基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及例題

《根底工程》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)開(kāi)題日期：2023年5月26日完成日期：2023年6月1日一、設(shè)計(jì)目的通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓學(xué)生初步掌握柱下鋼筋混凝土獨(dú)立根底的設(shè)計(jì)步驟、方法及具體的計(jì)算過(guò)程，并逐步培養(yǎng)從事根底工程淺根底的設(shè)計(jì)能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)題目柱下鋼筋混凝土獨(dú)立根底設(shè)計(jì)內(nèi)容1、確定根底埋深；2、按持力層承載力特征值確定根底底面尺寸；3、驗(yàn)算地基變形；4、根底結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：擬定根底剖面尺寸，進(jìn)行內(nèi)力分析、強(qiáng)度驗(yàn)算和配筋設(shè)計(jì)，并滿足構(gòu)造設(shè)計(jì)要求；5、繪制根底施工圖，包括根底平面圖、立面圖及配筋圖。三、設(shè)計(jì)資料地形擬建建筑場(chǎng)地平整2、工程地質(zhì)資料自上而下依次為：①號(hào)土層填土：厚約0.5m，含局部建筑垃圾；②號(hào)土層粉質(zhì)黏土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特征值fak=130kpa；③號(hào)土層黏土：厚1.5m，可塑，稍濕，承載力特征值fak=180kpa；④號(hào)土層，細(xì)砂，層厚2.7m，中密，承載力特征值fak=240kpa；⑤號(hào)土層，強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，厚度未揭露，承載力特征值fak=300kpa。3、巖土設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)地基巖土物理力學(xué)參數(shù)如表1所示。地層代號(hào)土的名稱天然地基土重度〔γ〕孔隙比〔e〕黏聚力〔c〕內(nèi)摩擦角〔Φ〕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/m3度①雜填土18②粉質(zhì)粘土200.6534130.2010.0130③粘土19.40.5825230.228.2180④全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2122300.8240⑤強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2220253.0300⑥中風(fēng)化砂質(zhì)泥巖2415404.0620表1地基巖土物理力學(xué)參數(shù)表水文資料為地下水對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性；地下水位于地表下1.5m。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)，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(jiàn)圖1，圖中僅畫(huà)出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和4-1列柱子對(duì)稱。圖1柱網(wǎng)平面圖上部結(jié)構(gòu)作用：柱底的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值和荷載效應(yīng)根本組合值分別見(jiàn)表2和見(jiàn)表3。表2柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值柱號(hào)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197515481187140100198464844210321615125216412522155605231090173013121901502426266574115018151370210175271717367512181873143323519329780837461282188314962572183258690837133919701560284242355969589814022057161823126637710210498915342140167733528840210911310610159822051727365309428120117114表3柱底荷載效應(yīng)根本組合值柱號(hào)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1126820231544183130258606258213422100162721416328872786731418225017062481953158186744149623601782274228353939588515842435186330625138610410896616672448194533428442311211710871741256220283693154621251241168182326742104391346491133136128919952783218142537552314214713810207828662245455402557156153149材料：混凝土等級(jí)C25～C30，鋼筋HRB400。根據(jù)以上所給資料及學(xué)生人數(shù)，每班劃分為3個(gè)組。第1組共15人，根底持力層選用③土層，設(shè)計(jì)A軸柱下獨(dú)立根底；第2組共15人，根底持力層選用④土層，設(shè)計(jì)B軸柱下獨(dú)立根底；第3組共15人，根底持力層選用③土層，設(shè)計(jì)C軸柱下獨(dú)立根底。三、設(shè)計(jì)成果及要求：成果：《根底工程》課程設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)〔1〕設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)封面封面上應(yīng)寫(xiě)明設(shè)計(jì)題目、學(xué)生姓名、專業(yè)、年級(jí)、指導(dǎo)教師等信息，且必須打印。〔2〕目錄及正文目錄及正文格式自定，且必須手寫(xiě)。要求：1．計(jì)算書(shū)按封面、任務(wù)書(shū)、目錄、正文、結(jié)束語(yǔ)及參考文獻(xiàn)的順序進(jìn)行左側(cè)裝訂。2．計(jì)算書(shū)要求書(shū)寫(xiě)工整、數(shù)字準(zhǔn)確、圖文并茂。四、參考資料1．《土力學(xué)》〔第2版〕東南大學(xué)等四校合編.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2023；2．《根底工程》〔第2版〕華南理工大學(xué)等三校合編.