(模板)基礎工程課程設計

1、某單層廠房柱下基礎設計（5號柱下基礎）姓名： 學號： 指導教師:2016年5月目錄第1章概述01.1設計任務01.2設計資料11.2.1地基勘察資料21.2.2設計荷載41.3設計依據4第2章5號柱下獨立基礎設計52.1基底尺寸的確定錯誤!未定義書簽。2.1.1持力層的選取錯誤!未定義書簽。2.1.2確定基礎埋深以及持力層的承載力錯誤!未定義書簽。2.1.3確定基底尺寸錯誤!未定義書簽。2.1.4承載力以及偏心距計算62丄5地基變形驗算72.2基礎立面設計72.2.1荷載基本組合72.2.2確定基礎高度錯誤!未定義書簽。2.2.3內力計算82.2.4基礎配筋錯誤!未定義書簽。第3章5號柱下樁基

2、礎設計103. 1確定樁端持力層和承臺埋深113. 2確定單樁豎向承載力標準值123. 3初步擬定樁數和平面位置123.4樁位布置和確定承臺尺寸123.5計算考慮群樁效應下的基樁豎向承載力設汁值R并驗算133.6求樁頂荷載133.6.1樁頂平均豎向力133.6.2基樁的水平承載力驗算133.7承臺受沖切承載力驗算143.7.1邊柱沖切143.7.2角樁向上沖切143.8承臺受剪承載力計算153.9承臺受彎及配筋計算153.10樁基變形及沉降驗算16第4章基礎施工164.2淺基礎施工方案164.2樁基礎施工方案171/21第1章概述1.1設計任務一、設計題目：某單層廠房柱下基礎設計二、工程名稱：

3、XX機械廠的裝配車間設計三、場地位置：建筑場地位于該機械廠廠區(qū)內，廠房平面尺寸為42/nx24/, 規(guī)定室內地面標高為土0. 00,相、|于黃海高程455.00m,室外地面標高為- 0. lom,柱頂標高為12. 50m,軌頂標高為9. 80m。四、上部結構的類型尺寸：該裝配車間采用單層鋼筋混凝土排架承重結 構，設計跨度24m,柱距6m,車間內有2對30噸級工作制橋式吊車。見圖1一 lo五、設訃任務：1、完成5號柱下淺基礎的設計與地基的檢算。2、完成5 號柱下樁基礎設訃。5號柱為角柱，截面形狀為矩形，尺寸：長X寬 二1000X400mm。3/21后側Z32 Z3 Z 2 006 0色 006

4、002I&(3趙)注：Zl, Z2, Z3表 示柱子的類型O6Z3Z310oOZ2Z2ZA50前側000 L00150J442000t13X12j (?)(3)(4)(?)6000 6000 6000 6000 6000 6000 60007TT7TT13/21圖1T某廠房建筑平面圖 單位：rmi1. 2設計資料1.2.1地基勘察資料勘察工作共完成鉆孔6個，并結合鉆孔取原狀土樣X個進行了室內土工實 驗。場地處地面平坦。據鉆探揭露，柱下各地層的情況如下：笫層：人工填土。以灰黑色粉土為主，伴有碎磚、爐渣等雜物的填土 層。厚度為0.6m,結構疏松，土質不均，平均天然重度/=17.1kN/m o笫層：

5、粉質粘土。厚度為9.90m,硬塑可塑，土質較均勻。土質指 標:w =22.94%, / =19.9kN/m - , Gs =2.73, e =0.687, wL =37.43% , wp =23.96%,/P =13.47, IL4#16.5m1111.5m1111.5m11 1#5#116#122.0m18.0m111.5m33. Om9. OmII圖例鉆孔位置4#鉆孔編號11.5m鉆孔深度II地質剖面編號o車間位置前側III圖1-2地質鉆孔平面布置圖 2厶 0U151. SO0.610.711.5113.30圖1-3 1111地質剖面（m）1.2.2設計荷i1 設計柱在地面處的截面內力取值

6、如下：（橫向計算）荷載組合編號：LilL12M = 300kN.mF = 8OOkNH = 35kN嘰=200kNm Fk =1 lOOkNHk = 20kN縱向是指沿車間的長軸方向，橫向是指沿車間的短軸方向。彎矩M以柱子的外側受拉為正，剪力H以指向車間內部為正。荷載項中帶下標K者表示荷載效應的標準組合，否則為荷載效應的基本組合。2 基礎梁上的荷重基礎梁上的荷重（包括基礎梁自重）按30kN/m訃算，梁的橫截面尺寸如圖1-4,梁與柱之間的凈距為20mm,置于柱子外側的基礎頂面（淺基礎）或承臺（樁基礎）上。設計基礎為角柱基礎，根據車間平面布置 圖，基礎梁計算單元縱向取3m。250圖1-4基礎梁的橫

