基础工程课程设计 - 副本
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《基础工程》课程设计目录设计原始资料 (2)第一章桥台及基础构造和拟定的尺寸 (2)第二章荷载计算 (3)第三章工况分析 (9)第四章地基承载力验算 (10)第五章基底偏心距验算 (13)第六章基础稳定性验算 (13)第七章沉降计算 (15)设计原始资料某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T形梁。
标准跨径24.0m,计算跨径23.6m。
板式橡胶支座,桥面宽度为7m+2×1.0m,双车道,参照《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG3363—2019)进行设计计算。
设计荷载为公路—II级,人群荷载为3.0kN/m2。
材料:台帽、耳墙及截面a-a 以上均用C20混凝土,γ1=25.00kN/m3;台身(自截面a-a 以下)用M7.5浆砌片,块石(面墙用块石,其他用片石,石料强度不小于MU30),γ2=23.00kN/m3;基础用C15素混凝土浇筑,γ3=24.0 kN/m3;台后及溜坡填土γ4=17.00kN/m3;填土的内摩擦角φ=35°,黏聚力c= 0.0。
水文、地质资料:设计洪水位高程离基底的距离为6.5m(a-a截面处)。
地基土的物理、力学性质指标见下表。
第一章桥台及基础构造和拟定的尺寸桥台及基础和拟定的尺寸如图所示,基础分两层,每层厚度为0.50m,襟边和台阶宽度相等,取0.4m。
基础用C15混凝土,混凝土的刚性角αmax=40°。
现基础扩散角α为α=tan−10.81.0=38.66°<αmax=40°满足要求。
桥台及基础构造和拟定的尺寸(尺寸单位cm高程单位m)第二章荷载计算(一)上部结构恒载反力及桥台台身、基础上土重计算(二)土压力计算土压力按台背竖直,ε=0;台后填土为水平,β=0;填土内摩擦角φ=35°,台背(圬工)与填土间外摩擦角按δ=12φ=17.5°计算。
1. 台后填土表面无活载时土压力计算台后填土自重所引起的主动土压力按库仑土压力公式计算:E a =12γ4H 2BK a 式中,γ4=17.00kN/m 3;B 取桥台宽度7.70m;自基底至填土表面的距离H=10.00m ;K a =cos 2(φ−ε)cos 2εcos (δ+ε)(1+√sin (φ+δ)sin (φ−β)cos (δ+ε)cos (ε−β))2=2cos 17.5°(1+√sin 52.5°sin 35°cos 17.5°)2=0.246故 E a =12×17.00×102×7.7×0.246=1610.07(kN) 其水平方向的分力E ax =E a cos (δ+ε)=1610.07×cos 17.5°=1535.55(kN)在竖直方向的分力E ay =E a sin (δ+ε)=1610.07×sin 17.5°=484.16(kN)离基础底面的距离e y =13×10=3.33(m)对基底形心轴的弯矩为M ex =−1535.55×3.33=−5113.38(kN ∙m)作用点离基底的距离e x =2.15−0.4=1.75(m)对基底形心轴的弯矩为M ey =484.16×1.75=847.28(kN ∙m)2. 台后填土表面有汽车荷载时桥台土压力计算采用车辆荷载,车辆荷载换算的等代均布土层厚度为h =∑G Bl 0γ4式中:l 0——破坏棱体长度,l 0=H(tan ε+cot α); H ——桥台高度;ε——台背与竖直线夹角,对于台背为竖直时,ε=0;α——破坏棱体滑动面与水平面夹角。
基础工程课设的设计方案一、课程名称基础工程二、课程性质基础工程是土木工程学科中的一门基础课程。
它涉及土力学、岩石力学、地基工程等专业知识,是建筑工程的基础。
本课程主要介绍各种基础工程的基本理论、设计方法和施工工艺。
通过本课程的学习,学生将掌握基础工程相关知识,为今后的建筑工程实践打下基础。
三、课程目标1. 了解基础工程的基本理论,掌握土力学、岩石力学、地基工程的基本概念和方法。
2. 掌握基础工程的设计方法和施工工艺,具备基础工程设计和施工的基本能力。
3. 提高学生对基础工程的实际应用能力,培养学生的实际操作技能。
4. 培养学生的工程实践能力和团队合作精神,培养学生的工程实践能力,使学生具备较强的综合素质。
四、教学内容1. 土力学基础知识土力学的基本概念、力学性质、力学模型、孔隙水和孔隙水压力、土体重量、土体内摩擦角、受拉和受压强度、土体流变性能等。
2. 岩石力学基础知识岩石的物理力学性质和力学性质、岩石的应力和应变、岩石的破坏模式、岩石的弹性模量、岩石的抗拉强度、岩石的抗压强度等。
3. 地基工程地基工程的基本概念、地基的类型和特性、地基的设计方法、地基的施工工艺、地基的检测和监控等。
4. 基础工程案例分析基础工程的设计和施工中的案例分析,通过实际案例,了解基础工程的具体操作流程。
五、教学方法1. 理论教学结合实践教学通过理论知识和实际案例相结合,培养学生的实际操作能力。
2. 课程设计和课程实训开设基础工程的课程设计和实训,提高学生的实际操作技能。
3. 讲授和辅导相结合课堂讲授与实习实训相结合,让学生在实践中加深对理论知识的理解。
4. 团队合作通过团队合作的方式,培养学生的团队协作能力,提高学生的综合素质。
六、教学手段1. 多媒体教学利用多媒体技术进行课程教学,展示基础工程的实际操作过程。
2. 模拟实训在实验室中进行基础工程的模拟实训,提高学生的实际操作技能。
3. 实地教学安排实地考察和实地实习,让学生亲身体验基础工程的实际操作过程。
基础工程课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说,知识目标包括了解基础工程的基本概念、设计和施工方法;技能目标包括能够运用基础工程的知识解决实际问题;情感态度价值观目标包括培养学生对基础工程学科的兴趣和热情。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括基础工程的基本概念、设计和施工方法。
具体来说,我们将讲解基础工程的定义、分类和功能,以及基础工程的设计原则和施工方法。
此外,我们还将通过案例分析,让学生了解基础工程在实际工程中的应用。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,我们将采用多种教学方法。
包括讲授法、案例分析法和实验法。
在讲授法中,我们将通过生动的讲解和实例,让学生了解基础工程的基本概念和设计原则。
在案例分析法中,我们将引导学生分析实际工程中的基础工程问题,培养学生的解决问题的能力。
在实验法中,我们将学生进行基础工程的实验,让学生亲身体验基础工程的施工方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备适当的教学资源。
教材将是主要的教学资源,我们将选用权威的基础工程教材,确保学生能够获得准确的知识。
此外,我们还将准备相关的参考书籍、多媒体资料和实验设备,以丰富学生的学习体验。
五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面客观地评价学生的学习成果。
评估方式包括平时表现、作业和考试。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现进行评估。
作业将根据学生的完成质量和创新性进行评估。
考试将采用选择题和问答题的形式,测试学生对基础工程的基本概念、设计和施工方法的理解和应用能力。
六、教学安排本节课的教学安排将紧凑合理,确保在有限的时间内完成教学任务。
教学进度将按照教材的章节进行安排,每个章节安排相应的教学时间。
教学时间将根据学生的实际情况和需要进行调整,以确保教学内容能够适应学生的学习节奏和兴趣爱好。
教学地点将选择适合教学的环境,如教室或实验室,以便学生能够更好地进行学习和实践。
基础工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解基础工程的基本概念,掌握其分类和功能。
2. 使学生掌握基础工程的施工方法,了解各种施工工艺的优缺点。
3. 帮助学生了解基础工程在土木工程中的重要性,认识到基础工程对整个工程质量的影响。
技能目标:1. 培养学生运用基础工程知识解决实际问题的能力。
2. 提高学生分析基础工程案例的能力,学会从多角度评价工程方案的合理性。
