課程設(shè)計(jì)土力學(xué)

1、河南工程學(xué)院土力學(xué)與地基基礎(chǔ)考試課專業(yè)論文墻下毛石條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名： 楊 學(xué) 光 學(xué) 號(hào)： 201310810208 學(xué) 院： 土木工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 土木工程 1342 專業(yè)課程： 土木工程概論 任課教師： 高 磊 磊 2016年05月01日墻下毛石條形基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)B.1設(shè)計(jì)資料及要求B.1.1設(shè)計(jì)目的通過(guò)本設(shè)計(jì)，初步訓(xùn)練學(xué)生查閱規(guī)范、手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)圖集、產(chǎn)品樣本等設(shè)計(jì)資料的能力，培養(yǎng)其分析問(wèn)題、實(shí)際運(yùn)算和繪制施工圖的能力，使學(xué)生掌握設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編寫(xiě)方法，掌握一般建筑物的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法。B.1.2設(shè)計(jì)資料1.工程名稱某教學(xué)樓采用毛石條形基礎(chǔ)，教學(xué)樓建筑平面如圖1-1所示。圖1-1 首層平面

2、圖2.工程概況某教學(xué)樓采用毛石條形基礎(chǔ)，教學(xué)樓建筑平面如圖所示。梁L-1截面尺寸為，伸入墻內(nèi)240 mm，梁間距為3.3 m，外墻及山墻的厚度為370 mm，雙面粉刷?；A(chǔ)采用M5水泥砂漿砌毛石。室外設(shè)計(jì)地面，室內(nèi)設(shè)計(jì)地面標(biāo)高同天然地面標(biāo)高。3.工程地質(zhì)條件某教學(xué)樓采用毛石條形基礎(chǔ)，工程地質(zhì)條件如圖1-2所示，該地區(qū)地形平坦，標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.2m，地下水位在天然地表下8.5m，水質(zhì)良好，無(wú)侵蝕性。4.上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標(biāo)準(zhǔn)值由上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值分別為外縱墻（兩窗中心間3.3m墻體）F1K=558.57kN；山墻(1m墻體)F2K=168.61k

3、N；內(nèi)橫墻(1m墻體)F3K=162.68kN；內(nèi)縱墻(軸線間兩門(mén)中心間8.26m墻體)F4K=1533.15kN。雜填土 粉質(zhì)粘土 淤泥質(zhì)土 圖1-2 工程地質(zhì)剖面圖B.1.3 設(shè)計(jì)要求1.基礎(chǔ)類型采用毛石條形基礎(chǔ)。2基礎(chǔ)材料與構(gòu)造基礎(chǔ)采用M5水泥砂漿砌毛石，標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.2m。3.設(shè)計(jì)內(nèi)容荷載計(jì)算 （包括選計(jì)算單元、確定其寬度）。 確定基礎(chǔ)埋置深度。 確定地基承載力特征值。 確定基礎(chǔ)的寬度和剖面尺寸。 承載力驗(yàn)算（持力層強(qiáng)度驗(yàn)算和軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算）。 繪制施工圖（平面圖、詳圖）。4.制圖要求計(jì)算書(shū)要求 書(shū)寫(xiě)工整、數(shù)字準(zhǔn)確、圖文并茂。制圖要求 繪制3號(hào)圖紙一張，包括基礎(chǔ)平面布置圖和基礎(chǔ)剖面

4、圖，并編寫(xiě)施工說(shuō)明。繪圖比例：基礎(chǔ)平面布置圖1100；基礎(chǔ)剖面圖130。所有圖線、圖例尺寸和標(biāo)注方法均應(yīng)符合新的制圖標(biāo)準(zhǔn)，圖紙上所有漢字和數(shù)字均應(yīng)書(shū)寫(xiě)端正、排列整齊、筆畫(huà)清晰，中文書(shū)寫(xiě)為仿宋字。B.1.4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟1.計(jì)算上部結(jié)構(gòu)豎向荷載選定計(jì)算單元 對(duì)有門(mén)窗洞口的墻體，取洞口間墻體為計(jì)算單元；對(duì)無(wú)門(mén)窗洞口的墻體，則可取1m為計(jì)算單元。荷載計(jì)算 計(jì)算每個(gè)計(jì)算單元上的豎向力值。 2.選擇基礎(chǔ)材料和結(jié)構(gòu)類型根據(jù)建筑物荷載性質(zhì)、大小，地基土質(zhì)情況等，合理選擇基礎(chǔ)材料和結(jié)構(gòu)類型。3.確定基礎(chǔ)埋置深度d 根據(jù)工程地質(zhì)條件、建筑物使用要求以及地下水等因素，確定基礎(chǔ)埋置深度。GB50007-2002規(guī)定

