《地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程設(shè)計任務(wù)書匯總

1、2009 級 地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計任務(wù)書一、課程設(shè)計的教學(xué)目的通過本課程設(shè)計，使學(xué)生掌握基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論知識和應(yīng)用條件，明確理論的假定條 件，掌握理論的適用范圍；能夠選擇和運用相關(guān)規(guī)范，初步選擇基礎(chǔ)方案，進行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè) 計；能夠繪制和識讀基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖，增強解決工程實際問題的能力。在設(shè)計中，樹立作為工程技術(shù)和管理人員應(yīng)有的職業(yè)道德、責(zé)任意識和敬業(yè)務(wù)實精神； 培養(yǎng)團隊協(xié)作精神、溝通交流能力、科學(xué)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，并具有環(huán)保意識和 開拓精神。二、課程設(shè)計的內(nèi)容和要求（一）設(shè)計題目某教學(xué)樓為多層現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差4

2、50mm。柱網(wǎng)布置如圖所示，試設(shè)計該基礎(chǔ)（二）設(shè)計資料（1）工程地質(zhì)條件該地區(qū)地勢平坦，無相鄰建筑物，經(jīng)地質(zhì)勘察，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fak=130KN/m2;粘土：厚1.5m,可塑，稍濕，承載力特征值fak=210KN/m2;全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚2.7m,承載力特征值fak=230KN/m2 ;強風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚3.0m,承載力特征值fak=300KN/m2 ;中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖：厚4.0m,承載力特征值fak=620KN/m2 ;地 層 代 號土 名天然地基土重度(丫)孔隙 比 (e)凝聚 力 (c)內(nèi)

3、摩 擦角 ()壓縮 系數(shù) (a1-2)壓縮(Es)抗壓 強度 (frk)承載力 特征值 (fak)KN/m3KPa度MPa 1MPaMPaKPa雜填土18粉質(zhì)粘 土200.6534130.2010.0130粘土190.5825230.228.2210全風(fēng)化 砂質(zhì)泥-uU2022300.8230強風(fēng)化 砂質(zhì)泥 -uU2220253.0300中風(fēng)化 砂質(zhì)泥-uU2415404.0620地基巖土物理力學(xué)參數(shù)表表1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。(2)給定參數(shù)柱截面尺寸為500mmX500mm,上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載標(biāo)準(zhǔn)值見表2,上部結(jié)構(gòu)作用在柱底的荷載效應(yīng)基本組

4、合設(shè)計值見表3:柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值表2題號Fk (KN)Mk (KN ?m)Vk (KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸19751548118714010019846484421032161512521641252215560523109017301312190150242626657411501815137021017527171736751218187314332351932978083746128218831496257218325869083713391970156028424235596958981402205716182312663771021049891534214016773

5、3528840210911310610159822051727365309428120117114柱底荷載效應(yīng)基本組合設(shè)計值表3題號F (KN)M (KN ?m)V (KN)A軸B軸C軸A軸B軸C軸A軸B軸C軸112682012154418313025860625821342210016272141632887278673141822501706248195315818674414962360178227422835393958851584243518633062513861041089661667244819453342844231121171087174125622028369315462

6、1251241168182326742104391346491133136128919952783218142537552314214713810207828662245455402557156153149(3)材料選用混凝土等級C 25C30,鋼筋I(lǐng)、II級。(4)根據(jù)以上所給資料分組設(shè)計，具體分組根據(jù)學(xué)生人數(shù)考慮。學(xué)生根據(jù)所在組號和 題號，完成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計。(三)設(shè)計內(nèi)容(1)確定基礎(chǔ)埋置深度(2)確定地基承載力特征值(3)確定基礎(chǔ)的底面尺寸(4)對基礎(chǔ)進行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析、強度計算(5)確定基礎(chǔ)的高度(6)基礎(chǔ)底板配筋計算、并滿足構(gòu)造設(shè)計要求(7)編制設(shè)計計算書(8)繪制基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工圖(含平

7、面圖、詳圖)，提出必要的技術(shù)說明。三、課程設(shè)計成果形式及要求(1)計算書要求：書寫工整、數(shù)字準(zhǔn)確、圖文并茂。(2)制圖要求：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)書寫端正、排列整齊、筆畫清晰，中文書寫為仿宋字。四、課程設(shè)計的考核按照學(xué)生所提交的設(shè)計計算書、施工圖及答辯情況，由指導(dǎo)教師進行評分。評分等級分 五級：優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格。評分標(biāo)準(zhǔn)：優(yōu)秀：計算書工整，條理性好，計算結(jié)果準(zhǔn)確無誤；施工圖符合制圖標(biāo)準(zhǔn)要求，正確反 映設(shè)計結(jié)果，布圖合理，圖面整潔；答辯正確，學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真。良好：計算書工整，條理性好，計算結(jié)果大部分準(zhǔn)確無誤；施工圖符合制圖標(biāo)準(zhǔn)要求

