基础工程课程设计例子修改版
- 格式:doc
- 大小:565.50 KB
- 文档页数:13
《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。
基础工程课程设计例题一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法,培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下:1.掌握基础工程的基本概念和分类;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设计规范。
4.能够运用基础工程原理分析和解决实际工程问题;5.能够进行基础工程的设计和计算;6.能够撰写基础工程的设计报告。
情感态度价值观目标:1.培养学生的工程意识和创新精神;2.培养学生对基础工程安全的重视;3.培养学生对工程环境的保护意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.基础工程的基本概念和分类:包括基础工程的定义、作用、分类及其特点。
2.基础工程的设计原理和方法:包括基础设计的依据、原则和方法,以及不同类型基础的设计计算。
3.常见的基础工程设计规范:包括各类基础工程的规范要求和相关标准。
三、教学方法为了实现教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法。
2.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解基础工程在实际工程中的应用和解决实际问题的能力。
3.实验法:通过实验操作,使学生掌握基础工程的实验方法和技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威的基础工程教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:提供相关的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作精美的PPT和教学视频,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备齐全的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估其对基础工程的理解和应用能力。
2.作业:布置适量的作业,要求学生独立完成,以评估其对基础工程知识和设计方法的应用能力。
3.考试:进行期中和期末考试,以评估学生对基础工程知识的掌握程度。
《基础工程》课程设计任务书(一)上部结构资料某框架结构柱网图如下,柱截面为400*400mm2,F1=(700+学号后两位数字)kN,F2=(1400+学号后两位数字)kN,F1=(2000+学号后两位数字)kN。
F2F3F2F3(二)地质资料经探测,地层岩性及土的物理力学性质如下表。
地下水埋深为5m,无腐蚀性。
柱下独立基础设计步骤及内容1.选择持力层2.计算地基承载力特征值,并修正3.计算基础所需底面尺寸4. 验算软弱层强度和沉降量5.设计基础剖面,并计算配筋6.绘制施工图。
基础工程课程设计《基础工程》课程设计任务书(一)上部结构资料某框架结构柱网图如下,柱截面为400*400mm2,F1=(700+学号后两位数字)kN,F2=(1400+学号后两位数字)kN,F3=(2000+学号后两位数字)kN。
(二)地质资料经探测,地层岩性及土的物理力学性质如下表。
地下水埋深为5m,无腐蚀性。
(三)设计内容:设计两种方案方案一:钢筋混凝土柱下独立基础;方案二:柱下条形基础或桩基础柱下独立基础设计步骤及内容1.选择持力层2.计算地基承载力特征值,并修正3.计算基础所需底面尺寸4. 验算软弱层强度和沉降量5.设计基础剖面,并计算配筋6.绘制施工图。
柱下条形基础设计步骤及内容 1.选择持力层2.计算地基承载力特征值,并修正3.确定基础底面尺寸和剖面尺寸(软弱层强度验算及沉降量验算可不做)4.计算基础内力(倒梁法或静定分析法或文克勒地基法)5.计算配筋6.绘制施工图。
桩基础设计步骤及内容1.选择桩的类型(预制桩)及截面尺寸(方桩400*400mm 2)2.选择桩端持力层,承台埋深,从而计算单桩竖向承载力3.确定桩数、间距及平面布置4.桩身结构设计(省)5.承台设计6.绘制施工图柱下独立基础1. 持力层的选择地基持力层选在第2层,粉土上。
取基础埋深2.0m2. 计算地基承载力特征值,并修正按规范承载力确定,由表可知,标准贯数为12,由《基础工程》表2—4得,对于粉砂,fak(N=10)=140Kpa, fak(N=15)=180Kpa,由内插法得:fak(N=12)=(180-140)×(12-10)/(15-10)+140=156kpa由于d=2m>0.5m,则进行修正,由表2—5得,b η=0.5 、d η=2.0 , 承载力计算公式:)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη (1) 深度修正 )5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη=156+2.0*20.2*(2.0−0.5)=216.6kpab 为基础底面宽度当小于3m 时按3m 取值;3. 确定基础尺寸(1)对于A1、A4、C1、C4四个柱子基础为第一类 1.