3. 培养学生团队合作能力,通过小组讨论、汇报等形式,提高沟通与表达能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱工程专业,增强对基础工程学科的兴趣。
2. 培养学生具备良好的职业道德,强调工程质量和安全意识。
3. 增强学生的环保意识,使其在工程实践中注重环境保护。
课程性质:本课程为基础工程学科的入门课程,旨在让学生了解基础工程的基本概念、分类、功能及施工方法,培养学生解决实际问题的能力。
学生特点:学生为初中年级,具备一定的物理和数学知识,对工程学科有一定的好奇心,但缺乏实际操作经验。
教学要求:注重理论与实践相结合,通过案例分析和课堂讨论,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
同时,注重培养学生的职业道德和环保意识,使他们在未来的工程实践中能够为我国的基础工程建设做出贡献。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行后续的教学设计和评估。
二、教学内容1. 基础工程概念与分类:讲解基础工程的基本概念、功能及分类,包括浅基础、深基础、桩基础等。
教材章节:第一章 基础工程概述2. 基础工程施工方法:介绍基础工程的常用施工方法,如挖掘、浇筑、打桩等,分析各种施工方法的优缺点。
教材章节:第二章 基础工程施工技术3. 基础工程案例分析:分析典型的基础工程案例,使学生了解基础工程在实际工程中的应用。
教材章节:第三章 基础工程案例解析4. 基础工程质量管理:讲解基础工程质量控制措施,培养学生的工程质量意识。
教材章节:第四章 基础工程质量控制5. 基础工程环境保护:介绍基础工程中的环保措施,提高学生的环保意识。
【精品】基础工程课程设计(参考范例)一、定位本课程旨在通过系统培养学生关于基础工程知识、技能和能力的综合背景。
因此,该课程将旨在掌握基础工程方法、技术和实践,同时也适用于其他领域的学习理念,为学生融入未来工程实践社会做准备。
二、学习目标1.认识基础工程的基本原理,了解基础工程的整体发展趋势和重大发展里程碑;2.了解基础工程的相关方法、技术、工具及其应用的原理;3.掌握基础工程的知识和实践,掌握利用相关工具进行基础工程的实现;4.掌握基础工程的科学实践,熟悉工程领域的科学知识;5.克服工程技术实践中面临的挑战,形成科学驾驭法。
三、课程内容1.基础工程理论和方法(约5学时)(1)基础工程介绍和定义;(2)基础工程的基本概念;(3)基础工程的研究方法与技术;(4)系统、过程和产品模型,实现基础工程的应用。
(1)基础工程实践设计;(2)基础工程实验;(3)基础工程实践分析。
四、教学方法1.讲授:介绍基础工程的概念和方法,介绍基础工程的历史、发展和趋势;2.实践:借助基础工程的设计实践,及结合基础工程软件,让学生更好地认识和掌握基础工程的方法;3.讨论:以大组、小组的形式进行,讨论和分享基础工程的具体应用及学习心得;4.报告:学生应作出有关基础工程的报告,来阐明自己对基础工程方法、技术及实践的认知;5.实践:针对基础工程的具体实际项目,学生以小组的形式,进行实际操作,及结合项目的分析。
五、课程考核1.理论考试:考核学生对基础工程理论知识的掌握情况;2.实验考核:考核学生在基础工程实验中对方法、技术及实践思想的掌握情况; 3.软件考核:考核学生运用基础工程软件实现相关设计和分析;4.项目考核:考核学生完成基础工程项目的研究及实践分析。
六、认识反思在学习基础工程的过程中,让学生反思自己的学习,了解实践的意义及对应的学习价值,从而指导学生在未来的领域实践中做出正确的选择。
《基础工程》课程设计指导书和任务书土木工程系电厂建筑2009级设计时间:1周编写单位:建筑工程学院土木工程教研室编写人:郝冬雪2019年4月印制《基础工程》课程设计指导书一、课程设计的性质与任务《基础工程》课程设计,是学生对土木工程专业《基础工程》课程学习后的综合训练。
主要培养学生独立进行基础设计的能力,使学生掌握建筑基础的设计方法,巩固课堂所学知识。
做到理论与实践结合,学以致用。
为学生毕业设计和毕业参加工作奠定良好基础。
二、课程设计的目的巩固和运用课堂所学的原理和知识,了解国家现有的设计方针及建筑基础设计有关规范,掌握建筑基础设计的基本步骤、原理、设计方法和设计程序。
三、课程设计时间安排课程设计共计1周。
四、课程设计图纸深度要求1、基础平面图(比例1:100)1)画出与建筑平面图相一致的轴线网,标注轴线号;标注两道尺寸线:轴线间距、总间距。
2)画出承重墙、柱、基础的轮廓线,标注编号、定位尺寸及详图索引。
3)标注基础底板的板厚、绘制钢筋详图,表明受力钢筋配置情况,与受力钢筋垂直配置的分布钢筋。
附加钢筋表。
4)标注楼层结构标高。
2、基础详图1)基础截面详图(1:20)绘出基础断面及配筋情况;标注基础定位尺寸、细部尺寸、标高及轴线号;基础插筋位置锚固,柱子钢筋与基础插筋搭接位置及搭接长度;钢筋注明编号。
2)绘制钢筋表3、线型要求基础钢筋表Array1)粗实线——钢筋线;2)中实线——基础平面图及详图中剖到或可见墙身轮廓线;3)细实线——尺寸线;4)细点划线——中心线、对称线、定位轴线。
4实际工程中,直径为12mm以内的钢筋,钢筋类别只能选用HPB钢筋,工程中没有HRB 钢筋,HRB钢筋的直径最小为12mm。
5、基础设计总说明:1)地基承载力特征值。
2)钢筋混凝土及垫层采用砼强度等级,钢筋等级。
3)图中未注明钢筋锚固长度、搭接长度。
4)设计选用图集。
5)施工注意事项。
6)建筑结构特殊要求。
6、图纸大小与标推栏图纸采用2号或2号加长图纸,标题栏尺寸按照制图标准绘制,标题栏格式统一要求如下:五、设计内容说明:设计内容“箱型基础设计”与“桩基础设计”,由指导老师选定其中一个题目完成。
《基础工程》课程设计设计说明书一、设计资料1、地质及水文(1)河床土质:从地面(河床)至标高32.5m为软塑粘土,以下为密实粗砂,深度达30米。
(2)水文:地面(河床)标高为40.5m,一般冲刷线标高为38.5m,最大冲刷线为35.2m,常水位42.5m。
2、土质指标表1 土质指标规范规定:钻(挖)孔灌注的摩擦桩中心距不得小于2.5倍成孔直径,所以取:承台尺寸:7.0m×5.0m×2.0m。
(1)拟定采用四根桩,设计直径为1.0m。
(2)桩身及承台混凝土用20号,其受压弹性模量E h =2.6×104Mpa。
(3)平面布置图如下图1所示:图1 平面布置图4、荷载情况(1)上部为等跨25m的预应力梁桥,混凝土桥墩,承台顶面上纵桥向荷载为:恒载及一孔活载时:∑N=6103.4KN∑H=310.25KN(制动力及风力)∑M=4123.6KN(竖直力偏心、制动力、风力等引起的弯矩)恒载及二孔活载时∑N=6503.24KN(2)桩(直径 1.0m )自重每延米为 78.11154)0.1(2=⨯⨯=πq KN/m (已扣除浮力)(3) 故,作用在承台底面中心的荷载力为:∑N=6103.4+(7.0×5.0×2.0×25)=7853.4 KN∑H=310.25KN∑M=4123.6+310.25×2.0=4744.1KN •M恒载及二孔活载时:∑N=6503.24+(7.0×5.0×2.0×25)=8253.24KN (4)则拟定桩基础采用冲抓钻孔灌注桩基础,为摩擦桩。
二、 单桩容许承载力的确定根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式初步反算桩的长度,设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ,一般冲刷线以下深度为h 3,则:N h =[P]=21U ∑i i l τ +λm 0 A{[σ0]+K 2γ2(h 3-3)}当两跨活载时:N h =424.8253 + (38.5-35.2) ×11.78 +21×11.78h (kN) =2102.18 + 5.89h (kN)计算[P]时取以下数据:桩的设计桩径为1.0m ,冲抓锥成孔直径为1.15m ,U=π×1.15=3.61m ,A=π×1.02/4=0.785㎡ , λ=0.70 , m 0=0.8 , K 2=6.0 ,[σ0]=550kpaΥ2=7.2812)]5.322.35([12)5.325.40(-+⨯--+⨯-h h=hh++3.5126.63 (kN/㎡) (已扣除浮力)τ1=30kpa , τ2=110kpa[P]=21×3.61×[2.7×30 + (h-2.7)×110] + 0.7×0.8×0.785×{550 + 6.0×hh++3.5126.63(h+3.3-3)} = N h = 2102.18 + 5.89h所以,则解一元二次方程得:h=9.99m现取 h=10m ,桩底标高为25.20m ,桩的轴向承载力符合要求。