8、， 布圖較合理，圖面較整潔；答辯基本正確，學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真。中等：計算書較工整，計算結(jié)果基本正確；施工圖基本符合制圖標(biāo)準(zhǔn)要求，布圖較合 理，圖面較整潔；答辯基本正確，學(xué)習(xí)態(tài)度較認(rèn)真。及格：計算書內(nèi)容基本完整，計算結(jié)果無原則性錯誤；施工圖基本符合制圖標(biāo)準(zhǔn)要求， 圖面還算整潔；在老師的提示下答辯基本正確，學(xué)習(xí)態(tài)度一般。不及格：下列情況之一均屬不及格：沒有完成設(shè)計任務(wù)；計算書錯誤較多；圖紙不符合 制圖標(biāo)準(zhǔn)要求；不能正確回答老師提出的問題；學(xué)習(xí)態(tài)度差，有抄襲現(xiàn)象。五、主要參考文獻(xiàn)1 .中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范(GB 50007-2002).北京：中國建筑 工業(yè)出版社，20022 .孫維

9、東主編.土力學(xué)與地基基礎(chǔ).北京：機械工業(yè)出版社，20033 .中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn).砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50003-2001).北京：中國建筑工業(yè) 出版社，2002六、工作計劃及進度第一天上午：布置設(shè)計任務(wù)書，設(shè)計指導(dǎo)。第一天第三天：編制設(shè)計計算書第四天：繪制施工圖紙第五天：答辯并上交課程設(shè)計成果地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要組成部分，必須根據(jù)上部結(jié)構(gòu)條件（建筑 物的用途和安全等級、建筑布置、上部結(jié)構(gòu)類型等）和工程地質(zhì)條件（建筑場地、地基巖土 和氣候條件等），結(jié)合考慮其他方面的要求（工期、施工條件、造價和節(jié)約資源等），合理選擇地基基礎(chǔ)方案，因地制宜，

10、精心設(shè)計，以確保建筑物和構(gòu)筑物的安全和正常使用 基礎(chǔ)設(shè)計可按下列步驟進行：（1 ）選擇基礎(chǔ)的材料、類型，進行基礎(chǔ)平面布置;（2 ）選擇地基持力層；（3 ）地基承載力驗算，確定基礎(chǔ)底面尺寸；（4 ）地基變形驗算；（5 ）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計；（6 ）基礎(chǔ)施工圖繪制，并提出必要的技術(shù)說明。（一）確定基礎(chǔ)埋置深度d同前所述（二）確定地基承載特征值fa同前所述fa fak b (b 3) d m(d 0.5)（三）確定基礎(chǔ)的底面面積式中各符號意義同前所述A>faFk（四）持力層強度驗算kmax Fk Gk 彳 6e0Pkmin- 1 < 1.2faAkmaxpkmirlPk <fa式中pk相

11、應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)噌面處的平均壓力值（kPa）;pkmax相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值（kPa）;pkmin相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值 （kPa）；Fk相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時，上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值kN）；Gk基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重（kN）；A基礎(chǔ)底面面積（m2）；eo偏心距（m）；fa修正后的地基承載力特征值（kPa）；l矩形基礎(chǔ)的長度（m）0（五）確定基礎(chǔ)的高度FK0.7 hpftamho式中Fl相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時作用在 Ai上的地基土凈反力設(shè)計值（kN）;抑一一受沖切承載力截面高度影響系數(shù)，當(dāng) h不大于800mm時，

12、抑取 1.0;當(dāng)大于等于2000mm時，腳取0.9,其間按線性內(nèi)插法取用;ft一一混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值（kPa）;am 一一沖切破壞錐體最不利一側(cè)計算長度（m）;h0基礎(chǔ)沖切破壞錐體的有效高度（m）0（六）底板配筋計算. MAs ;M0.9h0 fyAs ;一»0.9h°fy式中 Ask AsII 12M I l az 2b1482M II b bz 2l az 一，一，48、，一 一 ,，一分別為平行于I、b方向的受力鋼筋面積（m2）；bz PjP j maxmax PjIPjminMI、MII分別為任意截面I-I、II-II處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的彎矩設(shè)計值 （

13、kN m）；I、b分別為基礎(chǔ)底面的長邊和短邊（m）；fy鋼筋抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）；pjmax、pjmin相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的基礎(chǔ)底面邊緣最大和最小地基凈反力設(shè)計值（kPapjI、pjII任意截面I-I、II-II處相應(yīng)于荷載效應(yīng)基本組合時的基礎(chǔ)底面地基凈反力設(shè)計值（kPa）;a，、bz分別為平行于基礎(chǔ)長邊和短邊的柱邊長 （m）；（七）繪制施工圖（2號圖紙一張，如不夠可另附一張 A3圖紙）合理確定繪圖比例（平面圖1: 100、詳圖1: 201: 30）、圖幅布置；符合建筑制 圖標(biāo)準(zhǔn)。（八）、設(shè)計實例1 .設(shè)計題目某教學(xué)樓為四層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用柱下獨立基礎(chǔ)，柱網(wǎng)布置如圖 2-