基础取方形,边长为b1 b1hWrW d rG fa Fk **1+-≥=0.2*2.206.21674.0*725-=1.74m则取b=2.0m<3.0m ,所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算K F =Fk+Gk=725⨯0.74+2.0×2.0×2.0×20.2=696.8KNK P =AF K=696.8/4=174.2KPa<fa=216.6KP 满足要求; 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2=1.5>0.50查表2—7得,运用内插法得:θ=21.5,则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力:δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0322()394.0320.2()0.22.202.174(0.20.2⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=28.1kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力:δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值:由表2—4得,fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=28.1+101=129.6kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求 (2)对于A2、A3、C2、C3、B1、B4六个柱子基础为第二类 1.基础取方形,边长为b2 B2hWrW d rG fa Fk **2+-≥=0.2*2.206.21674.0*1425-=2.44m则取b=2.44m<3.0m ,所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算竖向力 K F =Fk+Gk=1425+2.0×2.5×2.5×20.2=1307KNK P =AF K=1307/(2.5×2.5)=208.72KPa<fa=216.6KPa 满足要求; 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2.5=1.2>0.5查表2—7得,运用内插法得:θ=21.5,则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力:δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0325.2()394.0325.2()5.22.207.208(5.25.2⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=41.8kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力:δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值:由表2—4得,fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=41.8+101=142.8kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求(3)对于B2、B3二个柱子基础为第三类 1.基础取方形,边长为b3 b1hWrW d rG fa Fk **3+-≥=0.2*2.206.21674.0*2025-=2.91m则取b=3.0m=3.0m ,所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算竖向力 K F =Fk+Gk=2025⨯0.74+2.0×3.0×3.0×20.2=1858.5KNK P =AF K=1858.5/9=206.5KPa<fa=216.6KPa 满足要求; 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2=1.5>0.50查表2—7得,运用内插法得:θ=21.5,则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力:δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0320.3()394.0320.3()0.32.205.206(0.30.3⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=45.6kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力:δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值:由表2—4得,fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=45.6+101=146.6kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求 4.沉降验算0462.088.00.284.01E -120211=⨯⨯-==r b ωμδ,0370.088.05.284.01E -120222=⨯⨯-==r b ωμδ0308.088.00.384.01E -120233=⨯⨯-==r b ωμδ,0056.088.0684.01E -1202=⨯⨯-==r kj r ωμδmm F F S 3.490056.0142527250462.0221111=⨯⨯+⨯=⨯∙+∙=δδmm F F F S 2.720056.020257252(14250370.02312222=⨯+⨯+⨯=∙+⨯∙+∙=)δδδ mm F F F F S 1.760056.014252025725(14250370.02312222=⨯+++⨯=∙+∙+⨯∙+∙=')δδδδmm F F F S 7.970056.020*******(20250308.03323333=⨯+⨯+⨯=∙+⨯∙+∙=)δδδ则mm mm S S 1223-1212>==∆,mm mm S S 1227-1212>='='∆,mm mm S S 1225-2323>==∆,则基础均需要进行调整。