《基础工程》课程设计任务书一、课程设计基本要求1、课程设计目的桩基础课程设计是本课程完成教学环节的重要一步,通过课程设计进一步巩固并加深所学基础理论知识,提高设计能力以及熟悉《建筑桩基技术规范》、《建筑地基基础设计规范》以及《混凝土结构设计规范》等2、参考规范在复习本学期课程理论知识后,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。
要求采用《建筑桩基技术规范》JGJ 94-2008进行设计。
二、课程设计资料1、工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼,其场地位于临街地块居中部位,无其它邻近建筑物,地层层位稳定,场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。
试设计柱下独立承台桩基础。
(1)建筑桩基的设计等级为丙级;(2)柱的截面尺寸为:800mm×600mm;(3)根据地质资料以及上部荷载情况,自行选择桩型、桩径和桩长;(4)桩的类型:预制桩或者灌注桩(自行斟酌设定);(5)方案要求尽量先选择以粉土为持力层,若不满足要求,再行选择卵石或岩石层作为持力层,并作简要对比说明。
其中粉土与淤泥质土的弹性模量之比取3。
2、荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合:轴力F=(4000-10n)kN,弯矩M x=(200+2n)kN·m,M y=(400-n)kN。
(其中,M x、M y分别为沿柱截面短边和长边方向作用;n为学生学号最后两位数)。
3、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同,自上而下划分为5层,地质剖面与桩基计算指标见表1,勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。
地下水水质分析结果表明,本场地地下水无腐蚀性。
表1 地质剖面与桩基计算指标三、设计内容及要求(1)确定单桩竖向承载力特征值;(2)确定桩数,桩的平面布置,承台平面尺寸,单桩承载力验算;若必要,进行软弱下卧层承载力验算;(3)承台结构设计及验算;(4)桩及承台施工图设计:包括桩平面布置图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明;四、设计成果及提交(1)计算说明书: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;(2)桩基础施工图:包括桩平面布置图、承台配筋图等。
《基础工程》课程设计任务书一、课程设计的目的与要求1.教学目的《基础工程》是土木工程专业的重要专业课,为了加强学生对基本理论的理解和新版《公路桥涵设计通用规范》及《公路桥涵地基与基础设计规范》条文的应用,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,必须在讲完有关课程内容后,安排2周的课程设计,以提高学生的综合运用《土力学》及《基础工程》知识的能力。
课程设计的任务是,通过进一步的设计训练,使学生熟悉桩基础的设计和计算的基本原理和方法,具备设计普通桥梁桩基础的基本技能;能够根据不同的情况,合理选择桩型、桩长,熟练的进行桩基础的设计计算,并学会利用各种设计资料。
2.教学要求本设计对象为某公路桥梁,该桥梁的上部结构设计已经完成,本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计计算,要求同学按给定的条件完成相关的设计和计算工作。
基本要求如下:1、时间要求:一般为两周;2、任务要求:在教师的指导下,独立完成一项给定的设计任务,编写出符合要求的设计说明(计算)书,并绘制必要的施工图。
3、知识和能力要求:在课程设计工作中,能综合应用各学科的理论知识与技能,去分析和解决工程实际问题,使理论深化,专业技能得到进一步延伸。
通过课程设计,使学生学会依据设计任务进行资料收集和整理,能正确运用工具书,掌握桩基础设计程序,方法和技术规范,提高工程设计计算,理论分析,技术文件编写的能力。
二、设计资料1.工程概况:某公路桥梁设计采用桩(柱)式桥墩,初步拟定尺寸如图1所示。
该桥梁上部结构为n米钢筋混凝土装配式T梁桥,桥面宽7米,两边各0.5米人行道。
该桥墩采用钻孔灌注桩基础,为摩擦桩,桩的设计直径d及桩身材料如表1所示,桩底沉渣厚度控制为t =(0.2~0.6)d 。
表1直径(m )材料跨径L (m ) 基桩根数墩柱 桩身 混凝土钢筋①22① 1.30 1.40aC30AHRB335 ②282② 1.40 1.50 ③ 1.50 1.60bC25BHRB400③323④1.601.702地质与水文资料:河面常水位标高为44.50m ,地面(河床)标高40.30m ,一般冲刷线标高39.50m ,最大冲刷线标高为35.50m ,承台顶面标高也为40.30m ,墩顶标高:49.90m 。
辽宁工业大学《基础工程》课程设计任务书开课单位:土木建筑工程学院《基础工程》课程设计任务书一、课程设计的目的与要求1.教学目的《基础工程》是土木工程专业的重要专业课,为了加强学生对基本理论的理解和新版《公路桥涵设计通用规范》及《公路桥涵地基与基础设计规范》条文的应用,培养学生独立分析问题和解决问题的能力,必须在讲完有关课程内容后,安排2周的课程设计,以提高学生的综合运用《土力学》及《基础工程》知识的能力.课程设计的任务是,通过进一步的设计训练,使学生熟悉桩基础的设计和计算的基本原理和方法,具备设计普通桥梁桩基础的基本技能;能够根据不同的情况,合理选择桩型、桩长,熟练的进行桩基础的设计计算,并学会利用各种设计资料.2.教学要求本设计对象为某公路桥梁,该桥梁的上部结构设计已经完成,本课程设计的任务是完成桥墩基础与地基的设计计算,要求同学按给定的条件完成相关的设计和计算工作.基本要求如下:1、时间要求:一般为两周;2、任务要求:在教师的指导下,独立完成一项给定的设计任务,编写出符合要求的设计说明(计算)书,并绘制必要的施工图.3、知识和能力要求:在课程设计工作中,能综合应用各学科的理论知识与技能,去分析和解决工程实际问题,使理论深化,专业技能得到进一步延伸.通过课程设计,使学生学会依据设计任务进行资料收集和整理,能正确运用工具书,掌握桩基础设计程序,方法和技术规范,提高工程设计计算,理论分析,技术文件编写的能力.二、设计资料1.工程概况:某公路桥梁设计采用桩(柱)式桥墩,初步拟定尺寸如图1所示.该桥梁上部结构为n 米钢筋混凝土装配式T梁桥,桥面宽7米,两边各0.5米人行道.该桥墩采用钻孔灌注桩基础,为摩擦桩,桩的设计直径d及桩身材料如表1所示,桩底沉渣厚度控制为t=(0.2~0.6)d.表1直径(米) 材料跨径L(米) 基桩根数墩柱桩身混凝土钢筋①22① 1.30 1.40a C30 A HRB335 ②28 2② 1.40 1.50③ 1.50 1.60b C25 B HRB400 ③32 3④ 1.60 1.702地质与水文资料:河面常水位标高为44.50米,地面(河床)标高40.30米,一般冲刷线标高39.50米,最大冲刷线标高为35.50米,承台顶面标高也为40.30米,墩顶标高:49.90米.一般冲刷线以下的地质情况如表2:表2土层层厚土层描述天然重度比例系数米推荐容许承载力〔fa0〕极限摩阻力 ①③淤泥质土3.6米3米软塑16 kN/米36000 kN/米445 kpa 25 kpa粘土2.8米3.1米灰黄色,硬塑17 kN/米315000kN/米4220 kpa 60 kpa3.