基础工程课程设计__指导
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《基础工程》课程设计任务书与指导书2(桩基础)桩基础课程设计任务书1.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4层,物理力学性质指标见表1-1,勘察期间测得地下水混合水位埋深为2.0m。
地下水水质分析结果表明,本场地地下水无腐蚀性。
土层主要物理力学指标表1-1土层代号1-22-12-23名称厚度m2.09.04.0>10含水量w(%)38.226.721.6天然重孔塑性度?隙ps指数(kn/m3)比empaip18.818.919.620.1十九点八一五一二液性指数IL1 00.600.4直剪试验(直快)内摩擦角??杂填土灰色粉质粘土灰黄色粉质粘土粉砂夹粉质粘土212025内聚力c(kPa)121615压缩模量es(mpa)4.67.08.2承载力标准值FK(kPa)1202202601.020.340.750.540.61.02、桩基设计数据建筑桩基安全等级为2级。
已知上部框架结构由柱子传来的荷载:vk=3200kn,mk=400kn?m,hk=50kn。
柱的截面尺寸为400mm?600mm。
承台底面埋深d=2.0m。
根据地质资料,以灰色黄土粉质粘土为桩端持力层,钢筋混凝土预制桩截面尺寸为300?300mm,桩长10.0m。
桩身材料:混凝土为c30,轴心抗压强度设计值fc=15mpa,弯曲抗压强度设计值fm=16.5mpa;主筋采用4?16,其强度设计值fy=310mpa.承台材料:C30混凝土,轴心抗压强度设计值FC=15MPa,抗弯抗压强度设计值FM=16.5mpa;抗拉强度设计值ft=1.5MPa桩静载试验曲线如图所示。
荷重p(kn)501001502002503003504004505005506006507000024沉降68十12一千四百一十六万一千八百二十s(mm)3.设计内容及要求图1单桩垂直静载荷试验的p-s曲线一(1)单桩竖向承载力极限值和特征值的计算(2)确定桩数和桩的平面布置(3)群桩中基桩受力验算(4)群桩承载力验算(5)承台结构设计及验算(6)桩及承台施工图设计:包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图及必要的施工说明(7)需提交的报告:计算说明书和桩基础施工图。
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1 柱下独立基础设计姓名:学号:班级:指导教师:设计条件:1、某框架结构建筑物设计安全等级为乙级,柱网尺寸为6.5m ×6.5m,柱截面尺寸为400mm ×400mm;经过上部结构验算,作用于基础顶面的荷载效应准永久组合及标准组合分别为F=2520kN ;F k =2800kN,M k =逆时针,H k =50kN ←,荷载效应基本组合由永久荷载控制;2、天然土层分布①0~0.8m,填土,γ=17kN/m 3;②~2.0m,粉质粘土,γ=18kN/m 3,I L =,Es=,f ak =185kPa ;③~6.0m,粉土粘粒含量为8%,γ=19kN/m 3, Es=,f ak =300kPa ; 地下水位在地面下6.0m 处; ④~10.0m,粘土,γsat =19kN/m 3,0e=,L I =, Es=,f ak =280kPa ;⑤~12.0m 为淤泥质粘土,饱和容重sat γ=m 3, f ak =146kPa,压缩模量s E =; ⑥12.0m 以下为密实粘性土,γsat =20kN/m 3,0e=,L I =, Es=30MPa,f ak =430kPa;要求:设计该柱下基础提示:按照讲述的基础设计步骤进行,注意需要验算地基变形一. 选择基础类型及材料选择柱下独立基础,基础采用C20混凝土,HPB235级钢筋,预估基础高度; 二.选择持力层确定基础埋深选择③号土层为持力层,基础进入持力层;基础埋深为2+=;三.确定地基承载力特征值查表2-15得,;基底以上土的加权平均重度为:持力层承载力特征值为:四.确定基础底面尺寸取柱底荷载标准值:F k=2800kN,M k=,H k=50kN;基础底面积为:由于偏心不大,基础底面积按20%扩大,即:初步选定基础底面积五.地基验算1.持力层地基承载力验算符合要求;偏心距:符合要求;基底最大压力:符合要求;2.抗冲切承载力验算1基底净反力:2判断冲切椎体是否在基础底面以内:基础有效高度:有垫层在基础底面以内;3计算参数符合要求;3.软弱下卧层验算⑤号土层为软土,需进行验算;查表2-15得,;由于,故应力扩散角.符合要求4.地基沉降计算第一层土:第二层土:第三层土:故计算时取至基底下第二层土;查表2-20可得:故取地基以下两层满足规范要求;查表2-18可得:满足要求; 六.配筋计算基底净反力:取18根直径20mm钢筋取18根直径16mm钢筋布筋如下图:。
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。
《基础工程》课程设计任务及指导书一.设计题目:高承台群桩基础设计二.设计资料:1.构造情况上部结构为预应力混凝土简支梁桥,桥面宽度(净-10m+2×1.5m),为单向双车道行驶。
每个墩上纵向设两排支座,一排固定,一排滑动。
下部结构为桩柱式桥墩和钻孔灌注桩基础。
各位同学具体设计梁的情况按下式计算:梁的标准跨径(m)为:9.5+在班编号×0.5梁体(横向包括五片梁)自重(kN):(100+在班编号×2)×标准跨径盖梁自重:705kN墩柱高度:在班编号为单号的:4m;在班编号为双号的:5m;墩柱自重:在班编号为单号的:307.8kN;在班编号为双号的:384.8kN;承台平面形状:在班编号为单号的:矩形;在班编号为双号的:H形;平面尺寸宜根据自己的设计,在“基础课设基础构造图2014.pdf”的基础上进行修正,需考虑布桩的要求。