可编辑修改精选全文完整版基础工程课程设计计算书一、 工程概况某写字楼为钢筋混凝土框架结构,楼高6层,采用钢筋混凝土柱下条形基础。
底层平面见示意图。
框架柱截面尺寸为500×500,二、 根据地质资料可知确定基础埋深:根据地质资料进入土层 1.7m 为粘土层,其基本承载理fak =175kPa,为最优持力层,基础进入持力层大于30cm ,基础埋深为2m 。
杂填土γ=15kN/m3粘土γ=18kN/m3;基本承载力fak=175kPa淤泥γ=18.5kN/m3;基本承载力fak=90kPa1.7m3.5m未钻穿地基地质构造情况三、确定基础梁的长度和外伸尺寸。
设基础梁两端外伸的长度为a1、a2,两边柱之间的轴线距离为a。
为使其合力作用点与根据荷载的合力通过基底形心,按形心公式确定基础两端向外延伸出边柱外。
但伸出长度也不宜太大,这里取第一跨距(AB跨)的0.25倍,即取a=0.25×6=1.5m。
xc确定后,可按合力作用点与基底形心相重合的原则,定出基础梁的长度L,则有:L= 2(xc+La)= 2×(15+1.5) = 33m三、确定基础受力:表1 柱荷载值表轴号①②③④⑤⑥A 1775 2150 2587 2400 2150 1775B 1775 2150 2587 2400 2150 1775C 1775 2150 2587 2400 2150 1775注:单位kN。
按地基持力层的承载力确定基础梁的宽度b。
初定基础的埋置深度2m >0.5m ,应对持力层承载力进行深度修正,即:f '= f k +ηd ·γ0(d- 0.5 )= 175 + 1.0×((15×1.7 + 18 × 3.5)/5.2)×(2.0-1.0)= 192.0 kPa < 1.1f k = 192.5kPa b≥)20'(d f L Fi-∑ =)2200.192(33177521502400258721501775⨯-⨯+++++= 2.56m ,取 b = 2.7m则持力层的地基承载力设计值f = f ' = 192.5 kPa四、 条形基础地基承载力验收. 1. 上部结构荷载和基础剖面图∑F i =1775+2150+2587+2400+2150+1775=12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.M为了增加抗弯刚度,将基础长度L 平行于弯度作用方向,则基础底部抗弯刚度W=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3 折算成线荷载时,Pjmax= F A/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M/490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2Pjmin= F A/Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M3=144.07-2.68=141.39 KN/M2Pjmax=146.75 KN/M2<1.2 fak=1.2×175=210 KN/M21/2(Pjmax+ Pjmin)=1/2(146.75+141.39)=144.07<175 KN/M2满足要求.五、地基软弱下卧层的验算第一步:地基承载力特征值修正fa=fak+ηd×rm(d-0.5)=(175+1.0×18(2-0.5) kPa =202 kPa 第二步:验算基础底面面积A=F A/(fa-r G d)= 12837kN/(202-20×2)= 12837/214.04=79.2m2L×b=(2.7×33)=89.1 m2>A=79.2m2符合要求第三步:计算基底附加压力P0=P k-r m d=(F A+G k)/A-r m d=(12837+20×2×33×2.7)/(33×2.7) -15×1.7 KPa =158.57Kpa第四步:计算下卧层顶面附加压力和自重应力为Z=1.7+3.5-2=3.2m>0.5b=0.5×2.7=1.35mα=E S1/ E S2=9/3=3由表1-17查的θ=230,下卧层顶面的附加压力为 P Z =)tan 2)(l tan 2(0θθz z b lb p++=KPa KPa 12.3)424.035.12)(33424.035.127.2(57.1587.233=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯下卧层顶面处的自重应力 P CZ =(15×1.7+18×3.5)=88.5Kpa 第五步:验算下卧层承载力下卧层顶面以上土的加权平均重度 r m =33/01.17/5.37.1185.3157.1m KN m KN =+⨯+⨯下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值)05.(-+=d m d fak faz γη=[90+1.0×17.01×(5.2-0.50)]=170.23kPaPZ+PCZ=(3.12Kpa +88.5Kpa)=91.62 Kpa ≤faz=170.23kPa 满足要求.六、底板配筋计算第一步:确定混凝土及钢筋强度选用混凝土强度等级为C25,查得ft=1.27Mpa,采用HPB235钢筋得fy=210Mpa.