荷载情况(1)竖向力两跨上部结构自重反力()()kN L N 1.21201200⨯=(取整),其中L 为跨径;(见表1)盖梁自重反力()kN N1802=; 系梁自重反力()kN N503=一根墩柱自重:局部冲刷线以上一根桩自重每延米)(1542kN d q ⨯⨯=π(已扣除浮力),其中d 为桩直径局部冲刷线以下一根桩自重每延米)(2.342kN d q ⨯⨯='π(已扣除浮力)(2)水平力及弯矩设计汽车荷载为公路-Ⅱ级;(具体数值见表3)表35N :两跨汽车荷载反力(已计入冲击系数的 影响);6N :一跨汽车荷载反力(已计入冲击系数的 影响);车辆荷载反力已按偏心受压原理考虑横向分布的 分配影响.7N 两跨人群荷载反力;8N 一跨人群荷载反力1M :6N 在顺桥向引起的 弯矩;2M :8N 在顺桥向引起的 弯矩(3)制动力()kN H35.00=,对局部冲刷线力臂m 14.70(已按墩台及支座刚度进行分配);纵向风力:盖梁部分()kN W 4.001=,对局部冲刷线力臂m 14.05;墩身部分()kN W033.2=:对局部冲刷线力臂m 9.00三、设计内容1)根据给定的 桥梁上部结构资料和相应的 地质、水文条件,设计合理的 桩基础的 尺寸.A 根据给定的 计算结果,确定单桩桩顶的 外力.B 根据地质条件,确定合理桩长,进行桩的 内力计算和配筋设计;C 承台设计及验算 2)结构验算包括桩的 应力验算、位移验算. 四、设计要求1)编写设计说明书.设计说明书包括设计资料、各部尺寸及确定依据、各部内力计算和配筋设计,以及各部位的 标高.设计说明书要求用计算机完成,并上打印件(A4纸) 2)用计算机绘制结构构造图.结构构造图包括桩和承台的 钢筋布置,要求用计算机完成完整的 施工图. 五 图纸要求1、设计计算书,项目齐全,步骤正确,计算无误.2、施工图用A4纸绘制,绘图比例自定.图面安排合理,整洁.六、课程设计的学时分配七、评分标准1.平时表现:10分2.图纸:40分3.计算书:40分4.答辩:10分八.参考资料1、刘辉.赵晖.基础工程.北京:人民交通出版社,20082、王晓谋.基础工程.北京:人民交通出版社,20103、朱浮声.地基基础设计与计算.北京:人民交通出版社,20054、中华人民共和国行业标准. JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范. 北京:人民交通出版社,20075、中华人民共和国行业标准. JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范. 北京:人民交通出版社,2007辽宁工业大学《基础工程》课程设计指导书开课单位:土木建筑工程学院桥梁单排桩基础设计指导书一、桩长的 计算根据地质条件及竖向力,确定合理桩长二、基桩内力计算1、确定桩的 计算宽度b 1 2计算桩的 变形系数3、计算桩顶外力P 0、Q 0、米0:4、计算局部冲刷以下深度Z 处桩身截面弯距5、计算局部冲刷以下深度Z 处土的 横向抗力6、计算桩在地面处水平位移与转角三、配筋计算1、纵向钢筋面积:按含筋率0.2%配置2、计算偏心距增大系数)(01d b K K K b f 或⋅⋅⋅=α51EImb =αZ M mm Z B M A Q M 00+=αxx cZ B Z b M A Z b Q p 121αα+=0x 0ϕx xB EI a M A EI a Q x 20300+=φφϕB EIa M A EI a Q 0300+=cZp3、计算截面实际偏心距4、求轴向力偏心距并试算列表 根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-20045、截面承载力复核6、裂缝宽度验算四、承台的 设计计算1 桩顶处的 局部受压验算2 桩对承台的 冲剪验算0e η0e maxmax0N M e ηη=r f C C Af f g D Bf e sdcd sdcd •'+'+=ρρ0sdu f r C Ar N '+=2ρsdCd u f gr D Ar f Br M '+=33ρ32-0,65.1-)0.1-80.2(42.592ρηπσ•⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=r e f r N s k cu s ssmjac R A Pj γβ≤0j mj m jp t u Rγ≥3 承台抗弯及抗剪强度验算五、参考资料1、刘辉.赵晖.基础工程.北京:人民交通出版社,20082、王晓谋.基础工程.北京:人民交通出版社,20103、中华人民共和国行业标准JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》北京:人民交通出版社,20044、中华人民共和国行业标准. JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范. 北京:人民交通出版社,20075、中华人民共和国行业标准. JTG D63-2007 公路桥涵地基与基础设计规范. 北京:人民交通出版社,2007⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==∑∑=-=-2111m i i i B B m i i i A A P S M P S M辽宁工业大学《基础工程》课程设计计算书开课单位:土木建筑工程学院课程设计计算书一、荷载计算()()()()1.21.21120012120022202110N L KN KN =⨯=⨯=()()224 1.549.940.325424.11544d N h KN ππγ⨯=⨯⨯=⨯-⨯=()221.5151526.50744d q KN ππ⨯=⨯=⨯=()221.53.2 3.2 5.65544d q KN ππ⨯'=⨯=⨯=二、桩长计算用《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)确定单桩轴向受压承载力容许值经验公式初步反算桩长,该桩埋入局部冲刷线以下深度为h,一般冲刷线以下深度为3h ,则[][][])3( 2122001-++==∑=h k f m A l q u R N a p ni i ik a h γλ式中:hN ——单桩受到的 全部竖直荷载(KN)根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)第1.0.8条,地基进行竖向承载力验算时,传至基底的 作用效应应按正常使用极限状态的 短期效应组合采用,且可变作用的 频遇值系数均取1.0.当两跨活载时,桩底所承受的 竖向荷载最大,则()()12340571.0 1.0 1.04241.95 5.65h N N N N N l q hq N N h KN '=⨯++++++⨯+⨯=+计算[]a R 时取以下数据:桩的 设计桩径1.50米,桩周长()1.5 4.71u m π=⨯=,()221.5 1.774p A m π⨯==,7.0=λ, 米0=0.8,52=k ,[]KPa f a 4300=,328.235kN m γ=,95k q KN =,所以得[]()(){}14.7125 2.560 3.9 3.5900.8 3.2 3.5 1.770.80.743058.2350.832264.538283.564241.95 5.65a h R h h N h=⨯⨯⨯+⨯⨯+⨯---+⨯⨯⨯+⨯⨯--⎡⎤⎣⎦=-==+()17.5h m = 现取()18h m =,桩底高程为20.5米,桩总长为24米由上式计算可知()18h m =,时,[]()()4478.1244343.651a h R kN N kN =>=桩的 轴向受压承载力符合要求.三、桩的 内力计算(1)确定桩的 计算宽度b1()()()1110.9 1.71 2.43f b kk d m =+=⨯⨯+=(2)计算桩的 变形系数α()10.351m α-===其中()440.049087 1.50.41,0.8c I m EI E I=⨯==桩的 换算深度0.35118 6.318 2.5h h α==⨯=>所以按弹性桩计算. (3)计算墩柱顶外力,,i i iP Q M 及局部冲刷线处桩上外力000,,P Q M墩柱顶的 外力计算按一跨活载计算.根据《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)第1.0.5条,按承载能力极限状态要求,结构构件自身承载力应采用作用效应基本组合验算.根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2004)第4.1.6条,恒载分项系数取1.2,汽车荷载、人群荷载及制动力作用的 分项系数均取1.4,风荷载分项系数取1.1,当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有一种可变作用参与组合时,其组合系数取0.8,当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有两种可变作用参与组合时,其组合系数取0.7,当除汽车荷载(含汽车冲击力)外尚有三种可变作用参与组合时,其组合系数取0.6.