7、截面尺寸示意圖（單位：mm）1.3設計依據1. 中華人民共和國國家標準.建筑地基基礎設計規(guī)范，GB 50007-20022. 中華人民共和國國家標準.建筑樁基技術規(guī)范，JGJ94-943. 吳興序主編.基礎工程.西南交通大學出版社，2007第二章5號柱下獨立基礎設計2. 1基底尺寸確定2.1.1持力層的選取考慮到擴展基礎的高度通常較大，且有報告地質勘探報告第二土層粉質黏 土層地基承載力較高，宜作為持力層。2.1. 2確定基礎埋深以及持力層的承載力考慮到擴展基礎的高度通常較大，且有報告地質勘探報告第二土層粉質黏土層地基承載力較高，宜作為持力層?；A埋深擬為d二1.5m （室內地面）?？紤]3#鉆孔

8、的數據：Ym = 171X（）-5+2Q-lx（1-5-5）M9.1kN/n?因粉質黏性土 e二0629085,1二0218085,查表得：心=3，nd =1.6,fa = fak +丫1505) =200 + 1.6x19.1 x (1.5 - 0.5) = 230.56kPa2.1. 3確定基底尺寸計算簡圖按中心荷載計算，則R, + FxkA. 2fa-yGn1100+30x6-230.56-20x(1.5 + 0.15/2)將基底面積擴大為 A = 1.3A , =1.3x6.43 =&359 m2,基底尺寸擬為bxl = 3x3 = 9.0m2o此外，由于基底最小尺寸為3m,故前面計算

9、得到的fa不需要進行寬度修正。2.14承載力以及偏心距計算豎向力：Fk +Gk +Flk =1100 + (1.5 + 0.075 )x3 x 3 x 20 + 30 x 6.0 = 1563 .5kN彎矩：Mlk =30x6x(0.02 +0.125 +0.5) =116.1kN mM. 200+20x( 1.5+)-116.1 = 115.4kN-m2=3 虹=匸= 173.722kPa fa = 230.56kPa A9_ R +Gr +F；k , MJPkmaxA=+ 一- = 199.367kPa 9.01/6x3.0x3.021.2fa =1.2x230.56 = 276.672

10、kPa3滿足要求。e =迪=竺二=0.074m - = - = 0.5mFk +Gk +F|k 1563.566滿足要求。山于笫層：fak = 200kPa,厚度達到9. 6m,而且第層：fak=220kPa,故可不用對下臥層進行承載力驗算。2. 1. 5地基變形驗算有該建筑屬一般匸業(yè)建筑，在地基基礎設汁等級中屬于丙級。山地基規(guī) 范知，該地基在可不作地基變形訃算設汁等級為丙級的建筑物范圉。而 且其地基承載力特征值大于130kPa,所以可不進行地基變形驗算。故擴展 基礎底面積擬取3. 0mX3. Omo2. 2基礎立面設計2. 2.1荷載基本組合豎向力：F+Fj =F + yGFlk =1800

11、 + 30 x 6x1.35 = 2O43kN彎矩： M, =30x6x1.35 x(0.02 +0.125 +0.5) = 156.735kN mM = 300 + 35x(l .5+ 罕)-156.735= 19&39kN mZlZL = 22il = 227.OkPajAF+F,9.0M 亠jmaxAw2043i198.39十9!/6x3x32F + FMjminAW2043198.3991/6x3x32= 271.087kPa= 182.913kPaPP.2. 2. 2確定基礎高度初步擬定基礎高度500mm,按規(guī)范要求，鋪設墊層保護層厚度不于 40mm,因此假設鋼筋重心到混凝土外表面的

12、距離為50mm,則混凝土有效 高度 h二500-50二450mm, 抗沖切破壞驗算公式：首先計算F =PjA。ab = at + 2h() = 0.4 + 2x0.45 = 1.3m 1 = 3mb| . v z 1 3iA. =(_L_h()l_(A hJ1 2 2 0 2 2= (-1-0.45)x 3-(- - 0.45)2 = 0.8nr 2 2 2 2近似取p. =Pjmax = 271.087kPa (保守偏大)沖切力設計值：耳=PjA| =271.087 x 0.8 = 216.870kPa式 O.7phpftamho 中,h0 = 450nm F, = 216.870 kPa故

13、ho=45Omm能夠滿足抗沖切破壞要求2. 2. 3內力計算:498.2352043臺階寬咼比:= 0.244m14150,AsI = 3078 .76mm2。實際上h(fl = h - a -= 500 - 40 - = 454mm ,大于原先假定2 2450mm,上述配筋顯然是可以的。沿短邊方向的鋼筋通常置于長邊鋼筋之上，并假設采用18鋼筋，故hon =h-a-dj = 500-40-16- = 435mm,再 由2 2Mn = 447.5kN m, 寬 度 3000mm, 可 得人=0.5(1 + Jl_2a,) = 0.5(1 + 71-2x0.082) = 0.957Mn447.56