第二步:确定地基净反力Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb-∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/ 490.05M 3=144.07-2.68=141.39 KN/M 2第三步:计算截面I 距基础边缘的距离 bi=0.5×(2.7-0.24)=1.23m第四步:计算截面的剪力设计值 VI=bi/2b[(2b -bi)pjmax+bi ×pjmin] =()[]m KN m KN /179/39.14123.175.14623.17.227.2223.1=⨯+⨯-⨯⨯第五步:确定基础的有效高度 h0≥mm ft VI 34.20127.17.01797.0=⨯= 基础高度可根据构造要求确定,边缘高度取250mm,基础高度取h=350mm,有效高度h0=(350-50)=300mm >201.34mm,合适.第六步:验算基础截面弯矩设计值MI=0.5VI ×bi=0.5×179×1.23=110.1KN.m/m 第七步:计算基础每延长米的受力钢筋截面面积并配筋 As=261941103002109.01.11009.0mm fyh MI =⨯⨯⨯=配受力钢筋Ф20@150(As=2094.7mm 2),配Ф8@250的分布筋.七、基础梁纵向内力计算及配筋 第一步:确定基础净反力∑F i =1775+2150+2587+2400+2150+1775=12837kN ∑M=(2587-2150) ×3KN.m=1311KN.MW=bL 2/6=(2.7×332)/6=490.05M 3Pjmax= F A /Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M /490.05M 3=144.07+2.68=146.75 KN/M 2Pjmin= F A /Lb -∑M/w=12837kN/(33×2.7)-1311KN.M/490.05M 3 =144.07-2.68=141.39 KN/M 2折算为线荷载时: Pjmax=(146.75×2.7) KN/m =396.225KN/m pjmin=(141.39×2.7) KN/m =381.753 KN/m 为计算方便,各柱距内的反力分别取该段内的最大值 第二步确定固端弯矩m KN m KN M BA •=•⨯⨯=4465.12.396212 m KN m KN M CB •-=•⨯⨯-=75.177965.395812 m KN m KN M CD•=•⨯⨯=117969.3921212 m KN M DC •-=1179 m KN m KN M DE •=•⨯⨯=117163.3901212 m KN M ED •-=1171m KN m KN M EF •=•⨯⨯=116367.3871212 m KN M FE •-=1163m KN m KN M FG •=•⨯⨯=173361.385812m KN m KN M GH •=•⨯⨯-=4305.15.382212⑵ 分配系数EI EI EI 各杆线刚度 iAB = ─── ; iBC = ─── ; iCD = ───1.5 6 6分配系数 μBA =BC AB i i 433i AB + =0.43 ; μBC =BC AB i i 433i BC += 74=0.57μCB =CD BC i i 344i BC +=178=0.47; μCD =BC CD i i 343i CD + =179=0.53(三)、地基梁正截面抗弯强度设计地基梁的配筋要求基本上与楼面梁相同。
基础工程自建房课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解自建房基础工程的基本概念,掌握其重要性和设计原则。
2. 使学生掌握基础的地质、土力学知识,并能应用于自建房基础工程的选型与设计。
3. 引导学生了解我国相关建筑法规和标准中关于自建房基础工程的要求。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析自建房基础工程问题的能力,能进行简单的基础工程设计。
2. 提高学生运用工具(如测量仪器、绘图软件等)进行基础工程测设和图纸绘制的能力。
3. 培养学生团队协作和沟通能力,能在项目中进行有效的分工与合作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对自建房基础工程的兴趣,激发他们探究建筑领域的热情。
2. 引导学生关注自建房基础工程的安全问题,增强社会责任感和职业道德。
3. 培养学生勇于创新、严谨求实的科学态度,为将来从事建筑及相关领域工作打下基础。
本课程针对初中年级学生,结合学生年龄特点和认知水平,注重实践性与实用性,旨在使学生通过学习,掌握自建房基础工程的基本知识和技能,培养其解决实际问题的能力,同时注重情感态度价值观的培养,为学生的全面发展奠定基础。
二、教学内容1. 自建房基础工程概述- 基础工程的作用与重要性- 常见基础类型及特点2. 地质与土力学基础- 地质基础知识- 土的力学性质- 基础工程选型与土质关系3. 自建房基础工程设计- 设计原则与要求- 基础结构设计- 基础工程图纸绘制4. 建筑法规与标准- 我国建筑法规概述- 自建房基础工程相关标准5. 实践操作与案例分析- 实地考察与测量- 案例分析与讨论- 设计方案展示与评价本教学内容根据课程目标进行选择和组织,注重科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度,以教材相应章节为基础,结合实际案例,确保学生能够掌握自建房基础工程的相关知识和技能。