桩径:根据自己的设计,建议在0.8~1.5m间取值2.设计荷载汽车荷载公路I级、或汽车荷载公路II级,各班级荷载安排见表1。
表1桥梁2014级1-4班设计荷载一览表3 主要材料混凝土:承台与桩基1班和3班采用C35混凝土,2班和4班采用C30混凝土;钢筋:主筋钢筋采用HRB400,箍筋采用HRB335。
以上材料设计参数按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004规定取值。
4.计算方法承台以上构件按极限状态进行荷载效应组合,按《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004 进行。
桩基础内力分析和验算,按《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007进行。
桩基础配筋设计按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004进行。
5.其他参数汽车荷载冲击系数u 1:(应计算基频后确定,本课程设计简化粗略取值:单跨布载为1.15,双孔布载为1.0);支座中心至盖梁顶面的高度为0.1m。
注:设计时不考虑流水压力、风力等计算;由于承台和桩基础在横桥向的刚度较大,设计计算时不进行基础横桥向受力分析,仅考虑纵桥向弯矩及水平力作用下的结构分析。
基础工程课程设计课程一、教学目标本课程旨在通过学习基础工程课程设计,使学生掌握基础工程的基本概念、原理和方法,培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–了解基础工程的基本概念、分类和特点;–掌握不同类型基础的设计原理和方法;–熟悉基础工程的施工技术和质量控制要点。
2.技能目标:–能够运用所学知识分析和解决实际工程问题;–具备基础工程设计和施工的基本能力;–能够正确使用相关软件和工具进行基础工程设计。
3.情感态度价值观目标:–培养学生的工程意识和社会责任感;–增强学生对基础工程学科的兴趣和自信心;–培养学生团队合作和沟通的能力。
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、分类和特点,分析基础工程在建筑工程中的重要性。
2.基础设计原理:讲解不同类型基础的设计原理和方法,包括浅基础和深基础的设计计算,以及地基处理技术。
3.基础施工技术:介绍基础工程的施工技术和质量控制要点,分析施工过程中可能遇到的问题及解决方法。
4.基础工程案例分析:通过实际案例分析,使学生了解基础工程在实际工程中的应用和重要性。
5.基础工程软件应用:教授如何使用相关软件和工具进行基础工程设计,提高学生的实际操作能力。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解基础工程的基本概念、原理和方法,使学生掌握基础知识。
2.讨论法:通过分组讨论和课堂讨论,引导学生主动思考和分析实际工程问题。
3.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。
4.实验法:安排实地考察和实验,使学生了解基础工程的施工技术和质量控制要点。
5.软件应用演示:通过演示和实操,使学生掌握基础工程设计软件的使用方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本课程将采用以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的基础工程教材,作为学生学习的主要参考资料。
基础工程课程设计指导书高凌霞谭素杰编大连民族大学土木工程学院一、设计资料(设计输入)1.上部结构资料上部结构为多层全现浇框架结构,建筑高度H<24米,室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
柱网布置见图1。
上部框架结构柱底部内力输出(F k、M k、V k、F、M、V)见表1、表2。
图1 柱网平面图表1 柱底荷载标准值题号F k (kN)M k(kN•m)V k (kN) A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1696 1106 848 140100198464844 2737 1154 894 164125221556052 3779 1236 937 190150242626657 4821 1296 979 210175271717367 5870 1338 1024 235193297808374 6916 1345 1069 257218325869083 7956 1407 1114 284242355969589表2柱底荷载效应基本组合设计值2. 岩土工程勘察资料1)本工程建设地点为大连市,场地地形较平坦,场地勘探孔内未揭露地下水。
场地影响范围内未见滑坡、岩溶、塌陷、泥石流、活动断裂、采空区、地面沉降、危岩和崩塌等不良地质作用,建设场地为基本稳定场地。
本场地覆盖多种结构土体,各土层厚度均匀。