()()1.22110180 1.4470 1.40.81503574i p kN =⨯++⨯+⨯⨯=()()0.7 1.435 1.1437.38i Q kN =⨯⨯+⨯=(3)换算到局部冲刷线处:[]()03574 1.25042426.5194429.108p kN =+⨯++⨯=()()00.7 1.435 1.14 3.339.92Q kN =⨯⨯+⨯+=⎡⎤⎣⎦()()()0 1.4125.200.6 1.43550.635.5 1.440.6 1.1414.05 3.39711.206M kN M =⨯+⨯⨯⨯-+⨯+⨯⨯+⨯=•⎡⎤⎣⎦(4)局部冲刷线以下深度z 处桩截面的 弯矩米z 及桩身最大弯矩米米ax 计算 ①局部冲刷线以下深度z 处桩截面的 弯矩米z 计算040711.21113.73711.210.39m z m m m m mQ M A M B A B A B α=+=+=+无量纲系数A 米、B 米由附表3和附表7分别查得,米z 计算列表如表4-16,其结果以图(4-32a)表示之.米z 计算列表 表(4-16)②桩身最大弯矩米米ax 及最大弯矩位置计算 由z Q =得:0.351710.026.242940Q M C Q α⨯===由6.2429Q C =及4h =查附表13得:max 0.408z =,故()max 0.4081.160.351z m ==由max 0.408z =及4h =查附表13得: 1.031m k =()max 0 1.031711.21733.2575M M k M kN m ==⨯=•(5)局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力pzx 计算220110.35139.920.351711.215.76636.0532.43 2.43zx x x x x x xQ M p ZA ZB ZA ZB ZA ZB b b αα⨯⨯=+=+=+无量纲Ax 、Bx 由附表1和附表5分别查得,pzx 计算列表如表4-17,其结果以图4-32b 表示之.Pzx 计算列表 表4-17z(m)M(kN ·m)局部冲刷线200400600800102345678910z(m)p(kpa)局部冲刷线2030102345678910-10-3010-20a)b)图4-32j =M =814.6415KN m Z ⋅⑹桩身配筋计算及桩身材料强度验算由上可知最大弯矩发生在局部冲刷线以下 1.38m 处,该处()计算轴力j N =1.2+++=KN ⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯(2110180+50+435.8+34.059+7.26 1.385-0.5 5.3460 1.385)1.45200.8 1.41504125.33()四、配筋验算242g 42g sd 20.2%A =1.70.2%=45.410()41022HRB335A =45.6210()=280C2511.5()cd m m f Mpaf Mpa m πφ--⨯⨯⨯⨯=′①纵向钢筋面积桩内竖向钢筋按含筋率配置现选用根的级钢筋,桩柱采用砼,2η计算偏心距增大系数maxmax747.72463.81717.5;0.1644552.99pl Me mi N==≥===长细比:1221.66;2 1.7;0.22.70.471.150.010951,0.95ooopeh m h r mhliζζζ====+==-⨯=<∴=3实际偏心距21200211()1400/11(34/1.5)0.470.9514000.1642/1.661.5128ple h hηζζ=+=+⨯⨯⨯=maxmax1.5128747.240.2483()4125.33Me mNηη⨯===0.85,0.002,0.911.50.504=0.8511.50.56ocd sdcd sder m gBf D gf B De rAf C Cf A Cρρρ==='++=⋅⨯'++④求轴向偏心距并设则0 222.478285011.5 2.08240.00285028021433()u jN KN N =⨯⨯+⨯⨯⨯=≥⑤截面承载力复核330.456885011.50.82660.0020.98502803482()u j M KN m M =⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=⋅≥满足要求=m =KN m Z ⋅根据弯矩分布,桩基的钢筋骨架宜至桩底,如考虑分段配筋,在 6.27截面处为界:M 299.9201()1.2(2268.2418050435.8 6.277.260.5 5.3460 6.27)1.45200.8 1.41704477.7536N KN=⨯++++⨯-⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯=2222.281.351.7 2.2740.48232=,=27{cd A m d W N MMpaA Wf ππσ=⨯====±Z 按均质材料验算截面应力:截面面积截面弹性抵抗矩带入截面未出现拉应力,且小于此处( 6.m )截面切除一半主钢筋s s s0s2/3ss 2M =1.2814.6415=977.5698KN m N =0.754552.99=3414.7425M e ==286mm N 341474.252861=[59.42]=120.242485020850MPa σπ-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-<⨯⨯⑥裂缝宽度验算(2.8-1)-1.65(0.002)002.0120850====ρs cuk f MPa f mmr说明在短期效应组合下桩身弯矩最大截面最外缘钢筋处于受压状态,可不必验算裂缝宽度。
课程设计计算书课程:《基础工程》课程设计设计题目: 柱下钢筋混泥土独立基础,双柱联合基础设计***师:***专业年级: 12级建筑(2)班所在学院和系:土木工程学院设计者:王飞学号: **********日期:2015年4月目录一、《基础工程》课程设计任务书 (1)1.工程概况 (1)2.地质资料 (1)3.上部荷载 (1)4.设计要求 (1)5.设计步骤 (1)二. 根据底层柱网平面图可知柱截面尺寸 (2)三. A-③轴处柱下设计钢筋混凝土独立基础 (2)3.1 初步确定基础尺寸 (2)3.2 验算荷载偏心距e (2)3.3 验算基底的最大压力P kmax (2)3.4 计算基底净反力设计值 (2)3.5 基础高度 (3)3.6 配筋计算 (3)四. B-③,C-③柱下钢筋混凝土双柱联合基础设计 (5)4.1 确定基底尺寸 (5)4.2 计算基础内力 (6)4.3 确定基础高度 (6)4.4 抗冲切承载力验算 (6)4.5 抗剪切强度的验算 (7)4.6 配筋计算 (7)五. 柱间地梁设计 (8)5.1 外墙地梁设计 (8)5.2 内墙地梁设计 (9)六. 施工图的绘制 (9)七. 参考文献 (9)八. 课程设计感想 (9)课程设计计算书任务书一、工程概况某中学四层教学楼,全框架结构,底层柱网平面如图所示。
二、地质资料本次勘察查明,在勘探深度范围内,场地地层由第四系冲、洪积物(Q4aL+pl)组成,各地层分述如下。
①杂填土(Q4ml):灰褐色、灰黑、土黄等杂色,稍湿,松散,主要以粉土为主,含有大量的生活、建筑垃圾及灰渣、砾卵石及植物根系,拟建综合教学楼场地该层厚0.4—5.0m。
②—1湿陷性黄土状土(Q4aL+pl):褐黄色、淡黄色。
土质较均匀,无层理,内含白色钙质粉末及少量贝壳,虫孔及植物根孔发育,孔径一般0.5—1mm之间。
摇振反应中等,无光泽反应、干强度低、韧性低。
拟建综合教学楼场地稍湿,中密,该层厚度:4.00—7.85m,顶面埋深0.40—5.00m;该层含水量ω:9.10%—17.20%,平均12.40%,稍湿,天然孔隙比e为0.71—0.92,平均0.83,中密。
《基础工程》课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解基础工程的基本概念,掌握其重要性和应用范围。
2. 学生能够掌握基础的工程材料和结构设计原理,并能够应用于解决实际问题。
3. 学生能够了解基础的施工工艺和工程管理方法,理解工程实施的流程和规范。