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2023；3.《土力學(xué)與根底工程》趙明華主編.武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2003；4.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》〔新1版〕白國(guó)良主編.武漢理工大學(xué)出版社，2023；5.《建筑結(jié)構(gòu)荷載標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50009—2023〕，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2023；6.《建筑地基根底設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50007—2023〕，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2023；7．《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50010—2023〕，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2023。目錄柱下獨(dú)立根底設(shè)計(jì)11.1選擇根底材料31.2選擇根底埋置深度31.3地基承載力特征值41.4初步選擇基底尺寸51.5驗(yàn)算持力層地基承載力51.6根底高度確實(shí)定61.7變階處抗沖剪驗(yàn)算81.8配筋計(jì)算81.9根底配筋大樣圖10結(jié)束語(yǔ) 11參考文獻(xiàn)12獨(dú)立根底設(shè)計(jì)本人設(shè)計(jì)資料本人分組情況為第二組第23號(hào)，根據(jù)分組要求及參考書(shū)柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合值及柱底荷載效應(yīng)根本組合值選用8題號(hào)B軸柱底荷載.①柱底荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值:。②柱底荷載效應(yīng)根本組合值:。持力層選用4號(hào)全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖土層，厚2.7米，承載力特征值，框架柱截面尺寸為500mm500mm，室外地坪標(biāo)高同自然地面，室內(nèi)外高差450mm。1.1選擇根底材料根底采用C25混凝土，HRB335級(jí)鋼筋，預(yù)估根底高度0.8m。1.2選擇根底埋置深度根據(jù)柱下獨(dú)立根底課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求和工程地質(zhì)資料選取。擬建廠區(qū)地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)侵蝕性，地下水位于地表下1.5m。取根底底面高時(shí)最好取至持力層下0.5m，本設(shè)計(jì)取4號(hào)土層為持力層，所以考慮取室外地坪到根底底面為0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。由此得根底剖面示意圖，如圖1.2所示。修改圖上尺寸圖1.2根底剖面示意圖1.3求地基承載力特征值根據(jù)全風(fēng)化砂質(zhì)泥巖，查表得=2.0，=3.0?；滓陨贤恋募訖?quán)平均重度為：由于持力層為粘土，地基承載力特征值為：持力層承載力特征值〔先不考慮對(duì)根底寬度修正值〕為上式d按室外地面算起。1.4初步選擇基底尺寸取柱底荷載標(biāo)準(zhǔn)值：計(jì)算根底和回填土重時(shí)的根底埋置深度為根底底面積為由于偏心不大，根底底面積按20%增大，即初步選定根底底面積，且b=2.4m3m不需要再對(duì)進(jìn)行修正。1.5驗(yàn)算持力層地基承載力根底和回填土重為偏心距，滿足要求。基底最大壓應(yīng)力：Pmax=(2057+335.5)／7.2＊(1+60.15/3)=432<1.2`````1.6計(jì)算基底反力取柱底荷載效應(yīng)根本組合設(shè)計(jì)值：靜偏心距為：根底邊緣處的最大和最小凈反力為：1.7根底高度確實(shí)定柱邊根底截面抗沖切驗(yàn)算〔見(jiàn)圖1.3〕〔a〕〔b〕圖1.3沖切驗(yàn)算簡(jiǎn)圖〔a〕柱下沖切〔b〕變階處沖切取l=3m,b=2.4m,,初步選定根底高度h=800mm，分兩個(gè)臺(tái)階，每階段高度均為500mm。，那么取。取=2.0m。因此，可得因?yàn)槠氖軌海?，沖切力：抗沖切力為因此滿足要求。1.8變階處抗沖剪驗(yàn)算由于有那么取所以取，沖切力為抗沖切力為因此滿足要求。1.9配筋計(jì)算選用HPB335鋼筋，。根底長(zhǎng)邊方向?qū)τ冖?Ⅰ截面，柱邊凈反力為懸臂局部?jī)舴戳ζ骄禐閺澗貫殇摻畹拿娣e為對(duì)于Ⅲ-Ⅲ截面〔變階處〕，有彎矩為鋼筋的面積為因此比擬和，應(yīng)取配筋，實(shí)際配，那么鋼筋根數(shù)為根底短邊方向因?yàn)樵摳资軉蜗蚱暮奢d作用，所以，在根底短邊方向的基底反力可按均勻分布計(jì)算，取與長(zhǎng)邊方向的配筋計(jì)算方法相同，對(duì)于Ⅱ-Ⅱ截面〔柱邊〕的計(jì)算：彎矩為Ⅳ-Ⅳ截面〔變階處〕的計(jì)算：彎矩為因此，按在短邊方向配筋，實(shí)際配鋼筋根數(shù)為1.10根底配筋大樣圖根底配筋大樣圖如圖A3圖紙01所示。修改圖樣圖1.4根底配筋示意圖結(jié)束語(yǔ)本次課程設(shè)計(jì)即將告一段落，在此兩周里，通過(guò)同學(xué)和老師的幫助，還有自己的努力終于完成了此次課程設(shè)計(jì)的任務(wù)，可能課程設(shè)計(jì)的結(jié)果會(huì)差強(qiáng)人意，但在其中的過(guò)程中，學(xué)到的知識(shí)量卻是令人欣慰的。課程設(shè)計(jì)本身就是一項(xiàng)理論與實(shí)際相結(jié)合的過(guò)程，與平時(shí)的課后作業(yè)相比，需要更多的知識(shí)積累與運(yùn)用。同時(shí)我們?cè)绞钦J(rèn)真負(fù)責(zé)的對(duì)待，我們?cè)谶@個(gè)過(guò)程中收獲得就越多。相對(duì)于我自己而言，剛剛開(kāi)始做的時(shí)候會(huì)有很多顧忌，生怕會(huì)應(yīng)該前期的錯(cuò)誤會(huì)引起后面的大麻煩，從而要求我細(xì)心處理每一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題，包括荷載的取值，根底的埋深等等，通過(guò)與同學(xué)的探討，加深了自己對(duì)那些原來(lái)有疑惑的知識(shí)點(diǎn)的理解，越做到后面，計(jì)算步驟就越熟練，計(jì)算速度也就越快。也許這是完成一個(gè)任務(wù)的普遍規(guī)律，由淺而深，由生到熟的過(guò)程。與此同時(shí)，這次的課程設(shè)計(jì)也是一次知識(shí)的總結(jié)，剪力計(jì)算、彎矩計(jì)算等這些大一大二學(xué)過(guò)的知識(shí)點(diǎn)，這次有