特征值fak 。3、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：当基础宽度大于或埋置深度大于时，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：f„f+nY(b-3)+nY(d-0.5)a akb dm式中：

修正后的地基承载力特征值修正后的地基承载力特征值ak 地基承载力特征值€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4Y――基底以下土的重度，地下水位以下取浮重度丫’（kN/m3）；Ym——基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度（N/m3）；——基础底面宽度；当宽度小于按取值，大于按取值；――基础埋置深度；当埋深小于 时按取值，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 ，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 €okN/m30.95,18+1.2,20+19.4,kN/m3365f…f+€Y(b—3)+€Y(d—0.5)a ak b dm基础底面尺寸的确定.1初步选择基底尺寸.1.轴心1荷载作用下基础底面面积F+GF+yAdFP…一k k…—k G…一k+Yd<f由kA A AGa得人、F 1883 卅得A>k… …5.16mf—Yd421.72—20,3.65+10x1.7aG初步选择基础底面面积 x x m由于v,不需要再对乙进行宽度修正。验算持力层地基承载力.基1础和回填土重TOC\o"1-5"\h\z=G・ ・ (x X0X基地最大压应力F,G 1883,408.24Pmin ——k 匚=——kmax A 7.29kmax故满足要求。软弱下卧层的验算根据工程地质资料和基础埋置深度的选择，可知在持力层以下无软弱土层且其下土层承载能力高于持力层的地基承载能力，满足承载能力的要求，故不需进行软弱下卧层的验算。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 ，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基础高度的确定1基础类型的确定采用阶梯形基础，选用 的混凝土浇筑，基础底下用 厚 混凝土垫层。2计算基底净反力由PF 2448sLxb2.7x2.73系数已知2m7m2N,b/=0.€5m=1,.P0已知thps根据公式b2—b2^f根据公式b2—b2^f1+0.7卩丿thppsT2701+0.7xl.Ox335.8基础的有效高度h01 有公式：h—b+.-(b2+C)o2t f5基础底板厚度h06设计采用阶梯形基础底板厚度h采用2级台阶，各层取h=350mm1实际基础有效高度hhx-01基础台阶宽度及宽高比验算取基础台阶宽基础台阶宽咼比：2=竺2…h35018、基础板底配筋计算选用 钢筋，f mmy柱边净反力P=P=P=P=smaxmin2弯）矩K.N6”m93基)础底板受力钢筋面积计算M 312.69x106A= 1——一s0.9fh 0.9x300x660y0mm每米宽As,1755T75mm02实际配筋Amm(14@200)。s 亠、轴柱下基础埋置深度的选择根据工程地质资料和设计要求，初定基础埋置深度0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 ，可知地基承载力特征值ak、地基承载力特征值的修正由于基础宽度尚未确定，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，空隙比，由查表可知€€bd18x0.95,20x1.0,0.2x(20-10)f=—TOC\o"1-5"\h\zm 2.15\o"CurrentDocument"f=f，€„(b-3)+€„(d-0.5) XXaakb dm2、基础底面尺寸的确定初1步选择基底尺寸轴.心1荷载作用下基础底面面积F+GF+„AdFP=—k k=—kG=—k+„d<f"kA A AGJa得AA得AAfdaG1282=28-20x2.15,10x0.2m2考.虑2偏心荷载作用的影响，取则 〜X 〜 15初步选择基础底面面积 X X m2由于€ ,不需要再对fa进行宽度修正。验2算持力层地基承载力基础和回填土重G・・(0,25X+()X偏心距E ・1X02,+•E即>)满0足。基地最大压应力Pkmax (Fk+SX6e+ k(1282,393.61 丄6„0.1343kmin AL9.6 3.5J214.73[134.36P=P(+P )/2k kmaxkminakmax故满足要求。轴柱下基础埋置深度的选择根据工程地质资料和设计要求，初定基础埋置深度14、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 ，可知地基承载力特征值ak

1、5地基承载力特征值的修正由查表可知€由查表可知€dTOC\o"1-5"\h\z根据基础埋置深度所在的持力层为粘土，空隙比 ，”_18x0.95,20x1.0,0.2x(20-10)m 2^15f=f，€„(b-3)+€„(d-0.5) XXaakb dm16、基础底面尺寸的确定初1步选择基底尺寸轴.心1荷载作用下基础底面面积F+GF+„AdFP=—k k=—kG=—k,„d<f由kA A AGa得AAfdaG1187=28-20x2.15,10x0.2m2考虑偏心荷载作用的影响，取 〜则 〜X 〜 19初步选择基础底面面积AX=bL=X22，，55=m8由于V,不需要再对fa进行宽度修正。验2算持力层地基承载力基础和回填土重1X.„G・・ 1 0 X1X.偏心距E ・ XE即 满足。

基.地3最大压应力kminkmax(Fk€Gk) 6ek X+ A L=1187€358.8)875亠6,0.189-35__233.9119.4kmax故满足要求。设计心得与感想时间过得真是挺快的，课程设计的期限转眼间也到了，终于通过自己的努力和老师的帮助完成了这次课程设计任务，如释重负。通过此次课程设计让我对建筑有了更深层次的理解，对建筑基础设计的步骤及方法有了更全面的掌握。从只能从书本上一步步的去分解建筑构件，上升到了借助老师和同学的帮助可以初步的设计一栋简单框架结构建筑独立基础，做到了学以