基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)(2012典藏版)

1、課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書課程名稱： 基礎(chǔ)工程 設(shè)計(jì)題目：柱下獨(dú)立（聯(lián)合）基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 院 系： 土木與建筑工程學(xué)院 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 2012年12月23日2課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書設(shè)計(jì)題目柱下獨(dú)立（聯(lián)合）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名所在院系土木與建筑工程學(xué)院專業(yè)、年級、班設(shè)計(jì)要求： 按照以下所給資料進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。1、設(shè)計(jì)資料（1）上部結(jié)構(gòu)資料：上部結(jié)構(gòu)為多層全現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)，框架柱截面尺寸為500500 mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見圖1。圖1 柱網(wǎng)平面圖（2）上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載（橫向框架荷載取值按軸對稱分布考慮）：題號為：96A軸荷載效應(yīng)

2、標(biāo)準(zhǔn)組合值為：，；A軸荷載效應(yīng)基本組合值為：，。B軸荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值為：，；B軸荷載效應(yīng)基本組合值為：，。（3）地形：擬建建筑場地平整，土層起伏不大。（4）工程地質(zhì)資料：自上而下依次為：雜填土：厚約0.5m，含部分建筑垃圾；粉質(zhì)粘土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值=130KN/m2；粘土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值=180KN/m2；全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值=240KN/m2；強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值=300KN/m2；中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值=620KN/m2；表1 地基巖土物理力學(xué)參數(shù)表地層代號土名天然地基土重度（）孔隙比（

3、e）凝聚力（c）內(nèi)摩擦角（）壓縮系數(shù)(a1-2)壓縮模量（Es）抗壓強(qiáng)度（frk）承載力特征值（fak）kN/mkPa度雜填土18粉質(zhì)粘土200.6534130.2010.0130粘土19.40.5825230.228.2180全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2122300.8240強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2220253.0300中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2415404.0620（5）水文資料為：地下水對混凝土無侵蝕性。地下水位深度：位于地表下1.5m。（6）材料：混凝土等級20C25，鋼筋HPB300、HRB335級。2、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，包括確定基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)底面尺寸，對基礎(chǔ)進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、強(qiáng)度計(jì)算，確定基礎(chǔ)高度、進(jìn)行

4、配筋計(jì)算并滿足構(gòu)造設(shè)計(jì)要求，編寫設(shè)計(jì)計(jì)算書。繪制基礎(chǔ)施工圖，包括基礎(chǔ)平面布置圖、基礎(chǔ)施工圖，并提出必要的技術(shù)說明。學(xué)生應(yīng)完成的工作：1.設(shè)計(jì)計(jì)算書(A4、正文字號小四、1.5倍行距) （1）確定地基持力層和基礎(chǔ)埋置深度；（2）確定基礎(chǔ)底面尺寸，驗(yàn)算地基承載力； （3）對基礎(chǔ)進(jìn)行抗沖切承載力驗(yàn)算，確定基礎(chǔ)高度； （4）對基礎(chǔ)進(jìn)行正截面受彎承載力驗(yàn)算，給基礎(chǔ)底板配筋；2. 設(shè)計(jì)圖紙(A3或A2)（1）基礎(chǔ)平面布置圖（2）獨(dú)立基礎(chǔ)施工圖要求分析過程詳細(xì)，計(jì)算步驟完整，設(shè)計(jì)說明書的編寫應(yīng)具有條理性，圖紙整潔清晰。參考文獻(xiàn)閱讀：1 華南大學(xué)，浙江大學(xué)，湖南大學(xué)編，基礎(chǔ)工程（第二版）M ，中國建筑工業(yè)出版

5、社，20092建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）S，中國建筑工業(yè)出版社，20023建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007 -2002）S，中國建筑工業(yè)出版社，20024混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50010 -2010）S，中國建筑工業(yè)出版社，2010工作計(jì)劃：課程設(shè)計(jì)時(shí)間：一周。其中： 1、布置任務(wù)、熟悉設(shè)計(jì)資料0.5天；2、確定設(shè)計(jì)方案、計(jì)算3天；3、寫設(shè)計(jì)說明書、繪圖2.5天；4、打印并上交設(shè)計(jì)說明書、圖紙1天。任務(wù)下達(dá)日期： 2012 年 12月 17日 任務(wù)完成日期： 2012 年 12月 23日 指導(dǎo)教師（簽名）： 學(xué)生（簽名）： 柱下獨(dú)立（聯(lián)合）基礎(chǔ)設(shè)計(jì)摘 要：為了讓同學(xué)們更