教学内容分为五个部分,循序渐进地引导学生从理论到实践,培养其解决实际问题的能力。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,旨在激发学生的学习兴趣,提高主动性和实践能力:1. 讲授法:用于对自建房基础工程的基本概念、地质与土力学基础、建筑法规与标准等内容进行系统讲解,确保学生掌握必要的理论知识。
《基础工程》课程设计一、墙下条形基础课程设计任务书某教学楼采用毛石条形基础,教学楼建筑平面如图1所示,试设计该基础。
地下水位在天然地表下8.5m,水质良好,无侵蚀性。
室外设计地面-0.6m,室外设计地面标高同天然地面标高。
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。
基础采用两种方案:(1) 采用M5水泥砂浆砌毛石;(2) 采用水泥砂浆M5,砌MU10砖基础。
标准冻深为1.20m。
荷载及土层参数如表1。
图1 教学楼建筑平面图表1 荷载及土层参数设计内容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。
二、柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构,采用柱下独立基础,柱网布置如图2所示,试设计该基础。
该地区地势平坦,无相邻建筑物,经地质勘察:持力层为粘性土,土的天然重度为18 kN/m3,地基承载力特征值f ak=230kN/m2,地下水位在-7.5m处,无侵蚀性,标准冻深为1.0m(根据地区而定)。
荷载参数表如表2。
传来轴心荷载为680kN,弯矩值为80kN·m,水平荷载为10kN。
表2 柱下独立基础荷载参数表组号柱截面尺寸上部结构传下来的荷载标准值轴力kN 弯矩kN.m 剪力KN1 350mm×500mm 680 80 102 300mm×450mm 678 89 123 400mm×500mm 658 88 114 350mm×550mm 655 75 155 350mm×500mm 687 78 146 300mm×450mm 654 89 137 400mm×500mm 638 88 158 350mm×550mm 689 80 169 350mm×500mm 656 83 1210 300mm×450mm 632 84 11设计内容:(1)确定基础埋置深度(2)确定地基承载力特征值(3)确定基础的底面尺寸(4)确定基础的高度(5)基础底板配筋计算(6)绘制施工图(基础的平面布置图及基础配筋图)三、桩基础设计任务书:某多层建筑一框架结构,柱所采用的混凝土等级为C30,建筑场地位于市区,地势平坦。
°基础工程课程设计三:设计内容:(1) 确定桩型,桩长根据地质资料,以黄褐色粘土为桩尖持力层,钢筋混凝土预制桩Φ500mm ,承台埋深1.8m.,初步将桩打入第五层黄褐黏土下3.2m ,桩长为19.5m (1) 确定单桩或基桩竖向承载力 查《建筑地基基础设计规范》(GBJ 7-89)得: 土层液性指数Ic 预制桩侧阻力特征值 Q sia (kPa)桩在该土层伸入长度 L n (m) 灰色粘土 0.7 25.4 8.5 灰黄色粘土 0.5 31 4 黄色粉质粘土 0.35 35.2 3.6 黄褐色粘土0.25383.2预制桩桩端端阻力特征值:L=20m,Ic=0.25 q pk =2500kPa中柱:柱截面面积2220.04m d A P ==π柱截面周长m d U 57.1==π is i a pp pa l qu A q R ∑+=51.142325002.0)2.3386.32.354315.84.25(57.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=R边柱:柱截面面积2220.04m d A P ==π柱截面周长m d U 57.1==πi sia p p pa l q u A q R ∑+=51.142325002.0)2.3386.32.354315.84.25(57.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=R 角柱:柱截面面积2220.04m d A P ==π柱截面周长m d U 57.1==π is i a pp pa l qu A q R ∑+=51.142325002.0)2.3386.32.354315.84.25(57.1=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=R(3)确定桩数、承台尺寸及建筑物的桩基础平面布置 ①、桩数n中柱: 86.351.142350001.11.1=÷⨯=≥R Fn 取4根 边柱:25.351.142342001.11.1=÷⨯=≥R Fn 取4根角柱:96.151.142325301.11.1=÷⨯=≥RFn 取2根②、柱距a S柱距a S 大小直接影响群桩的群桩效应,根据规范规定,2~5.1)4~3(==d S a (m)取2m ,边距取0.5m杂填土 316m kN=γ灰色黏土 39.17m kN=γ 7.0=l I 50.0=eo 12=ϕ kPa c 15= kPa f ak 110=32.18m kN =γMPa E S 0.4=50.0=l I 70.0=e o 16=ϕkPa c 25=kPa f ak 170=黄色粉质黏土30.18m kN =γ MPa E s 0.5= 35.0=l I 70.0=e kPa f ak 200=黄褐色黏土35.18mkN=γo 18=ϕ kPa c 35=MPa E S 0.6= kPa f ak 220=③、桩布置形式采用正方形布置,承台尺寸如图示:中柱:边柱:角柱:④、桩数验算 承台及上覆土重中柱:kN G 36033202=⨯⨯⨯=477.351.1423)3605000(≤=÷+=+RGF 边柱:kNG 36033202=⨯⨯⨯=420.351.1423)3604200(≤=÷+=+RGF 角柱:kNG 24032220=⨯⨯⨯=295.151.1423)2402530(≤=÷+=+RGF(5)桩基验算①、桩基竖向承载力验算 中柱:F=5000kN M=240kN.m H=50kN 荷载作用。
