墙下条形基础课程设计(教师:宋天文)
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班级(专业)土木工程3班设计人Shih
一、课程设计题目:
《基础工程》课程设计题目
第一部分墙下条形基础设计(无筋扩展基础)
一、墙下条形基础课程设计任务书
(一)设计题目
某四层教学楼基础采用无筋扩展条形基础,教学楼建筑平面布置图如图1-1所示,梁L-1截面尺寸为200mm×500mm,伸入墙内240 mm,梁间距为3.3 m,外墙及山墙的厚度为370 mm,双面粉刷,试设计该基础。
(二)设计资料
⑴地形:拟建建筑场地平整。
⑵工程地质务件:自上而下土层依次如下:
①号土层:杂填土,层厚约0.5m,含部分建筑垃圾。
②号土层:粉质黏土,层厚1.2m,软塑,潮湿,承载力特征值ak f=130kPa。
③号土层:黏土,层厚1.5m,可塑,稍湿,承载力特征值ak f=180kPa。
④号土层:细砂,层厚2.7m,中密,承载力特征值ak f=240kPa。
⑤号土层:强风化砂质泥岩,厚度未揭露,承载力特征值ak f=300kPa。
⑶岩土设计技术参数
地基岩士物理力学参数如表2.1所示。
⑷水文地质条件
①拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
②地下水位深度:位于地表下1.5m。
⑸室外设计地面-0.45m,室外设计地面标高同天然地面标高。
⑹由上部结构传至基础顶面的竖向力标准值分别为外纵墙∑F1K=560kN,山墙∑F2K=170kN,内横墙∑F3K=163kN,内纵墙∑F4K=1540kN。
⑺基础采用M5水泥砂浆砌毛石、M7.5水泥砂浆砌标准粘土砖或C15砼,工程位于昆明市内,基础埋深可不考虑标准冻深的影响,但应根据影响埋深的相关条件合理确定基础埋深。
(三)设计内容
⑴荷载计算(包括选计算单元、确定其宽度)。
⑵确定基础埋置深度。
⑶确定地基承载力特征值。
⑷确定基础的宽度和剖面尺寸。
⑸软弱下卧层强度验算(若存在软弱下卧层情况)。
⑹绘制施工图(基础平面布置图、基础详图),并提出必要的施工说明。
(四)设计要求
⑴计算说明书要求:计算说明书一律用A4幅面;装订顺序:封面(须注明:《基础工程》课程设计,专业班级,学号,姓名,日期),目录、设计任务书,计算说明书;要
求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图要求:要求采用CAD绘图,图幅建议图纸采用A2或A3幅面,所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合国家现行工程制图标准,图纸上所有汉字和数字均应表达要清楚、排列整齐、规范,汉字为仿宋字。
施工图图纸折叠成A4大小。
⑶设计时间5天。
注:要求提交电子文档和纸质文档各1份。
(五)设计建议
在复习本课程理论知识,收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务
详细设计说明书
(一)荷载计算
1.选定计算单元体
外纵墙:取两窗中心间的墙体3.3m 山墙、内横墙:分别取1m 内宗墙:取①-②轴之间两门中心间的墙体
2.荷载计算
外纵墙:取两窗中心间的距离3.3m 为计算单元长度,则:
标准值:1k 1k 560
169.7/3.3 3.3
F F Kn m ===
山墙:取1m 为设计单元宽度:
标准值: 2k 2k 170
170/11
F F Kn m =
== 内横墙:取1m 为设计单元宽度:
标准值:3k 3k 163163/11
F F Kn m === 内纵墙:取两门中心间的距离:
标准值: 3k
3k [9.9(20.90.120.25)]
F
F =-⨯++∑
1540
208.11/[9.9(20.90.120.25)]
Kn m =
=-⨯++
(二)确定基础埋置深度d
由于选定的地区在云南昆明,不考虑冻深的影响,故选择埋置深度d=1,.8m
(三)确定基础地基承载力f a 的。
求地基承载力特征值f a
由题意已知e=0.58 I l =0.78
由此根据规定e=0.58<0.85,L I =0.78<0.85 根据上可此查表得ηb=0.3,ηd=1.6
地基地面以上土的平均重度:
3/224.138
.11
.04.92.0)1020(1205.018m KN m =⨯+⨯-+⨯+⨯=
γ
持力层承载力特征值
f
a
()k
=
0.5180 1.613.224(1.80.5)207.54d
m
a
a d Kpa f
f
η
γ++=+⨯⨯-=
上式中d 按室外地面算起
(四)确定基础的宽度高度
1.确定基础的宽度
由公式k
a b F f h
γ-⨯≥可得
其中式中0.45
h 1.5752
==1.8-
外纵墙横墙
k 1a 169.7
0.95207.6420 1.575
F b f h γ==-⨯-⨯≥
山墙 k 2a 170
0.97207.6420 1.575
F b f h γ==-⨯-⨯≥
内横墙
k 3a 163
0.93207.6420 1.575
F b f h γ==-⨯-⨯≥
内纵墙 k 4a 208
1.18207.6420 1.575
F b f h γ==-⨯-⨯≥
根据以上数据可确定基础底宽取1.2m
地基承载力验算
外纵墙:kpa d b F P G k k 71.172565.1202.17.169=⨯+=+=
γ 山墙:kpa d b F P G k k 97.172565.1202.1170
=⨯+=+=
γ 内横墙:kpa d b F P G
k k 13.167565.1202.1163
=⨯+=+=γ 内纵墙kpa d b F P G k k 63.204565.1202
.1208
=⨯+=+=
γ 所有Pk<fa ,满足要求,b=1.2m
由于地基承载力验算 b <3 由此可知f a 不需要修正
2.确定基础的高度
由以上过程确定b=1200mm
可以采取“两皮一收”的方法,并且取阶数。
370mm 墙(两皮一收)
01200370
4152
b mm -==
砌法每二皮收60mm 砖长 则041576060
b n ===阶
240mm 墙(两皮一收)
01200240
4802
b mm -=
= 砌法每二皮收60mm 砖长 则048086060
b n ===
阶
(五)软弱下卧层强度验算
由题意,给定地基不存在软弱下卧层,故不必进行软弱下卧层强度验算。
(六)绘制施工图
略,详见附表。