5、dmin=Zd-hmax或經(jīng)驗(yàn)確定dmin=Z0+（100200）mm。式中 Zd設(shè)計(jì)凍深， Zd= Z0·zs·zw·ze； Z0標(biāo)準(zhǔn)凍深； zs土的類別對(duì)凍深的影響系數(shù)，按規(guī)范中表5.1.7-1； zw 土的凍脹性對(duì)凍深的影響系數(shù)，按規(guī)范中表5.1.7-2； ze 環(huán)境對(duì)凍深的影響系數(shù)，按規(guī)范中表5.1.7-3。 4.確定地基承載力特征值fa 式中 fa修正后的地基承載力特征值（kPa）； fak地基承載力特征值（已知）(kPa)； b、b基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)（已知）； 基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度(kN/m3)； m基礎(chǔ)底面以上土

6、的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度(kN/m3)； b基礎(chǔ)底面寬度（m），當(dāng)小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；d基礎(chǔ)埋置深度（m）。5.確定基礎(chǔ)的寬度、高度 bH06.軟弱下臥層強(qiáng)度驗(yàn)算 如果在地基土持力層以下的壓縮層范圍內(nèi)存在軟弱下臥層，則需按下式驗(yàn)算下臥層頂面的地基強(qiáng)度，即 式中 pz相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，軟弱下臥層頂面處的附加應(yīng)力值（kPa）； pcz軟弱下臥層頂面處土的自重壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kPa）； faz軟弱下臥層頂面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（kPa）。7.繪制施工圖B.2 設(shè)計(jì)實(shí)例根據(jù)設(shè)計(jì)資料、工程概況和設(shè)計(jì)要求，采用墻下毛石條形基礎(chǔ)。基礎(chǔ)材料選用M5水泥砂漿砌毛石

7、。B.2.2 計(jì)算荷載1.選定計(jì)算單元 取房屋中有代表性的一段作為計(jì)算單元，如圖所示外縱墻：取兩窗中間的墻體； 內(nèi)縱墻：取周線之間兩門(mén)中心間的墻體；山 墻：取1m寬墻體； 橫 墻：取1m寬墻體。2.荷載計(jì)算 外縱墻：去兩窗中心線間的距離3.3m為計(jì)算單元寬度 則山墻：取1m為計(jì)算單元寬度 則    內(nèi)橫墻：取1m為計(jì)算單元寬度 則  S=內(nèi)縱墻：去兩窗中心線間的距離8.26m為計(jì)算單元寬度 則 B.2.2 確定基礎(chǔ)寬度1.基礎(chǔ)的埋置深度

8、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式  2.確定地基礎(chǔ)承載力特征值基底以上土的加權(quán)平均重度為：根據(jù)粉質(zhì)粘土的深寬修正系數(shù)，地基承載力特征值（假設(shè)b<3m) 3.基礎(chǔ)的寬度 由書(shū)公式（7.10），基礎(chǔ)底面積滿足： ´即 ，室內(nèi)外的平均高度：外縱墻，山  墻：內(nèi)縱墻，內(nèi)橫墻：+= 基礎(chǔ)寬度： 外縱墻：山墻：g內(nèi)橫墻：內(nèi)縱墻：最后取，符合假設(shè)條件。B.2.4 確定基礎(chǔ)高度與臺(tái)階1.內(nèi)橫墻與內(nèi)縱墻 基礎(chǔ)采用毛石，M5水泥砂漿砌筑。內(nèi)橫墻與內(nèi)縱墻采用三層臺(tái)階，則每層臺(tái)階寬度為： （由設(shè)計(jì)資料知，墻厚為240mm）

9、（符合構(gòu)造要求）又因單側(cè)三層臺(tái)階的總寬度為(1.0-0.37)/2=0.315,故三層允許寬度為0.140m，0.140m,0.150m均小于0.2m。 查GB50072002，允許臺(tái)階寬高比平（）(書(shū)圖7.8a)，則每層臺(tái)階高度為： 根據(jù)規(guī)范要求取最上一層臺(tái)階頂面距離室外設(shè)計(jì)地坪為： 符合要求。內(nèi)墻基礎(chǔ)圖見(jiàn)圖B-2和B-3。 2.外縱墻和山墻 外縱墻和山墻仍采用三層毛石，每層臺(tái)階高則每層臺(tái)階的允許寬度為 ,單側(cè)三層臺(tái)階總寬度為取 三層臺(tái)階寬度分別為0.10m，0.12m，0.145m均小于0.2m，符合構(gòu)造要求。外墻基礎(chǔ)圖

10、見(jiàn)圖B-4和B-5。  B.2.5 強(qiáng)度驗(yàn)算1.驗(yàn)算持力層的地基承載力外縱墻基礎(chǔ)地基平均壓力地基承載力滿足要求。山墻基礎(chǔ)地基平均壓力地基承載力滿足要求。內(nèi)橫墻基礎(chǔ)地基平均壓力地基承載力滿足要求。內(nèi)縱墻基礎(chǔ)地基平均壓力地基承載力滿足要求。 2.基底外附加力 取內(nèi)縱墻的豎向壓力計(jì)算：  =g3.軟弱下臥層處附加應(yīng)力 因查書(shū)表7.8得擴(kuò)散角則：4.軟弱下臥層頂面處的自重應(yīng)力  =´+´= 5.軟弱下臥層頂面處修正后的地基承載力特征值 下臥層頂面土體的平均重度： 由書(shū)表7.6知淤