技能目标:1. 学生能够运用基础工程的知识,进行简单的工程设计和计算。
2. 学生能够通过实际案例分析,提高问题解决和决策制定的能力。
3. 学生能够运用工程图纸和施工图纸,进行基础的工程测量和施工操作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对基础工程学科的兴趣,激发学习的主动性和积极性。
2. 培养学生的团队合作意识,提高沟通与协作能力,培养解决工程问题的合作精神。
3. 培养学生具备质量意识、安全意识和环保意识,认识到工程对社会和环境的影响。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为基础工程学科的基础课程,旨在培养学生对工程实践的认识和理解。
学生处于年级阶段,具备一定的物理和数学基础,但实践经验不足。
因此,课程目标注重理论与实践相结合,提升学生的实际操作能力和问题解决能力。
教学要求注重启发式教学,激发学生思维,培养其创新能力和综合运用知识的能力。
二、教学内容1. 基础工程概述- 工程基本概念- 基础工程的重要性- 基础工程的分类及应用2. 工程材料- 常见工程材料的特点及用途- 材料的选择与合理应用3. 结构设计原理- 结构设计的基本原则- 常见结构类型及受力分析- 结构稳定性与强度计算4. 施工工艺与工程管理- 基础工程施工工艺流程- 工程项目管理的概念与方法- 工程质量、安全与环保管理5. 实践案例分析- 常见基础工程案例解析- 问题分析与解决方案设计- 案例讨论与经验总结教学大纲安排与进度:第一周:基础工程概述第二周:工程材料第三周:结构设计原理(一)第四周:结构设计原理(二)第五周:施工工艺与工程管理第六周:实践案例分析(一)第七周:实践案例分析(二)第八周:复习与总结教学内容与教材关联性:本教学内容紧密结合教材,按照教材章节顺序进行组织,确保学生能够系统地学习基础工程知识,同时注重实践案例分析,提高学生的实际操作能力。
基础工程第四版课程设计1. 项目概述本课程设计旨在让学生在基础工程第四版教材的基础上,运用所学知识,设计并实现一个简单的基础工程项目。
通过本课程设计,学生将能够掌握基础工程实践技能,并深入了解基础工程实践中的各种问题和挑战。
2. 项目背景随着我国社会经济的发展,基础工程建设不断加快。
然而,基础工程建设中存在着很多问题和挑战,如土地规划、地质环境、施工技术等方面的挑战。
因此,有必要让学生深入了解基础工程实践中的各种问题和挑战,掌握基础工程实践技能。
3. 项目目标本课程设计的主要目标是,让学生通过运用所学知识,实现一个简单的基础工程项目,并了解基础工程实践中的各种问题和挑战。
具体目标包括:•了解基础工程建设中的各种问题和挑战;•掌握基础工程实践技能;•实现一个基础工程项目;•分析基础工程项目中所遇到的问题和挑战,并提出相应的解决方案。
4. 项目内容本课程设计主要包括以下内容:4.1 环境准备1.安装相关软件及工具:如代码编辑器、版本控制软件等;2.下载本课程设计所需文件,包括代码模板、文档模板等。
4.2 需求分析根据所选的基础工程项目,进行需求分析。
需求分析主要包括以下内容:1.确定项目的目标和范围;2.分析项目的主要任务;3.分析项目的可行性,确定项目进程和时间表;4.编写需求规格说明书。
4.3 设计方案根据需求分析阶段的结果,设计基础工程项目的整体结构和具体实现方案。
主要包括以下内容:1.项目整体结构设计;2.各个模块的设计方案;3.数据库设计方案(如果需要)。
4.4 项目实现根据设计方案,进行具体的实现工作。
1.编码工作;2.单元测试;3.集成测试。
4.5 项目总结对整个项目进行总结和分析。
主要包括以下内容:1.对项目结果进行评估;2.对项目中遇到的问题进行分析;3.提出改进方案;4.撰写项目总结报告。
5. 项目要求1.本次课程设计需要根据教师要求选择基础工程项目,确定课程设计内容和开发任务;2.项目实现中应当使用至少一种设计模式;3.程序代码需清晰,结构合理,有详细注释;4.应提供完整的用户操作手册和开发文档,需包括详细的需求分析规格说明书、设计方案并解释所使用的设计模式、项目测试计划与方案,最终总结报告。
基础工程课程设计本课程设计是基于“基础工程实验”,基础工程实验的目的是使我们能够更好地了解和熟悉基础工程的建设。
一、实验前的准备工作1.明白实验目的:通过实验深入了解基础工程的建设,掌握它的基本原理;2.选择合适的实验材料和场所:仔细检查基础工程的材料,尤其是实验所需的工具和材料,确认无误后再开始实验;3.按照正确流程制定实验方案:应确保实验步骤清晰、实验设备与实验材料符合要求;4.安全防范措施:在实验之前应预选安全设施,如安全面罩,并及时做好各项安全防护措施。
二、实验过程1.开展实验前的准备:先将基础构造物料安放到给定的位置,按照实验要求组装各部件;2.按照要求安装仪器、装置和传感器,使其与实验物位接触良好,拾取并记录相关的初始状态参数;3.按照实验设定的条件和参数进行实验,要注意实验操作人员的安全;4.在实验过程中,要随时检查实验参数,并对发现的异常情况及时作出反应;5.确认实验参数正常后,停止实验,拾取并记录停止实验时的各项状态参数。
三、实验的解释及总结1.解释实验结果:仔细分析、研究实验结果,正确解释实验结果;2.做出言明:从实验结果出发,做出合理的言明,引发更大深度思考;3.确定结论:结合实验结果及其解释,确定实验结论;4.对实验结果进行总结,归纳总结,提出改进意见。
四、实验后的技能锻炼1.实验后进行技能锻炼:通过技能锻炼来提升实验掌握程度;2.实验复现:进行实验复现,运用实验数据及安放位置进行模拟实验;3.考虑疑难问题:思考实验中可能遇到的或在复现中发现的问题,及时思考解决方案;4.创新实验:设计新的实验,基于新的实验条件设定,进行实验模拟等。
以上就是本次基础工程实验的详细课程设置,希望能够有助于大家更好地理解基础工程的知识,为技能提升打下坚实的基础。
课程名称:《基础工程》设计题目:柱下钢筋混凝土独立基础院系:土木工程系专业:年级:学号:姓名:指导教师:南昌大学2013年1月4日第一部分课程设计任务书 0(二)................................................... 设计资料:0(三)................................................... 设计要求:2(四)..................................................... 设计内容2第二部分课程设计计算书. (3)(-)B2柱设计资料 (3)(二)........................................... 基础埋深及地层情况4(三)............................................. 地基承载力的确定4(四)................................................. 基础底面尺寸4(五)........................................... 承载力及偏心距验算5(六)............................................... 计算基底净反力5(七)................................................. 确定基础高度5(八)..................................................... 内力计算7(九)..................................................... 配筋计算7 1) ........................................................................................................ 长边方向72)短边方向 (8)(十)基础施工图 (8)(十一)A2、C2柱基础底面尺寸计算 (9)独立柱基设计第一部分课程设计任务书(-)设计题目:柱下钢筋混凝土独立基础(二)设计资料:1、地形:拟建建筑场地平整2、工程地质资料:自上而下依次为:①杂填土:厚约0.5m,含部分建筑垃圾;②粉质粘土:厚1.2m,软塑,潮湿,承载力特征值fak=130KN/m-:③粘土:厚1.5m,可塑,稍湿,承载力特征值fak=180KN/m::④全风化砂质泥岩:厚2. 7m,承载力特征值fak=240KN/m:;⑤强风化砂质泥岩:M 3. 0m,承载力特征值fak=300KN/m2;⑥中风化砂质泥岩:片4. Om,承载力特征值fak=620KN/m:;3、水文资料为:地下水对混凝土无侵蚀性。
