某單層廠房7號柱下基礎(chǔ)設(shè)計方案

word..某單層廠房7號柱下根底設(shè)計指導(dǎo)教師：周立榮姓名：胡成學(xué)號：20120428班級：土木14班2022年6月目錄第一章概述 11.1設(shè)計任務(wù) 11.2地質(zhì)資料 21.3設(shè)計依據(jù) 3第二章方案比選 4第三章柱下獨立根底設(shè)計與施工 53.1確定地基持力層及根底埋深 53.2確定持力層的承載力 53.3確定基底尺寸 53.4承載力及偏心距驗算 53.5確定根底高度和沖切驗算 63.6柱下獨立根底施工方案 8第四章樁根底設(shè)計與施工 94.1確定樁端持力層，樁型和承臺埋深 94.2確定單樁豎向極限承載力標準值 94.3初步估計所需樁數(shù)n 94.4進行樁位布置和確定承臺尺寸 94.5計算考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁的承載力特征值R并驗算樁數(shù)是否適宜 104.6求算樁頂荷載 104.7基樁豎向抗壓承載力驗算 114.8驗算基樁水平承載力 114.9承臺抗沖切驗算 114.10承臺斜截面受剪驗算 124.11受彎計算 124.12樁身配筋 134.13樁根底施工方案 13附圖……………………word..第一章概述1.1設(shè)計任務(wù)設(shè)計題目：某單層廠房7號柱下根底設(shè)計某裝配車間采用單層鋼筋混凝土排架承重結(jié)構(gòu)，設(shè)計跨度24m，柱距6m，車間內(nèi)有2對30噸中級工作制橋式吊車。建筑平面圖見圖1-2。規(guī)定室內(nèi)地面標高為±0.00，相當于黃海高程455.00m，室外地面標高為-0.15m，柱頂標高為12.50m，軌頂標高為9.80m。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途柱子編號為〔1〕~〔20〕，本人承當?shù)恼n程設(shè)計任務(wù)為7號柱下根底設(shè)計。根據(jù)布置的位置和功能來分，柱子的類別主要有邊柱Z1、角柱Z2及抗風柱Z3三類。各柱在根底頂面處的截面形狀為矩形，尺寸為：資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途邊柱Z1：長寬=1000400mm；角柱Z2：長寬=1000400mm；抗風柱Z3：長寬=700400mm；根底梁的橫截面尺寸如圖1-1，梁與柱之間的凈距為20mm，置于柱子外側(cè)的根底頂面〔淺根底〕或承臺〔樁根底〕上。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途圖1-1根底梁的橫截面尺寸示意圖〔單位：mm〕圖1-2裝配車間建筑平面圖1.2地質(zhì)資料1.2.1地基勘查資料依據(jù)工程地質(zhì)勘察報告，其中共有6個鉆孔的原狀土的室內(nèi)土工實驗分析資料，由于距第7號柱最近的為4#鉆孔，所以以4#鉆孔所反映的資料為根底進行分析。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途場地處地面平坦。無重大不良地質(zhì)現(xiàn)象，場地穩(wěn)定性良好，適宜建筑。據(jù)鉆探揭露，各地層的情況如下：第=1\*GB3①層：人工填土。分布于場地外表，以灰黑色粉土為主，伴有碎磚，爐渣等雜物的填土層。厚約0.5~1.2m，結(jié)構(gòu)疏松，土質(zhì)不均，平均天然重度為17.1kN/m3。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途第=2\*GB3②層：粉質(zhì)粘土。呈棕紅色。除1#孔外各孔均有，厚度9.5~10.1m。硬塑~可塑，土質(zhì)較均勻。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途第=3\*GB3③層：粘土。呈黃黑色，各孔均可見到，沒有鉆透，據(jù)調(diào)查厚度在10m以上。土質(zhì)均勻，可塑~硬塑。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途場區(qū)地下水屬潛水，初見水位在2.5~3.1m深處，穩(wěn)定水位在2.9~3.9m深處。地下水補給來源為大氣降水，水位隨季節(jié)變化，無侵蝕性。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途根據(jù)鉆探及室內(nèi)土工實驗的情況分析，第①層雜填土不宜用作建筑物地基。建議把根底埋置在強度較高的第②層粉質(zhì)粘土或第=3\*GB3③層粘性土中。其地基承載力標準值分別為：資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途第②層：fk=200kPa第=3\*GB3③層：fk=220kPa圖1-3質(zhì)鉆孔平面布置圖圖1-4I—I地質(zhì)剖面〔m〕可內(nèi)插得7號柱處的雜填土厚度為0.75m。