基础工程课程设计任务书

《基础工程》课程设计任务书

一、课程设计说明

（一）目的和任务

课程设计是专业教学计划中的重要环节，通过该教学环节使学生对所学课程的理论知识有更全面系统的了解，并应用于实际工程设计，拓宽学生的知识面，巩固所学知识，提高学生分析问题，解决实际问题的能力。

（二）设计要求

1．必须按照设计任务书的要求完成全部规定内容，严格遵守国家颁布的有关技术规范和规定；

2．设计图件采用计算机绘制，要求线条清晰、整洁美观，符合有关制图规范；

3．设计书一律用计算机打印,文句通顺、简明扼要，文中计量单位一律采用国际标准。

二、注意事项

1. 每位同学应严格按所规定的题目和条件，独立完成设计计算书和设计图纸，严禁抄袭。否则成绩以不及格计。

2. 计算书手写，图纸规格为2、3号，要求手绘图。

3. 做到图面整洁、布图合理，文字、数字及符号大小适当、书写规范。

4. 课程设计完成后，各人将设计图纸向内折叠好（图标部分向外翻出一角），并将设计计算书插入叠好的图纸内。

5. 设计资料上交截止时间：12月30下午3：00（由学委收齐交指导老师）。

三、参考文献

（1）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008），中国建筑科学研究院，中国建筑工业出版社，1994。

（2）桩基工程手册，史佩栋主编，中国建筑工业出版社，2008 2 （3）基础工程，周景星等编，清华大学出版社。

（4）建筑地基基础设计规范（GBJ50007－2011），中华人民共和国建设部编，中国建筑工业出版社。

（5）地基及基础工程，顾晓鲁编，中国建筑工业出版社，2003。

（6）桩基础设计方法与施工技术，高大钊等编著，机械工业出版社，2002

题目1：柱下独立基础设计

一．设计资料

1地形

拟建建筑地形平整

2工程地质条件

自上而下土层依次如下：

①号土层：杂填土，层厚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akf130KPa。

③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值180akfKPa。

④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值k240Kpaaf。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值300akfKPa。

3岩土设计参数

表1.1 地基岩土物理学参数

土层编号 土的名称 重度KN/m3 孔隙比e 液性指数Il 粘聚力(KPa) 内摩擦角 压缩模量Es(MPa) 标准贯入锤击数N 承载力特征值fak(KPa)

① 杂填土 18 -- -- -- -- -- -- --

② 粉质粘土 20 0.65 0.84 34 13 7.5 6 130

③ 黏土 19.4 0.58 0.78 25 23 8.2 11 180

④ 细砂 21 0.62 -- -- 30 11.6 16 240 3 ⑤ 强风化砂质泥岩 22 -- -- -- -- 18 22

300

4水文地质条件

1) 拟建厂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。

5上部结构材料

拟建建筑物为多层全现浇框架结构，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。柱网布置图如图1.1所示：

对于任意一位学生，荷载效应FK的取值为表内值加学号的后两位乘以10。如某同学学号后两位是21，则该同学在计算①轴交B轴处的柱荷载效应标准组合的取值为：轴向力=1873+21×10=2083 kN，相应的计算弯矩和水平荷载以及荷载效应的基本组合值。

表1.2柱底荷载效应标准组合值

纵轴 FK(KN) MK(KN.M) VK(KN)

A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴

1 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 74

2 1282 1883 1496 257 218 325 86 90 83 4 3 1339 1970 1560 284 242 355 96 95 89

4 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 98

5 1534 2140 1677 335 288 42 109 113 106

6 1598 2205 1727 365 309 428 120 117 114

表1.3柱底荷载效应基本组合值

纵轴 FK(KN) MK(KN.M) VK(KN)