14、8x10&.A口-=-5119.6mnro210x0.957x435選用 2118 140,=5343 .8mm 2 o19/21第三章5號柱下樁基礎設計樁基礎具有承載能力高、穩(wěn)定性好、沉降穩(wěn)定快和沉降變形小，抗震 能力強等優(yōu)點。當設計荷載較大時，樁基礎相對較經濟。從本設訃的地勘資料中了解到，基礎處于粉質黏土和黏土之上，距離 堅硬的巖石層的距離較大，不宜設置成端承樁，宜設置成摩擦型端承樁。3. 1確定樁端持力層和承臺埋深考慮基礎梁荷載，LilL12皿=200kN.m荷載標準值 Fk =1100kNHk = 20kNM =300kN.m荷載基本組合 F = 1800kN:H = 35kN根據地勘

15、資料，初步擬定承臺埋深為1.0m,并初步選定采用鋼筋混凝土 預制方樁，樁的截面尺寸選定為350mmx350mm o人工填土性質較差，為高壓縮性土層。粉質黏性土：3#孔-1粉質粘土的液性指數二0.218,壓縮性指數0.21MP/ 05加，滿足相關的規(guī)定。樁的布置與承臺的尺寸 如圖10 示。承臺長邊和短邊距離分別為： a = 2x175+350+1400= 2100mm,b = 2xl75+350+1050=l 750mm 初步擬定承臺高度h二800mm,為保證群樁與承臺連接的整體性，樁頂嵌 入承臺長度為50mm,鋼筋保護層厚度為35mm,承臺的有效高度 /?0 = 0.8 0.085 = 0.7

16、15/n 3.5計算考慮群樁效應下的基樁豎向承載力設計值R并驗算由滬辟，卜29樁周圍黏性土,用內插查得:7/c=0.11 因承臺底土層為單一土層，故200 kPa；考慮承臺效應的復合基樁豎向承載力特征值為：R = R + 仏4 =758.1 + 0.11x200x(2.1x1.75-4x0.35x0.35) = 828.17重新估算樁數：（承臺及其上上的平均重度為20KN/m3）承臺及其土重G = 2lxL75xl0x20 = 735kN= 2.286 4F + G _ 1800 + 73.5R828.17故初擬樁數滿足要求，不再調整。3- 6求算樁頂荷載3. 6.1樁頂平均豎向力:1100+

17、73.54=293.375RN R = 828.17kNmaxjnin壯(M.+H.h)N + kkmax=293.375 (200 + 20x1)x0.74x0.7237L946RN1.2/?214.8RN993.804RN故滿足要求。3. 6. 2基樁的水平承i力驗算:山于其值較小，因此無需驗算考慮群樁效應的基樁水平承載力設計值。3. 7承臺受沖切承載力驗算承臺混凝土選用 C20 ,其f（=AMPa ,鋼筋選用 HRB335丿、=3OOMPd。3. 7. 1邊柱沖切按式斤2戸。戀+仏）+如（九+%）九族計算，計算沖跨比X和沖 切系數 B： aOx = 0.025m,4x = = - = 0

18、.035 0.25,取=0.25/?00.7150.84心+020.84=045= 1.867a() = 0.150 m,仏=: = 0.21 F, =1800+30x1.35x6 = 2043冊故滿足要求。3. 7. 2角樁向上沖切alx = 25嘰 孤 =150 , Cj = c2 = 525 mmA.t =入)y = 方maxAx = Ay =F (M + Hh)g170.560.25 + 0.2= 1.2442043 (3OO+1.35x35xlO)xO74x0.72=634.77WN0山2+牛)+久“+牛)=1.244(0.525 + 2112) +1.244(0.525 + 2)

19、xllOOxO.7152 2=1011.76RN /O7VZ = /0?/max = 634 kN故滿足要求。3. 8承臺受剪承載力計算剪跨比與以上沖跨比相同，對1-1斜截面，A=4x=0.25o剪切系數船入截面高度影響系As =8OO025800 25-800 25（因仏=715 m/n 2心“ =2x371.946 = 743.S92kN 故滿足要求。a - ,75 _ 4對11-11斜截面，因為A- = A)y = 0-25 ,則剪切系數一0.25 + 1 一 且故II-II斜截面其受剪承載力更大，故滿足要求。3. 9承臺受彎及配筋計算沿短邊方向Mx=2x0.2x510.75 = 204.3RN加念-0.9。-:2043X106T05&沏20.9x300x715選用10212, 4=1135?,，沿平行y軸方向均勻布置。沿長邊方向My= 2 x 0.325 x 634.77 = 412.6kN mAs-09。= 412.6x106 _ Qi37.3加0.9x300x715選用14414, Ar =2155/mr,沿平行x軸方向均勻布置。3. 10樁基變形及沉降驗算111于該建筑屬于一般工業(yè)建筑，在地基基礎設計等級中屬于丙級，同時 設吊車工作級別為A5, II建筑地