表1.1土樣資料表試樣編號取樣深度/m土的分類名稱天然含水量/%天然重度/kN/m3比重天然孔隙比4孔-14.10~4.50粉質(zhì)粘土22.9419.92.730.687液限/%塑限/%塑性指數(shù)液性指數(shù)壓縮系數(shù)/MPa-1內(nèi)摩擦角粘聚力/kPa37.4323.9613.47<00.2122°29′6.041.2.2設(shè)計荷載根底梁上的荷重〔包括根底梁自重〕按30kN/m計算，7柱下作用根底梁荷重：30×(3+3)=180kN資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途各柱底位于室內(nèi)地面以下0.5m處，7號柱為邊柱，在地面處的截面內(nèi)力取值如下：邊柱Z1：〔橫向計算〕荷載組合編號：L11L121.3設(shè)計依據(jù)本次課程設(shè)計依據(jù)為：1.吳興序.根底工程.西南交通大學(xué)出版社.2007年2.西南交通大學(xué)巖土工程教研室.根底工程課程設(shè)計指導(dǎo)書.2007年3.中華人民共和國國家標準.建筑地基根底設(shè)計標準，GB_50007-20224.中華人民共和國國家標準.建筑樁基技術(shù)標準，JGJ94-2022第二章方案比選淺根底是指埋置深度較小而且施工工藝比擬簡單的根底，通常包括獨立根底、條形根底、筏型根底和箱形根底等。無筋擴展根底：較好的抗壓性能，但抗拉、抗剪強度卻不高；擴展根底：較強的抗彎、抗剪能力適合于荷載大且有力矩荷載的情況或地下水位以下根底；條形根底：布置在一條軸線上且與兩條軸線相交，有時也和獨立根底相連，但截面尺寸與配筋不盡相同，橫向配筋為主要受力筋，縱向為次要或分布筋；筏形根底：整體剛度大，能很好的調(diào)整不均勻沉降；資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途箱型根底：能顯著減小根底沉降量，具有很大的空間剛度、能抵抗地基和荷載分布不均勻引起的差異沉降和架越不太大的地下洞穴、抗震性較好；擴展根底：抗彎抗剪性能良好，可在豎向荷載較大地基承載力不高以及承受水平力和力矩荷載等情況下使用。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途深根底是埋深較大，以下部堅實土層或巖層作為持力層的根底，其作用是把所承受的荷載相對集中地傳遞到地基的深層，而不像淺根底那樣，是通過根底底面把所承受的荷載擴散分布于地基的淺層。主要有樁根底和沉井根底。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途樁根底：eq\o\ac(○,1)抗地震性能好。樁的靜力特性主要研究其強度和沉降，樁的抗震性能主要決定于其剛度和穩(wěn)定性，根底剛度大抗震性能好。②沉降量小和承載力高，樁的沉降量由三局部組成，樁身彈性壓縮；樁側(cè)摩阻力向下傳遞，引起樁側(cè)土的剪切變形和樁端土體壓縮變形。③可以解決特殊地基土的承載力。④施工噪音小，適用于城市改造和人口密集場地。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途沉井根底：埋深較大,整體性好,穩(wěn)定性好,具有較大的承載面積,能承受較大的垂直和水平荷載.此外,沉井既是礎(chǔ),又是施工時的擋土和擋水圍堰結(jié)構(gòu)物,其施工工藝簡便,技術(shù)穩(wěn)妥可靠,無需特殊專業(yè)設(shè)備,并可做成補償性根底,防止過大沉降,在深根底或地下結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛,但沉井根底施工工期較長,對粉砂、細砂類土在井內(nèi)抽水時易發(fā)生流砂現(xiàn)象,造成沉井傾斜；沉井下沉過程中遇到的大孤石、樹干或井底巖層外表傾斜過大,也將給施工帶來一定的困難.資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途綜合以上幾種方案的比擬，為了更好地學(xué)習(xí)根底的設(shè)計，本次方案選擇柱下柱下現(xiàn)澆鋼筋混凝土獨立根底和樁根底。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途第三章柱下獨立根底設(shè)計與施工3.1確定地基持力層及根底埋深根據(jù)地勘資料，第②層土層較厚且土質(zhì)較好，故初步擬定根底持力層取為第②層粉質(zhì)粘土。場地初見水位在2.5~3.1m深處，穩(wěn)定水位在2.9~3.9m深，根底通常應(yīng)選在地下水位以上，所以取根底埋深1.5m，基底標高為-1.65m，根底類型為柱下現(xiàn)澆鋼筋混凝土獨立根底。