杂填土为不稳定地基;全风化泥灰岩和强风化泥灰岩为基本稳定地基,可作为基础持力层;场地下伏中风化泥灰岩,为稳定岩石地基,地质信息见下表:拟建建筑场地平整,自上而下依次为:①杂填土:厚约0.5m,含部分建筑垃圾;②黏性土:厚0.5m,软塑,潮湿,承载力特征值f=130 kN/m3;ak③粉质黏土:厚1.0m,可塑,稍湿,承载力特征值见表4;④全风化砂质泥岩:厚2.7m,承载力特征值见任务书表4;⑤强风化砂质泥岩:厚3.0m,承载力特征值f=300kN/m2;ak⑥中风化砂质泥岩:厚4.0m,承载力特征值f=620kN/m2;ak地基土的物理力学参数见表3。
基础工程课程设计任务书一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握基础工程的基本概念、原理和工程实践方法。
2. 使学生了解基础工程的分类、功能及在工程结构中的作用。
3. 帮助学生理解基础工程与上部结构、地质环境的关系。
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,如进行基础选型、设计和计算。
2. 提高学生运用专业软件、工具进行基础工程设计的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,能在项目中有效地与各方进行沟通和协作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱工程专业,树立正确的工程观念,增强工程责任感。
2. 培养学生严谨、务实的科学态度,对基础工程问题进行客观、全面的分析。
3. 引导学生关注基础工程领域的发展动态,提高学生的创新意识和国际视野。
课程性质分析:本课程为基础工程专业课程,旨在帮助学生建立基础工程知识体系,提高实践能力。
学生特点分析:学生为大学本科二年级学生,已具备一定的基础工程知识,具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求:1. 结合实际工程案例,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设互动、探讨的学习氛围,激发学生的思考和创新能力。
3. 强化团队合作,培养学生的沟通能力和团队精神。
二、教学内容依据课程目标,教学内容主要包括以下几部分:1. 基础工程概述:介绍基础工程的概念、分类、功能及在工程结构中的重要性。
教材章节:第一章2. 地基与基础设计原理:讲解地基土的性质、地基处理方法、基础选型及设计原理。
教材章节:第二章、第三章3. 基础工程设计计算:教授基础工程设计计算的基本方法,包括静力法、动力法等。
教材章节:第四章4. 基础工程施工技术:介绍基础工程施工工艺、施工组织及质量控制。
教材章节:第五章5. 基础工程实例分析:分析典型基础工程案例,使学生了解基础工程在实际工程中的应用。
教材章节:第六章6. 基础工程新技术与发展趋势:介绍基础工程领域的新技术、新方法及其发展趋势。
基础工程课程设计指导书一、课程设计综述基础工程课程设计是专业理论知识与实践技能相结合的重要一环,也是培养具有实践能力的工程专业人才的必要条件。
本课程设计旨在通过实践操作理论知识,增强学生的实践能力,提升学生的工程设计能力,使学生能够在实际工作中独立完成工程设计任务。
二、课程设计目标1、理论能力:能够熟练地掌握本专业的理论知识,具有分析、解决工程问题的能力。
2、实践能力:能够应用专业知识和实践技能进行工程设计和生产操作。
3、设计能力:具有独立、创新地完成专业工程设计和解决问题的能力。
4、团队协作能力:具有良好的团队协作精神,能有效地与其他团队成员协作完成工作任务。
5、综合素质:具有高度的责任心,能够认真履行职业道德义务,注重工程质量与安全。
三、课程设计内容本课程设计内容主要包括:理论学习、实验操作、综合设计三个方面,具体包括:1、理论学习:这部分主要学习本专业的基础理论知识,包括建筑结构、建筑材料、土力学等,旨在提高学生对工程设计的认知能力。
2、实验操作:这部分主要是通过实验操作,让学生逐步掌握实践技能,包括土工试验、混凝土试验、钢筋混凝土柱试验等实验,旨在提高学生的实践能力。
3、综合设计:这部分主要是让学生结合前两部分的学习内容,进行综合性设计,包括建筑结构设计、水利工程设计、道路工程设计等,旨在提高学生的工程设计能力。
四、课程设计流程本课程设计主要分为以下几个步骤:1、阅读相关课程材料,了解相关理论知识。
2、参加实践操作,掌握实践技能。
3、参与综合设计,完成设计任务。
五、课程设计评价本课程设计将采用综合评价的方式进行评价。
主要方式包括:1、理论知识考试:通过考试,测试学生掌握本专业基础理论知识的程度。
2、实践操作:通过实践操作,测试学生的实践能力。
3、综合设计考评:通过综合设计的考评,测试学生的工程设计能力和团队协作能力。
4、课程论文:学生需要撰写课程设计论文,测试学生的综合素质。
六、学生作业要求1、学生需要认真阅读相关课程材料,掌握本专业的基础理论知识。
柱下独立基础课程设计任务书一、设计题目柱下独立基础设计二、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/m2;③粘土:厚1.5m,可塑,稍湿,承载力特征值fak=180KN/m2;④全风化砂质泥岩:厚2.7m,承载力特征值fak=240KN/m2;⑤强风化砂质泥岩:厚3.0m,承载力特征值fak=300KN/m2;⑥中风化砂质泥岩:厚4.0m,承载力特征值fak=620KN/m2;表1 地基岩土物理力学参数表地层代号土名天然地基土重度(γ)孔隙比(e)凝聚力(c)内摩擦角(Φ)压缩系数(a1-2)压缩模量(Es)抗压强度(frk)承载力特征值(fak)kN/m³kPa 度1MPa MPa MPa KPa①杂填土18②粉质粘土20 0.65 34 13 0.20 10.0 130③粘土19.4 0.58 25 23 0.22 8.2 180④全风化砂质泥岩21 22 30 0.8 240⑤强风化砂质泥岩22 20 25 3.0 300⑥中风化砂质泥岩24 15 40 4.0 6203.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。