【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。
基础工程课程设计实例一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法,培养学生分析和解决基础工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解基础工程的基本概念、原理和设计方法,包括地基承载力、基础类型、基础施工等技术要点。
2.技能目标:学生能够运用所学知识分析和解决基础工程问题,具备基础工程设计和施工的基本能力。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识基础工程在工程建设中的重要性,培养对基础工程学科的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.基础工程概述:介绍基础工程的基本概念、功能和分类,让学生了解基础工程在工程建设中的重要性。
2.地基与基础:讲解地基的分类、性质和承载力计算,以及不同类型基础的设计和施工方法。
3.基础施工技术:介绍基础施工的基本工艺、施工设备和施工,以及施工中的质量控制和安全管理。
4.基础工程案例分析:分析典型基础工程案例,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题的分析和解决。
三、教学方法为了实现教学目标,本课程将采用以下教学方法:1.讲授法:教师通过讲解基础工程的的基本概念、原理和设计方法,引导学生掌握相关知识。
2.案例分析法:分析典型基础工程案例,让学生学会将理论知识应用于实际工程问题的分析和解决。
3.实验法:学生参观施工现场或实验室,使学生能够直观地了解基础工程的施工技术和设备。
4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,提高学生的思维能力和团队协作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的基础工程教材,为学生提供系统、全面的学习材料。
2.参考书:推荐学生阅读相关的基础工程参考书籍,丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料:制作课件、动画等多媒体资料,直观地展示基础工程的设计和施工过程。
4.实验设备:安排学生参观施工现场或实验室,使学生能够直观地了解基础工程的施工技术和设备。
一、选择桩端持力层,采用预制桩进行中柱与角、边柱下桩基础及承台设计计算(一)、桩型选择与桩长确定以及承台埋深根据工程工程地质勘探、资料、选择粉砂层作为桩基础持力层。
初选承台埋深 1.4d m =,采用350350mm mm ⨯得预制桩,打入持力层的长度1.5 1.50.3500.535d m =⨯=,取0.6m ,并控制最后灌入度满足要求。
如图1所示。
取桩顶嵌入承台0.05m ,锥形桩尖0.5m 。
则全部桩长为 0.05(15.6 1.4)0.60.515.35o l m =+-++=考虑到施工方便,从室外地坪取至桩尖。
则15.60.60.516.7o l m =++=,取17m 。
设计取为两节预制,每节8.5m 。
(二)、初定单桩竖向承载力根据物理指标与承载力参数之间的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值:uk sk pk sik i pk p Q Q Q u q l q A =+=+∑240.35(202104227.60.650)25000.35=⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯388.08306.25694.kN =+=在此处键入公式。
估算单桩承载力为694.334341.6pkskspQ Q R kN γγ=+==(其中取 1.6s p γγ==)。
(三)、确定桩数以及桩平面布置 1、对边柱(1)考虑最大轴力,按中心受荷初估:m a x 14003.23134F n R ===,取为4根。
(2)采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm ,承台平面尺寸初选为:1.75 1.75m m ⨯图22、对中柱(1)、由于桩数未知,故承台尺寸不好确定,可以先取不利组合形式按中心受荷初估:max 18004.15434F n R ===,取为5根 (2)、采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm ,承台平面尺寸初选为: 2.22.2m m ⨯.图33、对角柱(1)、由于桩数未知,故承台尺寸不好确定,可以先取不利组合形式按中心受荷初估:max 8001.84 434FnR===,取为2根(2)、采用平板式承台,桩的中心至承台边缘取1d=350mm,承台平面尺寸初选为:1.750.7m m⨯.(四)、确定基桩竖向承载力及基桩竖向承载力验算1、对边柱下桩(1)、因为n=4 3.故需要考虑群桩效应查表得:则(2)由于班建筑安全等级为二级,故取。