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途3.2確定持力層的承載力3.2.1確定地基承載力由于第②層粉質(zhì)粘土的天然孔隙比,液性指數(shù)，查表得。穩(wěn)定水位為，對于基底以上土不考慮地下水的影響。不考慮基底寬度修正，只計算深度修正后的承載力資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途圖3-1土層情況圖3.3確定基底尺寸將根底梁上集中到柱子的豎向力180kN向柱子中心簡化。先按中心荷載計算，有考慮偏心荷載的影響將根底底面擴大20％考慮到柱子尺寸為，可取基礎(chǔ)底面尺寸為?；讓挾刃拚?.4承載力及偏心距驗算豎向力彎矩得滿足要求。滿足要求。因此，根底底面尺寸取為：3500mm2700mm，能滿足承載力要求。3.5確定根底高度和沖切驗算3.5.1計算基底凈反力初定根底高度為600mm，。圖3-2沖切破壞計算圖3.5.2確定根底高度由于，取，采用C30混凝土，。故h=600mm能夠滿足抗沖切承載力的要求。3.5.3內(nèi)力計算。臺階高寬比為且偏心距3.5.4抗彎配筋的配置。采用HRP335級鋼筋。沿長邊方向：選用31Φ12@90，鋼筋總面積為。沿短邊方向：取選用38Φ8/10@95，鋼筋總面積為。3.6柱下獨立根底施工方案 一、施工措施 土方開挖采用機械開挖結(jié)合人工開挖，為防止超挖，機械開挖至持力層，預(yù)留30cm厚土層用人工開挖。由于基坑較淺，無需采取支擋措施。回填土采用級配良好的，經(jīng)碾壓的土，分層夯實。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途二、施工流程 測量定點、標識→土方開挖→澆筑100mm素混凝土墊層→綁扎鋼筋→鋼筋驗收→安裝模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護→撤除模板→根底驗收→土方回填。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途三、施工工具 主要機具有：挖掘機，蛙式或柴油打夯機、手推車、木耙、鐵鍬〔尖頭與平頭〕、2m靠尺、膠皮管、小線和木折尺等。。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途四、施工圖見附錄圖紙1、2。第四章樁根底設(shè)計與施工4.1確定樁端持力層，樁型和承臺埋深根據(jù)地質(zhì)資料,人工填土厚0.75m，初步確定承臺的埋深為1.5m，并選定采用鋼筋混凝土預(yù)制方樁，樁的截面尺寸選為350mm×350mm。由地質(zhì)勘查資料報告,第二層粉質(zhì)黏土深度在4米左右的地方液性指數(shù)，壓縮系數(shù)=，堅硬低壓縮性土，可選作持力層，對于粘性土不小于2倍樁徑，初步確定承臺底面以下樁的長度為5m。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途4.2確定單樁豎向極限承載力標準值由于承臺底部為粉質(zhì)粘土，，查樁的極限側(cè)阻力標準值得，由于混凝土預(yù)制樁的樁長是8m，查樁的極限端阻力標準值得資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途4.3初步估計所需樁數(shù)n由于樁的布置和樁數(shù)未知，先不考慮承臺效應(yīng)和群樁效應(yīng)，查得，故得初步擬定承臺面積為10m2，估計樁數(shù)為對稱排列，取n=6.4.4進行樁位布置和確定承臺尺寸樁在平面上采用行列式布置，樁中心距，m，采用矩形形式，樁深入承臺50mm，取邊樁中心至承臺邊緣的距離為0.55m>d，那么承臺邊緣至樁外邊緣為375mm。樁的布置和承臺平面尺寸如下圖。資料個人收集整理，勿做商業(yè)用途圖4-1樁的布置和承臺平面尺寸圖4.5計算考慮承臺效應(yīng)的復(fù)合基樁的承載力特征值R并驗算樁數(shù)是否適宜單樁豎向承載力特征值由，驗算樁數(shù)滿足要求。4.6計算樁頂荷載豎向力：;設(shè)承臺高度h為1.0m，那么承臺底所受的彎矩為各基樁所受豎向壓力設(shè)計值為基樁最大和最小豎向壓力設(shè)計值為4.7基樁豎向抗壓承載力驗算驗算符合要求。4.8驗算基樁水平承載力由于水平力和豎向力的合力與鉛垂線的夾角可以不驗算基樁的水平承載力。4.9承臺抗沖切驗算假設(shè)計承臺厚1.0m，沖切破壞椎體有效高度h0=0.95m。4.9.1柱對承臺的沖切驗算。承臺混凝土選用C30，抗拉強度設(shè)計值，取滿足要求。4.9.2角樁對承臺的沖切驗算。應(yīng)驗算受樁頂荷載最大的角樁對承臺的沖切。此時，，故得承臺受角樁沖切的承載力為滿足要求。4.10承臺斜截面受剪驗算x方向上：x方向受剪承載力滿足要求。y方向上：y方向受剪承載力滿足要求。4.11受彎計算采用HRB335級鋼筋。在x方向上：最小配筋率確定的鋼筋面積為選用20Φ18@160，鋼筋總面積為。在y方向上：最小配筋率確定的鋼筋面積為選用