4.上部结构资料:上部结构为多层全现浇框架结构,框架柱截面尺寸为500×500 mm,室外地坪标高同自然地面,室内外高差450mm。
柱网布置见图1。
图1 柱网平面图5.上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值见表2;上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值见表3;表2 柱底荷载效应标准组合值题号F k(KN) M k (KN•m) V k (KN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 975 1548 1187 140 100 198 46 48 442 1032 1615 1252 164 125 221 55 60 523 1090 1730 1312 190 150 242 62 66 574 1150 1815 1370 210 175 271 71 73 675 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 746 1282 1883 1496 257 218 325 86 90 837 1339 1970 1560 284 242 355 96 95 898 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 989 1534 2140 1677 335 288 402 109 113 10610 1598 2205 1727 365 309 428 120 117 114表3 柱底荷载效应基本组合值题号 F (KN) M (KN•m) V (KN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 1268 2012 1544 183 130 258 60 62 582 1342 2100 1627 214 163 288 72 78 673 1418 2250 1706 248 195 315 81 86 744 1496 2360 1782 274 228 353 93 95 885 1584 2435 1863 306 251 386 104 108 966 1667 2448 1945 334 284 423 112 117 1087 1741 2562 2028 369 315 462 125 124 1168 1823 2674 2104 391 346 491 133 136 1289 1995 2783 2181 425 375 523 142 147 13810 2078 2866 2245 455 402 557 156 153 1496.材料:混凝土等级C20~C30,钢筋HPB235、HPRB335级。
三、设计分组课程设计人数为30人,根据以上所给资料及学生人数,共划分为3个组。
具体如下:第1组共10人,基础持力层选用③土层,设计A轴柱下独立基础;第2组共10人,基础持力层选用③土层,设计B轴柱下独立基础;第3组共10人,基础持力层选用③土层,设计C轴柱下独立基础;四、设计要求每人根据所在组号和题号,完成各自要求的轴线基础设计。
对另外两根轴线的基础,只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸,以便画出整体基础平面图。
五、设计内容设计柱下独立基础,包括确定基础埋深、基础底面尺寸,对基础进行结构内力分析、强度计算,确定基础高度、进行配筋计算并满足构造设计要求,编写设计计算书。
绘制基础施工图,包括基础平面布置图、基础大样图,并提出必要的技术说明。
六、设计成果1.设计计算书(1)确定地基持力层和基础埋置深度;(2)确定基础底面尺寸,验算地基承载力;(3)对基础进行抗冲切承载力验算,确定基础高度;(4)对基础进行正截面受弯承载力验算,给基础底板配筋;2. 设计图纸(1)基础平面布置图(2)独立基础大样图(3)设计说明要求分析过程详细,计算步骤完整,设计说明书的编写应具有条理性,图纸整洁清晰。
参考资料(1)《土力学与基础工程》(第2版),赵明华主编,武汉理工大学出版社,2003(2)《基础工程》(第2版),周景星主编,清华大学出版社,2007。
(3)《混凝土结构(上)》(第2版),吴培明主编,武汉理工大学出版社,2003(4)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001),中国建筑工业出版社,2002。
(5)《建筑地基基础设计规范》(GB50007 -2002),中国建筑工业出版社,2002。
(6)《混凝土结构设计规范》(GB50010 -2002),中国建筑工业出版社,2002。
基础工程课程设计指导书题目:柱下独立基础课程设计指导教师:张玲玲西南科技大学土木工程与建筑学院2011年6月2日柱下独立基础课程设计指导书地基基础设计是土木工程结构设计的重要组成部分,必须根据上部结构条件(建筑物的用途和安全等级、建筑布置、上部结构类型等)和工程地质条件(建筑场地、地基岩土和气候条件等),结合考虑其他方面的要求(工期、施工条件、造价和节约资源等),合理选择地基基础方案,因地制宜,精心设计,以确保建筑物和构筑物的安全和正常使用。