课程设计说明书课程名称:基础工程课程设计设计题目:柱下独立基础设计专业:班级:学生姓名:学号:指导教师:一、设计资料二、独立基础设计1、选择基础材料2、选择基础埋置深度3、计算地基承载力特征值4、初步选择基底尺寸5、验算持力层的地基承载力6、计算基底净反力7、验算基础高度8、基础高度(采用阶梯形基础)9、变阶处抗冲切验算10、配筋计算11、基础配筋大详图12、确定A、B两轴柱子基础底面尺寸13、设计图纸(附图纸)三、设计技术说明及主要参考文献柱下独立基础课程设计一、设计资料3号题○B轴柱底荷载:○1柱底荷载效应标准组合值:F K=1720KN,M K=150KN·m,V K=66KN。
○2柱底荷载效应基本组合值:F=2250KN,M=195KN·m,V=86KN。
持力层选用○4号土层,承载力特征值f ak=240kPa,框架柱截面尺寸为500mm×500mm,室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
二、独立基础设计1.选择基础材料基础采用C25混凝土,HPB235级钢筋,预估基础高度0.8m。
2.选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。
①号土层:杂填土,层厚约0.5m,含部分建筑垃圾。
②号土层:粉质粘土,层厚1.2m,软塑,潮湿,承载力特征值f ak=130kPa。
③号土层:粘土,层厚1.5m,稍湿,承载力特征值f ak=180kPa。
④号土层:细砂,层厚3.0m,中密,承载力特征值f ak=240kPa。
⑤号土层:强风化砂质泥岩,很厚,中密,承载力特征值f ak=300kPa。
⑥表1.1地基岩土物理学参数土层编号土的名称重度γ3mKN孔隙比e液性指数Il粘聚力cKPa内摩擦角ϕ0()压缩模量sEpaM标准贯入锤击数N承载力特征值akf()KPa① 杂填土 18 -- -- ----------② 粉质粘土 200.65 0.8434 13 7.5 6 130 ③ 黏土 19.4 0.58 0.78 2523 8.2 11 180 ④ 细砂 21 0.62-- -- 3011.6 16240 ⑤中风化砂质泥岩22-- -- ----1822300⑦ 水文资料为:地下水对混凝土无侵蚀性,地下水位深度位于地表下1.5m 。
⑧ 建筑物所处场地抗震设防烈度为7度,场地内无可液化土。
⑨ 设计参数:柱截面尺寸为500mm×500mm 。
拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性,地下水位深度:位于地表下1.5m 。
取基础地面高时最好至持力层下0.5m ,本设计取○4号土层为持力层,所以考虑取室外地坪到基础地面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m 。
由此得到基础剖面示意图如下图所示。
基础剖面简图3.求地基承载力特征值f a根据细沙e=0.62,查表得b η=2.0,d η=3.0。
基地以上土的加权平均重度为7.35.0115.14.92.010-201205.018⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=)(m γ=13.683m KN持力层承载力特征值f a (先不考虑对基础宽度修正)为ak a f f =+m γηd (d-0.5)=240+3.0×13.68×(3.7-0.5)=371.33KPa上式d 按室外地面算起。
4.初步选择基础尺寸取柱底荷载标准值:F K =1720KN ,M K =150KN·m ,V K =66KN 。
计算基础和回填土G K 时的基础埋置深度为d=)15.47.3(21+=3.925m 基础底面积为A 0=246.520725.1102.233.3711720m d f F G a k =⨯-⨯-=-γ由于偏心不大,基础底面积按20%增大,即A=1.2A 0=1.2×5.46=6.56m 2初步选定基础地面面积272.64.28.2m lb A =⨯==,且b =2.4m<3m 不需要再对f a 进行修正。
5.验算持力层地基承载力 基础和回填土重为()()1022+20172565637064k G w w G d h A ....KN γγ=-=⨯⨯⨯= 偏心距为01506608009704671720370646kk kM.le .m .m F G .+⨯===≤=++∑min k p >0,满足要求。
基地最大压力:06172037064600971138494121237133=445665628k kk max a F G e ..p .Kpa .f ...Kpa Al ..++⨯⎛⎫⎛⎫=+=+=<=⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以,最后确定基础底面长2.8m ,宽2.4m 。
6.计算基地净反力取柱底荷载效应基本组合值:F=2250KN ,M=195KN·m ,V=86KN 。
净偏心距为22508.0861950⨯+==N M e n =0.12m 基础边缘处的最大和最小净反力为420926225060121124872242828j maxko j min.e F .p Kpa .bl l ...⨯⎛⎫⎛⎫=±=±= ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭ 7.基础高度(采用阶梯型基础) 柱边基础截面抗冲切验算(如下图)冲切验算简图(柱下冲切)冲切验算简图(变阶处冲切)l=2.8m ,b=2.4m ,m a m b a c c t 5.0,5.0===。
初步选定基础高度h=800mm ,分两个台阶,每个台阶均为400mm 。