A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴

1 1584 2435 1863 306 251 386 104 108 96

2 1667 2448 1945 334 284 423 112 117 108

3 1741 2562 2028 369 315 462 125 124 116

4 1823 2674 2104 391 346 491 133 136 128

5 1995 2783 2181 425 375 523 142 147 138

6 2078 2866 2245 455 402 557 156 153 149

三．设计要求

1. 选择基础材料、类型、基础埋置深度

2. 确定地基承载力特征值af

3. 初步选择基底尺寸

4. 验算下列项目

(1) 持力层地基承载力检算；

(2) 沉降验算

(3) 基础高度验算；

(4) 变阶处抗冲剪验算；

(5) 配筋计算。

3. 设计成果：

(1) 设计说明书和计算书 一份

(2) 设计图(计算机绘图) 一张

5 四．设计任务

1．选择基础材料、类型，确定持力层、基础埋置深度；

2．确定基础基本参数（基础高度、基底尺寸、地基承载力、其他尺寸等）；

3．浅基础验算（承载力、变形及基础抗冲剪等）；

4．基础结构设计与计算；

5．绘制设计图纸。

（1）基础平面布置图（1：100）：包括基础平面布置、柱及基础梁布置图，要求标注构件位置尺寸（对轴线标注）及构件等编号。

（2）构件大样图

1) 独立基础的大样图（1：25）（包括平、剖面图，包括钢筋、基础顶标高及其它尺寸）；

2) 柱与基础连接大样图；

3) 有关文字说明（包括构件材料强度等级、单桩承载力及其构造要求）。

6 题目2：桩基础设计

一．设计资料

2.1．1地形

拟建建筑场地地势平坦。

2.1．2工程地质条件

自上而下土层依次如下：

①号土层：素填土，层厚1.5m，稍湿，松软，承载力特征值akf95KPa。

②号土层：淤泥质土，层厚3.3m，流塑，承载力特征值akf65KPa。

③号土层：粉砂，层厚6.6m，稍密，承载力特征值110akfKPa。

④号土层：粉质粘土，层厚4.2m，湿，可塑，承载力特征值165akfKPa。

⑤号土层：粉砂层，钻孔未穿透，承载力特征值280akfKPa。

2.1．3岩土设计技术参数

表2.1 地基岩土物理力学参数

土层编号 土的名称 孔隙比e 含水量W 液性指数

lI 标准贯入

锤击数N（次） 压缩模量

()sEMPa

① 素填土 —— —— —— —— 5.0

② 淤泥质土 1.04 62.4 1.08 —— 3.8

③ 粉砂 0.81 27.6 —— 14

7.5

④ 粉质粘土 0.79 31.2 0.74 —— 9.2

⑤ 粉砂层 0.58 —— —— 31 16.8

表2.2 桩的极限侧阻力标准值skq和极限端阻力标准值pkq

土层编号 土的名称 桩的侧阻力skq 桩的端阻力pkq

① 素填土 22 ——

② 淤泥质土 28 ——

③ 粉砂 45 ——

④ 粉质粘土 60 900

⑤ 粉砂层 75 2400 7 2.1．4水文地质条件

⑴拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

⑵地下水位深度：位于地表下3.5m。

2.1．5场地条件

建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，场地内无可液化砂土、粉土。

2.1．6上部结构资料

拟建建筑物为六层钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱截面尺寸均为400400mmmm，柱网布置图如图所示。

上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值、荷载效应基本组合值如表所示，对于任意一位学生，荷载效应的取值为表内值加学号的后两位乘以10。如某同学学号后两位是21，则该同学在计算①轴交B轴处的柱荷载效应标准组合的取值为：轴向力=1765+21×10=1975 kN。

表2.3 柱底荷载效应标准组合值

纵轴编号 轴向力FK（kN） 弯矩MK（ kN.m） 水平荷载VK（kN）

A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴

① 1256 1765 1564 172 169 197 123 130 112

② 1713 2198 1860 185 192 203 126 135 114 8 ③ 1680 2150 1810 191 197 208 132 141 120

④ 1775 2065 2080 205 204 213 139 149 134

⑤ 2040 2280 2460 242 223 221 145 158 148

⑥ 1198 1653 1370 275 231 238 165 162 153

表2.4 柱底荷载效应基本组合值

纵轴编号 轴向力F（kN） 弯矩M（ kN.m） 水平荷载V（kN）

A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴 A轴 B轴 C轴

① 1580 2630 1910 198 205 241 150 140 138

② 1940 3100 2200 205 210 243 154 145 140

③ 2030 3180 2490 210 211 223 164 155 150

④ 2120 3210 2780 215 214 238 181 166 174

⑤ 2350 3360 3220 253 228 244 193 175 188

⑥ 1710 3290 3130 286 251 266 204 188 196

三．设计要求

1. 选定桩的类型和施工方法，确定桩的材料、桩长、桩数及桩的排列。

2. 验算下列项目

(1) 单桩承载力检算；

(2) 桩基竖向承载力验算；

(3) 桩基础沉降验算；

(4) 承台设计；

(5) 桩身结构设计。

(6) 吊装验算

3. 设计成果：

(1) 设计说明书和计算书 一份

(2) 设计图(计算机绘图) 一张