课程名称:基础工程授课班级:XX年级XX班授课时间:XX课时教学目标:1. 知识目标:使学生掌握基础工程的基本概念、分类、设计原则和施工方法。
2. 能力目标:培养学生运用基础工程理论知识解决实际问题的能力,提高学生的工程设计水平。
3. 情感目标:激发学生对基础工程学科的兴趣,培养学生的团队合作精神和严谨的工作态度。
教学内容:一、基础工程概述1. 基础工程的定义、分类及作用2. 基础工程的重要性二、基础工程的设计原则1. 基础工程的承载能力2. 基础工程的稳定性3. 基础工程的耐久性三、基础工程的施工方法1. 深基坑开挖施工2. 地基处理施工3. 基础结构施工教学过程:一、导入1. 结合实际工程案例,引出基础工程的概念和作用。
2. 提出本节课的学习目标。
二、基础知识讲解1. 详细讲解基础工程的定义、分类及作用。
2. 分析基础工程的设计原则,包括承载能力、稳定性和耐久性。
三、案例分析1. 选择典型的基础工程案例,分析其设计原则和施工方法。
2. 引导学生思考如何运用所学知识解决实际问题。
四、课堂讨论1. 将学生分成小组,针对某一具体的基础工程案例进行讨论。
2. 各小组分享讨论成果,全班同学共同总结。
五、设计练习1. 布置一个基础工程设计练习,要求学生运用所学知识完成设计任务。
2. 教师巡视指导,解答学生在设计过程中遇到的问题。
六、总结与反思1. 教师总结本节课的重点内容,强调基础工程的重要性。
2. 学生反思自己在学习过程中的收获和不足,提出改进措施。
教学评价:1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、发言积极性等。
2. 设计练习:评估学生在设计练习中的表现,包括设计方案的合理性、计算结果的准确性等。
3. 反思总结:关注学生对本节课内容的理解和掌握程度,以及学生的情感态度。
教学资源:1. 教学课件:制作与教学内容相关的PPT,方便学生理解和记忆。
2. 实际工程案例:收集典型的基础工程案例,供学生分析和学习。
14基础工程课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法,培养学生运用基础工程知识解决实际问题的能力。
1.掌握基础工程的基本概念、分类和特点。
2.理解基础工程的设计原理和方法。
3.熟悉常见的基础工程构造和施工技术。
4.能够运用基础工程知识分析和解决实际问题。
5.具备基础工程设计和施工的基本能力。
情感态度价值观目标:1.培养学生的工程意识,提高对基础工程学科的兴趣。
2.培养学生严谨的科学态度和良好的团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括基础工程的基本概念、原理和设计方法。
1.基础工程的基本概念:介绍基础工程的定义、分类和特点。
2.基础工程的设计原理:讲解基础工程的设计方法、步骤和注意事项。
3.常见的基础工程构造和施工技术:讲解不同类型基础工程的构造特点和施工技术。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法。
1.讲授法:通过讲解基础工程的基本概念、原理和设计方法,使学生掌握相关知识。
2.讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,培养学生的思考能力和团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法:通过实地参观和实验操作,使学生了解基础工程的施工技术和设备。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材:选用权威、实用的基础工程教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:配置齐全的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和理解能力。
2.作业:布置适量的作业,要求学生在规定时间内完成,评估学生的掌握程度和应用能力。
某单层厂房柱下基础设计(5号柱下基础)姓名:学号:指导教师:2016年5月目录第1章概述 01.1 设计任务 01.2设计资料 (1)1.2.1 地基勘察资料 (2)1.2.2 设计荷载 (4)1.3设计依据 (4)第2章5号柱下独立基础设计 (5)2.1基底尺寸的确定 ............................................................. 错误!未定义书签。
2.1.1持力层的选取 ...................................................... 错误!未定义书签。
2.1.2确定基础埋深以及持力层的承载力 .................. 错误!未定义书签。
2.1.3确定基底尺寸 ...................................................... 错误!未定义书签。
2.1.4承载力以及偏心距计算 (6)2.1.5地基变形验算 (7)2.2基础立面设计 (7)2.2.1荷载基本组合 (7)2.2.2确定基础高度 ...................................................... 错误!未定义书签。
2.2.3内力计算 (8)2.2.4基础配筋 .............................................................. 错误!未定义书签。
第3章 5号柱下桩基础设计 . (10)3.1确定桩端持力层和承台埋深 (11)3.2确定单桩竖向承载力标准值 (12)3.3初步拟定桩数和平面位置 (12)3.4桩位布置和确定承台尺寸 (12)3.5计算考虑群桩效应下的基桩竖向承载力设计值R并验算 (13)3.6求桩顶荷载 (13)3.6.1桩顶平均竖向力 (13)3.6.2基桩的水平承载力验算 (13)3.7承台受冲切承载力验算 (14)3.7.1边柱冲切 (14)3.7.2角桩向上冲切 (14)3.8承台受剪承载力计算 (15)3.9承台受弯及配筋计算 (15)3.10桩基变形及沉降验算 (16)第4章基础施工 (16)4.1浅基础施工方案 (16)4.2桩基础施工方案 (17)第1章 概 述1.1 设计任务一、设计题目:某单层厂房柱下基础设计 二、工程名称:⨯⨯机械厂的装配车间设计三、场地位置:建筑场地位于该机械厂厂区内,厂房平面尺寸为4224m m ⨯,规定室内地面标高为±0.00,相当于黄海高程455.00m ,室外地面标高为-0.15m ,柱顶标高为12.50m ,轨顶标高为9.80m 。
淮阴工学院《基础工程》课程设计计算书班级:姓名:学号:指导老师:日期: 2014年6月归口单位:建筑工程学院4.1设计题目本次课程设计的题目:预制桩粧基设计。
4.1 设计荷载柱底荷载效应标准组合值和柱底荷载效应基本组合值分别如表4.1、表4.2所示。
(1)题号:25号(2)柱底荷载效应标准组合值如下。
A轴荷载:F K=2040kN;M K=242kN·m;V K=145kN。
B轴荷载:Fk =2280kN;Mk =223kN·m;Vk=158kN。
C轴荷载:Fk =2460kN;Mk =221kN·m;Vk =148kN。
(3)柱底荷载效应基本组合值如下。
A轴荷载:F=2650kN;M=253kN·m;V=193kN。
B轴荷载:F=3560kN;M=228kN·m;V=175kN。
C轴荷载:F=3120kN;M=244kN·m;V=188kN。
承台-2平面图AA设计C 轴柱下桩基,A 、B 轴柱下仅设计承台尺寸和估算桩数。
三. 地层条件及其参数地层条件及其参数详见桩基础课程设计任务书。
四.预制桩基设计建筑物基础设计方案采用混凝土灌注桩,具体设计方案如下:室外地坪标高为-0.45m ,自然地面标高同室外地坪标高。
查表,该建筑桩基属丙级建筑桩基,拟采用截面为350mm 的沉管灌注桩,以⑤号土层粉质黏土为持力层,桩尖伸人持力层1.2m (对于沙土不小于2d =700mm ),设计桩长11.0m ,初步设计承台高0.8m ,承台底面埋置深度-1.60m ,桩顶伸人承台50mm 。