14、1所示，在基礎(chǔ)頂面處的相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合，由上部結(jié)構(gòu)傳來的軸心荷載為680kN,彎矩值為80kN m,水平荷載為10kN。柱永久荷載效應(yīng)起控制作用，柱截面尺寸為350mm X500mm,試設(shè)計該基礎(chǔ)。 圖2-1柱網(wǎng)布置圖2 .工程地質(zhì)情況該地區(qū)地勢平坦，無相鄰建筑物，經(jīng)地質(zhì)勘察：持力層為粘性土（巾=0、邛=1.0） , 土的天然重度為18 kN/m3, fak =230kN/m2,地下水位在75m處，無侵蝕性，標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.0m （根據(jù)地區(qū)而定）。3 .基礎(chǔ)設(shè)計確定基礎(chǔ)的埋置深度dd=Zo+200 = （1000 +200） mm=1200 mm根據(jù)GB50007-2002規(guī)定，將該獨立基

15、礎(chǔ)設(shè)計成階梯形，取基礎(chǔ)高度為650 mm,基礎(chǔ)分二級，室內(nèi)外高差300mm,如圖2-2所示。件 t方GS8一上11:圖2-2基礎(chǔ)圖度和底板配筋確定地基承載特征值fa1.2 0.5 kN /m2242.6kN /m2假設(shè)b<3m,因d=1.2m>0.5m故只需對地基承載力特征值進行深度修正fafakd m(d 0.5)230 1.0 18確定基礎(chǔ)的底面面積1.2 1.5h m2Fk1.35mPkh680考慮偏心荷載影響,A 1.2A 1.2242.6 18 1.35基礎(chǔ)底面積初步擴大一 2 一 一 23.11m3.73m3.11m212%,于是取矩形基礎(chǔ)長短邊之比l/b=1.5,即l

16、=1.5bb3.73 1.58m,1.5取 b=1.6 m 則 l=1.5b=2.4 mA= lXb=2.4X1.6 m=3.84 m2持力層強度驗算 作用在基底形心的豎向力值、力矩值分別為FkGkMk M783.68kN680kN Ah (680 20 3.84 1.35)kNVh (80 10 0.65)kN m 86.5kN mMk 86.5e0mFk Gk 783.68符合要求。kmax pkminFk Gk d 6e01 A l011m l 2.4m-0.11m(一 0.4m66783.686 0.112 260.21kN/m21kN / m3.842.4147.96kN/m212a

17、=1.2 242.6kN/m2=291.12kN/m2PkPkmax P kmin萬260.21 147.96kN /m2204.09kN /m2<fa=242.6kN/m2故持力層強度滿足要求基礎(chǔ)高度驗算現(xiàn)選用混凝土強度等級 C20, HPB235鋼筋,查得混凝土 ft=1.1N/mm2=1100 kN/m2,鋼筋fy=210 N/mm地基凈反力p j maxpmax1.35Pkmax(1.351.35GKA20 3.843.84"5)kN/m2pj min314.83kN /m2Gpmin 11.35 pkminA1.35(1.35 147.96 1.35Gk A20 3.

18、84 1.353.84)kN /m22163.3kN /m2由圖 4-8 可知，h=650mm, h0=610mm； bz1=800mm。1)柱邊截面bz+2 h0=(0.35+2 X0.61)m=1.57m< b=1.6m2下階h1=350mm, h01=310mm； az1=1200mm,A1l azh。bz2h。2.4 0.50.611.61.60.350.61A2F10.35 0.6120.61m20.5856m2A1 pjmax 0.5438 314.83kN171.2kN0.7 hpftA20.7 1.0 1100 0.5856kN450.91kN >F1=171.2k

19、N符合要求。2)變階處截面bz1+2 h01=(0.8+2 X0.31)m=1.42m< b=1.6m20.5438m 2 bz he heAil az1hoi bbz12Fi0.7 hp符合要求。A2A1 p j max2.4 1.2 0.312220.4559m 2bz1 兒1 h0120.8 0.31 0.31m21.61.60.80.3120.3441m20.4559 314.83kN143.53kNftA2 0.7 1.0 1100 0.3441kN264.96kN>Fi=143.53kN基礎(chǔ)底板配筋計算1）計算基礎(chǔ)的長邊方向，I-I截面柱邊地基凈反力l azpjlp j min 2pj maxpj minc 2.4 0.52163.3 314.83 163.3 kN/m22.4 1.2 2 1.6 0.8 314.83 276.95 kN m 48 71.01kN m Mlll 71.01 1062mm0.9fyh00.9 210 3102 2.42254.85kN/m2一1,2八，M I-laz 2b bzpjmaxpjl48 2.4 0.5 2 2 1