6、好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)工程這門課程，加深對知識的理解和掌握，提高同學(xué)們的動手能力，學(xué)校組織了這次針對基礎(chǔ)工程的課程設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是柱下獨(dú)立（聯(lián)合）基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。通過對基礎(chǔ)材料的選用、持力層及基礎(chǔ)埋置深度的選擇，綜合各種力學(xué)條件，計(jì)算并確定基礎(chǔ)類型及底面尺寸，配置鋼筋至完成滿足工程實(shí)際需求的基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)任務(wù)。關(guān)鍵詞： 基礎(chǔ) 荷載 基礎(chǔ)底面 構(gòu)造 配筋 施工圖目 錄1.設(shè)計(jì)背景12.設(shè)計(jì)方案22.1材料選用22.2基礎(chǔ)埋深選擇22.3確定基礎(chǔ)底面積33. 方案實(shí)施53.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)53.2繪制基礎(chǔ)施工圖104.結(jié)果與結(jié)論115.收獲與致謝116.參考文獻(xiàn)127.附件121. 設(shè)計(jì)背景某多層全現(xiàn)澆

7、框架結(jié)構(gòu)房屋，上部框架柱截面尺寸為500500 mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。柱網(wǎng)布置見圖1。圖1 柱網(wǎng)平面圖上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載為，A軸柱底荷載： 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：，； 柱底荷載效應(yīng)基本組合值：，。B軸柱底荷載： 柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值：，； 柱底荷載效應(yīng)基本組合值：，。擬建建筑場地平整，土層起伏不大。工程地質(zhì)資料見表1：表1 場地工程地質(zhì)資料地層代號土名天然地基土平均厚度hi天然含水量（W）重度（）孔隙比（e）塑性指數(shù)IL液性指數(shù)IL凝聚力（c）內(nèi)摩擦角（）壓縮模量（Es1-2）承載力特征值（fak）m%kN/mkPa度雜填土18粉質(zhì)粘土4.527.620

8、0.6513.10.6130.110.77.5130粘土5.035.919.40.5813.91.2415.76.42.5180全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖11.028.32112.90.6334.7811.28.6240地下水位于地表下1.5m，地下水對混凝土無侵蝕性。2.設(shè)計(jì)方案2.1材料選用C25混凝土（=11.9N/mm2，=1.27N/mm2）；HPB235鋼筋（=270N/mm2）；HRB335鋼筋（=300N/mm2）。2.2.基礎(chǔ)埋深選擇根據(jù)任務(wù)書要求和工程地質(zhì)資料：、雜填土：厚約0.5m，含部分建筑垃圾；、粉質(zhì)粘土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值=130KN/m2；、粘土：厚1.5m

9、，可塑，稍濕，承載力特征值=180KN/m2；、全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值=240KN/m2；、強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值=300KN/m2；、中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值=620KN/m2；地下水對混凝土無侵蝕性，地下水位于地表下1.5。持力層選用號土層，承載力特征值=180kPa，設(shè)基礎(chǔ)在持力層中的嵌固深度為0.2m，室外地坪標(biāo)高同自然地面，則室外埋深為1.9m，室內(nèi)埋深2.35m（室內(nèi)外高差0.45m）。由此得土層分布及基礎(chǔ)剖面示意圖如下：圖2 土層分布及基礎(chǔ)剖面示意圖2.3 確定基礎(chǔ)底面積（1）A柱1）求地基承載力特征值根據(jù)持力層為粉質(zhì)粘土故取基

10、底以上土的加權(quán)平均重度（加權(quán)土重度，其中雜填土容重，粉質(zhì)粘土，粘土）持力層承載力特征值（先不考慮對基礎(chǔ)寬度修正）（上式d按室外地面算起）2）初步選擇基底尺寸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：，基礎(chǔ)底面積：設(shè)，取，且不需要再對進(jìn)行修正。3）驗(yàn)算持力層地基承載力回填土和基礎(chǔ)重：偏心距： ，基底最大壓力： ，滿足要求。最后確定基礎(chǔ)底面長5.2m，寬2.9m。（2）B柱1）基礎(chǔ)底面尺寸確定因B、C軸間距僅2.7m，B、C柱分別設(shè)為獨(dú)立基礎(chǔ)場地不夠，所以將兩柱做成雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。因梁柱荷載對稱，所以聯(lián)合基礎(chǔ)近似按中心受壓設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.35m，如下圖：圖3. B-C柱聯(lián)合基礎(chǔ)埋深設(shè)，取，。最后確定基礎(chǔ)底面長，寬。3