一、独立基础的设计内容与步骤(1)初步设计基础的结构型式、材料与平面布置; (2)确定基础的埋置深度d ;(3)计算地基承载力特征值ak f ,并经深度和宽度修正,确定修正后的地基承载力特征值a f ; (4)根据作用在基础顶面荷载 F 和深宽修正后的地基承载力特征值,计算基础的底面积; (5)计算基础高度并确定剖面形状;(6)若地基持力层下部存在软弱土层时,则需验算软弱下卧层的承载力;(7)地基基础设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级建筑物应计算地基的变形; (8)验算建筑物或构筑物的稳定性(如有必要时); (9)基础细部结构和构造设计; (10)绘制基础施工图。
如果步骤(1)~(7)中有不满足要求的情况时,可对基础设计进行调整,如采取加大基础埋置深度d 或加大基础宽度b 等措施,直到全部满足要求为止。
二、地基基础设计基本规定1.地基基础设计等级根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,将地基基础设计分为三个设计等级,设计时应根据具体情况,按表1选用。
表1 地基基础设计等级设计等级建筑和地基类型甲级重要的工业与民用建筑物30 层以上的高层建筑体型复杂,层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物 大面积的多层地下建筑物(如地下车库、商场、运动场等)对地基变形有特殊要求的建筑物复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡) 对原有工程影响较大的新建建筑物 场地和地基条件复杂的一般建筑物位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程乙级 除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物丙级场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物2.地基计算的规定根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度,地基基础设计应符合下列规定:(1)所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定。
(2)设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计。
(3)表2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算,如有下列情况之一时,仍应作变形验算:① 地基承载力特征值小于 l30 kPa ,且体型复杂的建筑: ② 在地基基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大,可能引起地基产生过大的不均匀沉降时;③ 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时; ④ 相邻建筑距离过近,可能发生倾斜时;⑤ 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土,其自重固结未完成时。
(4)对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物,尚应验算其稳定性。
(5)基坑工程应进行稳定性验算。
(6)当地下水埋藏较浅,建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时,尚应进行抗浮验算。
表2 可不作地基变形计算的设计等级为丙级建筑物范圈地基主要受力层的情况地基承载力特征值ak f8060<≤ak f 10080<≤ak f 130100<≤ak f 160130<≤ak f 200160<≤ak f300200<≤ak f建筑类型各土层坡度 /%≤5 ≤5 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 砌体承重结构、框架结构(层数) ≤5 ≤5 ≤5 ≤6 ≤6 ≤7 单 层 排架 结 构 单 跨 吊车额定起重量/t5~1010~1515~2020~3030~5050~100厂房跨度 /m≤12 ≤18 ≤24 ≤30 ≤30 ≤30多 跨吊车额定起重量/t3~5 5~10 10~15 15~20 20~30 30~75 厂房跨度/m ≤12 ≤18 ≤24 ≤30≤30≤30 烟囱高度 /m ≤30 ≤40 ≤50 ≤75 ≤100 水塔高度 /m≤15 ≤20 ≤30 ≤30 ≤30 容积3m≤5050~100 100~200200~300300~500500~1000注: ① 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为 3b ( b 为基础底面宽度),独立基础下为1.5b ,且厚度均不小于5m 的范围(二层以下一般的民用建筑除外);② 地基主要受力层中如有承载力特征值kPa f ak 130<的土层时,表中砌体承重结构的设计,应符合《建筑地基基础设计规范》(GB 50007一2002)第7章的有关要求;③ 表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑。
对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数;④ 表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。