0h =800-(40+10)=750mm (有垫层),则m h a a t b 25.15.020=+=+=<b=2.4m取m a b 2=.因此,可得mm a a a b t m 1250220005002=+=+=因偏心受压,n p 取max n p =421.87kPa ,所以冲切力为2002222c c l j max a b l b F p h b h ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-----⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦2280524054209207524075222238726.........KN⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⨯--⨯---⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=抗冲切力为007071012701250758334438726hp t m .f a h .....KN .KN β=⨯⨯⨯⨯=>满足要求。
8.变阶处抗冲切验算 由于有111412l .m,b .m ==,mm h 3505040001=-=所以()11+2=122035=1.924b h ..m m b .m +⨯<=取m a b 9.1=。
因此,可得m a a a b t m 55.129.12.12=+=+=冲切力为21101012222l j max l b l b F p h b h ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-----⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦22814241242092035240352222=32727.........KN⎡⎤⎛⎫⎛⎫=⨯--⨯---⎢⎥⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦抗冲切力为0107071012701550354822832727hp t m .f a h .....KN .KN β=⨯⨯⨯⨯=>满足要求。
9.配筋计算选用HPB235级钢筋,2210mm N fy =。
(1)基础长边方向。
对于Ⅰ-Ⅰ截面(柱边),柱边净反力为 ()2cjI j min j max j min l a p p p p l+=+-()28052487242092248722283502.......kpa+=+-⨯=悬臂部分净反力平均值为max 111(420.92350.2)385.56kpa 22j j +=(P +P )= 弯矩为()()()221224238556=224054504124j max jI I c c p p M l a b b ....KNm+⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭⨯⨯⨯+=(2.8-0.5) 62204504110317750909210750I sI y M .A mm .mm .f h .⨯===⨯⨯对于截面Ⅲ-Ⅲ(变阶处),有()()122814=248.72+420922487222837787jIII j min j max j min l l p p p p l......KN +=+-+⨯-⨯=()()21112242j max jIII III p p M l l b b +⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭()()214209237787=2814224122421957.......KN M+⎛⎫⨯-⨯+ ⎪⎝⎭=⋅ 622011957102958420909210350III sIIIy M .A mm .mm .f h .⨯===⨯⨯ 比较sI A 和sIII A ,应按sI A 配筋,实际配16φ16@135As=3217.6mm 2>3177.5mm 2(2)按基础短边方向。
因为该基础受单向偏心荷载作用,所以,在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算,取max min 121+2=n p =⨯(P +P )=(420.92248.72)334.82KN 对于Ⅰ-Ⅰ截面(柱边) 弯矩为()()222243348224n IV c c P M b b l a .=-+=⨯⨯⨯⋅(2.4-0.5)(2 2.8+0.5)=307.21KN M 62203072110216730909210750IV sIV y IV M .A mm .mm .f h .⨯===⨯⨯ 对于ⅠV-ⅠV 截面(变阶处)弯矩为()()()()2112224334822412228142414062n IV P M b b l a ......KN M =-+=⨯-⨯⨯+=⋅ 26018.21253502109.01062.1409.0mm h f M A y IV sIV =⨯⨯⨯== 比较sII A 和sIV A ,应按sII A 配筋,实际配11φ16@200As=2212.1mm 2>2167.3mm 210.基础配筋大样图基础配筋大样图如下图所示1004004008002Ф8预留插筋同柱配筋图21C10混凝土垫层B-B -0.450±0.000-3.350-4.1503350设计说明:1、±0.000相当于绝对标高建筑图。
2、本工程持力层选4号土层,地基承载力特征值kPa f ak 240=。
3、基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽,符合要求后方可施工垫层。
4、材料:混凝土C25,钢筋HPB235.5、保护层40mm 。
6、垫层做法:混凝土C10.厚100mm ,出基础边100mm 。