土力學(xué)課程設(shè)計(jì)某五層綜合樓

1、土力學(xué)與基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算書一、設(shè)計(jì)資料1、工程概況某五層綜合樓，全框架結(jié)構(gòu)。底層柱網(wǎng)平面如圖所示。柱截面尺寸均為450mm450mm，室內(nèi)外高差為0.45m。 2、地質(zhì)資料（1）地基土自上而下：第一層：雜填土，厚1，； 第二層：粉質(zhì)粘土，厚9， ， 第三層：碎石類土，很厚。（2）地下水：建設(shè)場地內(nèi)地表以下無地下水；（3）西寧地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深1.16m，最大凍深1.34m，土的凍脹類別屬不凍脹。3、荷載（1）外柱：a、d軸，基礎(chǔ)承受上部荷載標(biāo)準(zhǔn)值為，。（2）內(nèi)柱：b、c軸，基礎(chǔ)承受荷載標(biāo)準(zhǔn)值為。二選擇基礎(chǔ)的材料，確定地基持力層及基礎(chǔ)的類型1.確定基礎(chǔ)持力層及基礎(chǔ)的類型地基土自上而下分為兩層，第一

2、層為1.0m厚的雜填土，第二層為9.0m的粉質(zhì)粘土，第三層為很厚的碎石類土。雜填土層成分較雜亂，均勻性較差，不能作持力層，將基礎(chǔ)底部落在粉質(zhì)粘土上，則可以采取淺基礎(chǔ)形式。各框架柱的內(nèi)力較大，且有彎矩、剪力作用，故采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)（柔性基礎(chǔ)）a.d軸為柱下鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)，b.c軸為雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)。2.選擇基礎(chǔ)的材料選擇及相關(guān)取值 獨(dú)立基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級： (；） 雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級：(；) 鋼筋采用級鋼筋 ()三確定基礎(chǔ)埋深1、地下水：建設(shè)場地內(nèi)地表以下無地下水；2、西寧地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深1.16m，最大凍深1.34m，土的凍脹類別屬不凍脹。 （查表可得：zs=1.00,zw=1.00,z

3、e=0.90）3、結(jié)合上述情況可得基礎(chǔ)的最小埋深為 zd=z0zszwze=1.161.01.00.9=1.044mdmin=zd-hmax=1.044-0.0=1.044 則取基礎(chǔ)的埋置深度為2.0m1.044m，即基底標(biāo)高為-2.450m。四地基承載力計(jì)算 當(dāng)基礎(chǔ)寬度大于或埋深大于時(shí)，需要對地基承載力設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，修正公式為：式中：修正后的地基承載力的特征值 地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)值 、基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù) 基礎(chǔ)持力層土的天然重度 基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度 基礎(chǔ)底面寬度 基礎(chǔ)埋置深度（自室外地坪算起）修正后的地基承載力的特征值：因?yàn)閑=0.8850.85,則查表得，五柱下獨(dú)立基

4、礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、 確定基礎(chǔ)底面尺寸外柱a,d軸承受上部荷載標(biāo)準(zhǔn)值均為； ； （1）初步確定基礎(chǔ)底面尺寸（根據(jù)荷載偏心情況，將按軸心荷載作用下基地面積增大10%40%） 通常取，設(shè)n=1，則b=2.7293.078取b=l=3m （2）計(jì)算基底壓力及偏心距 滿足要求，即確定的基礎(chǔ)底面尺寸為：。 2、確定基礎(chǔ)底板厚度。 基礎(chǔ)凈反力 系數(shù) 基礎(chǔ)有效高度則基礎(chǔ)底板厚度 階梯型基礎(chǔ)每階高度，當(dāng)基礎(chǔ)高度在時(shí)分成兩級臺階，當(dāng)基礎(chǔ)高度h900時(shí)分成三級臺階，則該基礎(chǔ)取兩級臺階一階：，二階：，保護(hù)層厚度取as=40mm柱：（1）柱與基礎(chǔ)交接處受沖切承載力驗(yàn)算則沖切角錐落在基礎(chǔ)內(nèi)按 驗(yàn)算。 =489.040kn ，滿足