11、. 方案實(shí)施3.1基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（混凝土選用C25）(1)荷載設(shè)計(jì)值A(chǔ)柱：柱底荷載效應(yīng)基本組合值：，；B柱：柱底荷載效應(yīng)基本組合值：，。（2）A柱預(yù)估基礎(chǔ)高度0.55m。1）基地凈反力 2）沖切驗(yàn)算基礎(chǔ)高度(采用錐形基礎(chǔ))，柱邊基礎(chǔ)截面抗沖切驗(yàn)算（見圖4）圖4 沖切驗(yàn)算簡圖，。初步選定基礎(chǔ)高度，（有墊層）。，所以破壞椎體在基礎(chǔ)平面內(nèi)部；取因偏心受壓，取沖切力：抗沖切力：=基礎(chǔ)高度滿足要求。3）配筋計(jì)算選用的HPB300 級鋼筋， ,HRB335 級鋼筋，-截面（柱邊）：柱邊凈反力： 選1612（As=2462.4mm2）圖5 基礎(chǔ)剖面尺寸示意圖-截面：按構(gòu)造要求配筋:實(shí)配1412（As=1583

12、mm2）（注：短邊鋼筋放在長邊鋼筋上方，所以有效計(jì)算高度差12mm）（3）B-C柱，初選基礎(chǔ)高度H=0.55m（等厚）； 1）基底凈反力2）沖切計(jì)算圖6 沖切驗(yàn)算計(jì)算簡圖要求，所以滿足要求。3）縱向內(nèi)力計(jì)算彎矩和剪力的計(jì)算結(jié)果見下圖：圖8 彎矩和剪力計(jì)算結(jié)果4)抗剪驗(yàn)算柱邊剪力：,滿足要求。5）縱向配筋計(jì)算（選用HRB335鋼筋=300N/mm2）板底配筋：選1614200板頂配筋：柱間有負(fù)彎矩，選16122006）橫向配筋柱下等效梁寬為：柱邊彎矩：選1218（布置在柱下1.26m范圍內(nèi)），基礎(chǔ)頂面配橫向構(gòu)造筋10200。3.2 繪制基礎(chǔ)施工圖。 根據(jù)以上計(jì)算，可以繪制出基礎(chǔ)平面布置圖和A軸、

13、B-C柱子基礎(chǔ)大樣圖（見附件）。4.結(jié)果與結(jié)論經(jīng)過一周的課程設(shè)計(jì)我順利的完成了老師布置的任務(wù)。 本次課程設(shè)計(jì)中我做的是柱下獨(dú)立（聯(lián)合）基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，首先根據(jù)設(shè)計(jì)材料確定基礎(chǔ)材料的選擇情況，通過荷載分析選取第三層粘土層為持力層，經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算，初步確定A獨(dú)立柱底面尺寸為長2.8m，寬2.3m，B-C聯(lián)合柱底面尺寸長5.2m，寬2.9m。根據(jù)荷載設(shè)計(jì)值計(jì)算選取合適的鋼筋直徑進(jìn)行配筋并驗(yàn)算強(qiáng)度，全部滿足規(guī)范要求。結(jié)合所有計(jì)算的數(shù)據(jù)和制圖規(guī)范要求繪制獨(dú)立（聯(lián)合）基礎(chǔ)施工詳圖、主要部分節(jié)點(diǎn)詳圖、索引圖等。經(jīng)驗(yàn)算和審核，該計(jì)算方案和施工圖滿足要求。5.收獲與致謝紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。一周的課程設(shè)計(jì)已

14、經(jīng)結(jié)束了，通過這次課程設(shè)計(jì)我們不僅拓寬了自己的知識面，而且在實(shí)踐過程中鞏固和加深了自己所學(xué)的知識。使我的技術(shù)素質(zhì)和實(shí)踐能力有了進(jìn)一步的提高。通過設(shè)計(jì)過程的鍛煉，自己分析問題和解決問題的能力得到了提高和鍛煉，完善了自己的知識結(jié)構(gòu)。經(jīng)過一周的時(shí)間，在趙老師的精心指導(dǎo)下我們完成了本次課程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。在本次課程設(shè)計(jì)的過程中我們得到趙老師的悉心指導(dǎo)。在計(jì)算及繪圖的過程中，趙老師多次給我們分析思路，講解計(jì)算方法，開拓視角，在我們遇到困難想放棄的時(shí)候給予了我最大的支持和鼓勵。趙老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，踏實(shí)堅(jiān)韌的工作精神，將使我們終生受益。在此，謹(jǐn)向趙老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。6.參考文獻(xiàn)1 華南大學(xué)，浙江大學(xué)，湖南大學(xué)編，基礎(chǔ)工程（第二版）M ，中國建筑工業(yè)出版社，20092建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）S，中國建筑工業(yè)出版社，20023建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50