i.单桩承载力计算根据以上设计,桩顶标高为-1.6m ,桩底标高为-12.6m ,桩长为11.0m 。
1单桩竖向极限承载力标准值单桩竖向极限承载力标准值按下式计算:Q uk = Q sk +Qpk= up ∑qsik l i +Ap q pk 由于Q sk =4×0.35×(0.35×22+3.3×28+4.5×6.6+60×0.75)=631kN Q pk =0.35×0.35×900=110kN Q uk =631+110=741kN , 2.基桩竖向承载力设计值计算承台底部地基土为较松软的填土,压缩性大,因此本工程不考虑承台土效应,即取 ηc =0,则有 R = R a=Kuk Q =2741=370.5 kN 根据上部荷载初步估计桩数为 n=a R k F =5.3702460=6.64 则设计桩数为 8 根。
ii 桩基的验算根据《建筑桩基技术规范》(JGJ 94—2008),当按单桩承载力特征值进行计算时,荷载应取其效应的标准组合值。
由于桩基所处场地的抗震设防烈度为7度,且场地内无可液化砂土、粉土问题,因此可不进行地震效应的竖向承载力验算。
下面进行桩基竖向承载力的验算。
根据桩数设计矩形承台,边长为2.0m*4.6m ,矩形布桩,桩中心距取1.3m ,桩心距承台边缘均为350mm 见图(4.17)承台及其上填土的总重为G k = 2.0×4.6×1.6×20 = 294.4 kN 计算时取荷载的标准组合,则Nk =nG k+k F=84.2944602+= 344.3kN<R(370.5kN)N k max = N k +∑2max My y =344.3 + 33.47=377.77kNN k min= N k -∑2maxMy y =344.3-43.51=300.79kN因此N k max =377.77kN<1.2R(=1.2×370.5=444.6kN) N k min=300.79kN >0满足设计要求,故初步设计是合理的。
iii .承台设计根据以上桩基设计及构造要求,承台尺寸为2.0m ×4.6m ,预估承台厚0.8m (见图4.18),承台混凝土选用C30, f t =1.43N / mm 2, f c =14.3N / mm 2;承台钢筋选用HRB400 级钢筋, f y =360N /mm 2。
1.承台内力计算1.承台计算承台内力计算荷载采用荷载效应基本组合设计值,则基桩净反力设计值为='max N +∑2yM iiyy=83120+23.163.18.0188244⨯⨯⨯+)(=390+50.56=440.56kN ='min N nF -∑2yM iiy y=83120-23.163.18.0188244⨯⨯⨯+)(=390-50.56=339.44kNN =n F =83120=390kN2 承台厚度及受冲切承载力验算为防止承台产生冲切破坏,承台应具有一定的厚度,初步设计承台厚0.8m ,承台底保护 层厚50mm ,则h0=800-60=740mm 。
分别对柱边冲切和角桩冲切进行计算,以验算承台厚 度的合理性。
由于基桩为圆形桩,计算时应将截面换算成方桩,则换算方桩截面宽度为mm d 3204008.08.0b p =⨯==(1)柱对承台冲切。
承台受桩冲切的承载力应满足下式:()[]0000)(2h f a hc a b F t hp x oy y c x l βββ+++≤N 312003120k Ni F Fl =-=-=,则冲跨比为)0.1~25.0(372.074.0275.00x 0之间在===h a ox λ25.174.0925.000y ===h a oy λ>1.0取0.10y =λ 冲切系数为47.12.0372.084.02.084.00x 0=+=+=x λβ70.02.00.184.02.084.00y 0=+=+=y λβ()[]0000)(2h f a hc a b F t hp x oy y c x l βββ+++≤=()()[]74.014301275.04.07.0925.04.047.12⨯⨯⨯⨯⨯++⨯⨯ =5122kN>)(kN 3120=l F故厚度为 0.95m 的承台能够满足柱对承台的冲切要求。
(2)角桩冲切验算。
承台受角桩冲切的承载力应满足下式:F l =='max N 440.56kN, 从角桩内边缘至承台外边缘距离为=`1255.2kN>N (=440.56)故厚度为 0.95m 的承台能够满足角桩对承台的剪切要求。
(3)承台受剪承载力计算承台剪切破坏发生在柱边与桩边连线所形成的斜截面处,对于I —I 截面,974.08908000h 80025.025.0hp=⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=βkN 12.88156.4402Nmax 2V =⨯=⨯=则V x bh f t >=⨯⨯⨯=156174.00.2143078.010hp αβ1430×0.74故满足抗剪切要求 。
(4)承台受弯承载力计算 承台计算截面弯矩如下。
取l-l 截面,取基桩净反力最大值='maxN 440.56kN 进行计算,则∑=⨯⨯==kN 2.9691.156.4042y N M i i x mm h f Mxy 404209.0Asl ==因此,承台长边方向选 18 @ 140,则钢筋根数为n=2000/140+1=16,实际钢筋A S =4069mm 2,满足要求。
对于Ⅱ-Ⅱ截面,取基底净反力平均值kN 390N ='进行计算。
此时H 0=800-80=720mm 则m kN x N i i ∑⋅==702M y 20230099.0mm h f M A y y s ==因此,承台短边选用 16@200,则钢筋根数为n=3300/200+1=18,实配钢筋A s =3618mm (5)承台构造设计混凝土桩桩顶伸入承台长度50mm 。
两承台间设置连系梁,梁顶面标高-0.8m,与承台齐平,梁宽400mm,梁内主筋上下共 4 12通长配筋,箍筋采用 8@200。
承台底座厚100mmC10素混凝土垫层,垫层挑出承台边缘100mm 。
Iv 桩身结构设计沉管灌注桩选用C30混凝土,钢筋选用HRB400级,箍筋HPB300。
1. 桩身轴向承载力验算 根据《建筑桩基础规范》(JGJ-2008)第5.8.2条的规定,桩顶轴向压力应符合下列规定ps c A f c max N ϕψ≤ 22max 3.163.1*)8.0188244(84.3942.13120n G F N ⨯⨯++⨯+=++=∑ii y y y M =434.16+50.56=484.72kN计算桩身轴心抗压强度时,一般不考虑压屈影响,故取稳定系数则级混凝土,桩施工工艺系数;对于挤土灌注桩,基,/3.14f 30,8.012c c mm N C ===ψϕ35.0103.143.1485.016c ⨯⨯⨯⨯⨯=A f c ϕψ=1489kN>)(kN 72.484Nmax =故桩身轴向承载力满足要求。
4.5 桩身构造设计桩身按构造要求配筋,选8φ14的HRB400级钢筋通长配筋;箍筋选用φ6的距100mm 。
采用打入法沉桩,桩顶设置三层φ6@50钢筋网,层距50mm,桩尖所有主筋应焊接在一根圆钢上,桩尖0.6mm 范围内箍筋加密,间距50mm,桩身主筋混凝土保护层30mm. 4.6 吊桩验算由于桩的长度不大,桩身吊装时采用二点起吊,吊点位置如图所示。
起吊点距桩两端距离为a = 0.207l =0.207×11.0 =2.28m则起吊距桩身最大弯矩为mkN kql M .31.1011)2535.0(3.10214.00214.02221=⨯⨯⨯⨯==桩身配筋验算:混凝土采用C30级,钢筋采用HRB400级,则mm h mm b mm N f mm N f y c 31040350,350,/360,/3.14022=-====由于,每边配3φ14,2461mm A s =,则mm b f A f x c sy 16.333503.140.14613601=⨯⨯⨯==α所以1M M u > 故桩身配筋满足吊装要求。
4.7 估算A 、B 轴线柱下桩数1.桩数估算设计A 、B 轴线上基础的方法与C 轴线下相同,单桩极限承载力标准值为729KN ,基桩竖向承载力特征值为364.5KN 。
A 轴荷载标准组合值为KN V m KN M KN F k k 1452422040k =⋅==、、。
根据A 轴荷载初步估计A 轴柱下桩数,即则A 轴下设计数为6根。
B 轴柱下荷载标准组合值为KN V m KN M KN F k 1582232280k k =⋅==、、。