5、要求。（2） 基礎(chǔ)變階處受沖切承載力驗(yàn)算 將分別換上階的邊長，換成下階有效高度則沖切角錐落在基礎(chǔ)內(nèi)按 驗(yàn)算。 ，滿足要求。3、基礎(chǔ)彎矩計(jì)算及底板配筋（1）沿偏心方向配筋a.沿柱邊截面-設(shè)計(jì)彎矩 b.沿柱邊截面-設(shè)計(jì)彎矩 則按-處配筋： 采用采用（2）沿非偏心方向配筋a.沿柱邊截面-設(shè)計(jì)彎矩 b.沿柱邊截面-設(shè)計(jì)彎矩 則按-處配筋：采用，實(shí)配面積六、雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)1、確定基礎(chǔ)底面尺寸框架柱內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值均為 對柱1軸心取距有： 則 （1）初步確定基礎(chǔ)底面積 取b=3m，l=5.4m （2）計(jì)算基底壓力及承載力驗(yàn)算 則取b=3.0m,l=5.4m ，滿足要求2.確定基礎(chǔ)底板厚確定基礎(chǔ)凈反力 系數(shù) ：

6、 基礎(chǔ)有效高度設(shè)計(jì)采用基礎(chǔ)底板厚度h=900。取二級臺階采用二階基礎(chǔ)一階：，二階：，柱：保護(hù)層厚度取as=40mm（1）柱與基礎(chǔ)交接處受沖切承載力驗(yàn)算（由于對稱需要驗(yàn)算柱1即可）則沖切角錐落在基礎(chǔ)內(nèi) ，滿足要求。（2）基礎(chǔ)變階處受沖切承載力驗(yàn)算則沖切角錐落在基礎(chǔ)內(nèi) ，滿足要求。（3）基礎(chǔ)的抗剪切驗(yàn)算 =1560-3192.593(1.5+0.45/2+0.86)=66.441kn故抗剪強(qiáng)度滿足要求。3、基礎(chǔ)彎矩計(jì)算及底板配筋（1）、彎矩計(jì)算假設(shè)最大彎矩截面到最左端距離為則當(dāng)v=0時(shí)， (2)、縱向受力鋼筋配筋計(jì)算 下部鋼筋： 上部鋼筋： （3）、橫向受力鋼筋配筋計(jì)算 因該雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)對稱，則只

7、計(jì)算其中一個即可。等效梁的寬度： 等效梁的面積：基底凈壓力為： 七、地基沉降量驗(yàn)算1、 對外側(cè)的獨(dú)立基礎(chǔ)(采用規(guī)范法)1.1求基礎(chǔ)底面附加壓力 則 由表4-5用內(nèi)插法求得 1.2確定沉降計(jì)算深度 查表4-7由2b=34 得取。 1.3計(jì)算地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)土層壓縮量見下表zl/b2z/b-01040.25=1.005.713.840.1158=0.46322.640242.640247.572.44072.4406.314.240.1073=0.42922.7040.063767.51.74974.189則最終沉降量為1.3.3考慮相鄰荷載的影響應(yīng)求附加沉降量對矩形oabc由表4-5用內(nèi)插

8、法求得25zl/bz/b-05.400.2505.75.43.80.15410.878370.878377.522.96622.9666.35.44.20.14630.92170.043337.51.13224.098則最終沉降量為對矩形odec 由表4-5用內(nèi)插法求得25zl/bz/b-02.600.2505.72.63.80.14670.836190.836197.521.86321.8636.32.64.20.13810.87000.033817.50.88422.747則最終沉降量為綜上知，對外柱有：2、 對內(nèi)側(cè)的雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)(采用規(guī)范法)2.1求基礎(chǔ)底面附加壓力 由表4-5用內(nèi)插法求

9、得 2.2確定沉降計(jì)算深度 查表4-7由2b=34 得取。 2.3計(jì)算地基沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)土層壓縮量見下表zl/b2z/b-01.8040.25=1.005.71.83.840.1378=0.55123.141843.141847.582.14682.1466.31.84.240.11289=0.51563.248280.106447.52.78384.929則最終沉降量為2.2.3考慮相鄰荷載的影響應(yīng)求附加沉降量對矩形oabc由表4-5用內(nèi)插法求得zl/bz/b-04.400.2505.74.43.80.15200.86640.86647.522.65322.6536.34.44.20.14480.912240.045847.51.19923.852則最終沉降