土力学课程设计.doc

土力学与地基基础课程设计专 业 名 称 土木工程 所 在 班 级 土木1104班 学 生 姓 名 王瑄齐 学 生 学 号 11101140401 指 导 教 师 谷淡平 设计提交日期 2014年5月 目 录1 程设计任书 1.1 地形.2 1.2 工程地质资料.2 1.3 水文资料.2 1.4 上部结构资料.2 1.5 材料.22 基础材料、类型、基础平面布置.33 确定持力层埋深.44 确定基础底面尺寸、地基承载力验算.4 4.1 确定地基基础底面尺寸.4 4.2 地基承载力验算.65 参考文献.106 设计心得与体会.111. 设计资料1.1、地形：拟建建筑场地平整。1.2、工程地质资料：自上而下依次为： 杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾； 粉质粘土：厚1.0m，软塑，潮湿，承载力特征值=150； 粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值=210； 全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值=250 强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值=300 中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值=800岩土物理力学参数表 表1地层代号土名天然地基土重度孔隙比C凝聚力内摩擦角压缩系数a1-2压缩模量Es抗压强度frk承载力特征值fakkN/m3kPa度MPa-1MPaMPakPa杂填土18粉质粘土200.6520250.2010.0150粘土19.40.5825200.228.2210全风化砂质泥岩2130300.8250强风化砂质泥岩2235303.0300中风化砂质泥岩2440304.08001.3、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。1.4、上部结构资料： 上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置见下图：上部结构作用在柱底的荷载标准值见表2： 柱底荷载标准值 表2题号FKMKVKA轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 900 1400 1000 130 105 210 50 60 45 2 1012 1425 1052 144 115 215 50 55 50 3 1024 1550 1104 158 125 220 55 50 55 4 1103 1608 1156 172 135 225 53 55 60 5 1165 1683 1208 186 145 230 59 58 65 6 1227 1758 1260 200 155 235 60 62 70 7 1289 1833 1312 214 165 240 64 66 75 8 1351 1908 1364 228 175 245 68 70 80 9 1413 1983 1416 242 185 250 71 74 85 10 1475 2058 1468 256 195 255 75 78 90 11 1537 2133 1520 270 205 260 78 82 95 12 1599 2208 1572 284 215 265 82 86 100 13 1661 2283 1624 298 225 270 85 90 105 14 1723 2358 1676 312 235 275 89 94 110 15 1785 2433 1728 326 245 280 92 98 115 1.5、材料：混凝土等级25C30，钢筋、级。2. 基础材料、类型、基础平面布置 根据设计资料，材料有等级C25混凝土、钢筋等级、级。基础的剖面作成锥形，底面为矩形。基础平面布置。图如下图所示。3.确定持力层、埋深 根据设计资料，持力层设在全风化砂质岩层，则确定基础埋深为3m。土层断面与基础剖面图如图所示4、确定基础底面尺寸、地基承载力验算4.1、确定地基基础底面尺寸4.1.1修正承载力特征值根据设计资料，本次设计持力层为粘土,则有：A轴线上的柱底荷载基本组合值: 由地基规范推荐方法：基础底面以上土的加权平均重度： 修正承载力特征值为4.1.2、基础底面尺寸土的自重应力计算：=、A轴线上基础基底面面积为：考虑偏心不大，将面积增加(10%30%),则取,长宽之比在（12）则取初拟基础底面，由于最小尺寸为2m，所以前面计算得到的不需要再进行宽度修正。（）、B轴线上基础基底面面积为：考虑偏心不大，将面积增加(10%30%),则取,长宽之比在（12）则取初拟基础底面，由于最小尺寸为2.4m，所以前面计算得到的不需要再进行宽度修正。（）、C轴线上基础基底面面积为：考虑偏心不大，将面积增加(10%30%),则取,长宽之比在（12）则取初拟基础底面，由于最小尺寸为2m，所以前面计算得到的不需要再进行宽度修正。（）4.2、地基承载力验算取基础高度为h=800mm，钢筋保护厚度为40mm，、A轴线地基承载力验算竖向力：弯矩：计算偏心距按eb/6时基地压力计算公式计算：=25.0.44kpa=254.66kpa1.2=300.36kpa地基承载力满足要求。、B轴线地基承载力验算竖向力：弯矩：计算偏心距按eb/6时基地压力计算公式计算：=330.11kpa1.2地基承载力满足要求。、C轴线地基承载力验算竖向力：弯矩：计算偏心距按eb/6时基地压力计算公式计算：=357.8kpa=296.6kpa1.2地基承载力满足要求。5、 根据土层资料持力层为粘土（特征值=210kpa），下层为全风化砂质泥岩（特征值=250kpa），强风化砂质泥岩（特征值=300kpa）、中风化砂质泥岩（特征值=800kpa）,下卧层的特征值都大于持力层特征值，则下卧层承载力满足要求。6、 本基础设置埋深为2m，属于浅基础，又地基主要受力层的承载力特征值为210kpa，根据规范可不作地基变形计算。7、 基础高度的确定与验算1、初步拟定基础高度h=700mm，按地基规范要求，铺设垫层时保护层厚度不小于50mm，因此假设钢筋重心到混凝土外表面的距离为40mm，故钢筋的有效高度=650mm。基础下做100mm后的垫层，柱截面（500mm500mm）。柱下独立基础的受冲切承载力应按规范公式计算，公式为： 由于mmb=2000，这=b=2000mm2、 计算基础地面地基净反力最大值和最小值查表3的： （已求出）根据规范公式得：=为冲切验算时取用的部分基底面积。根据规范，下图中阴影面积为计算时的面积。 有图则有：满足冲切要求。8、 基础底板配筋 采用混凝土等级为C25、钢筋为级，查表得N/、N/钢筋的有效高度=650mm，为安全，取。柱边截面、如图所示。 有图则根据规范得1）长边方向由，宽度2000mm，按梁进行配筋：则配筋为间距为170mm。2） 短边方向由，宽度2000mm，按梁进行配筋：则配筋为间距为140mm。由于2.5m,底板受力钢筋可减短10%，则有：在截面上：在截面上：基础底面配筋图见附表。 4 设计参考文献： 土力学与地基基础 基础与地基的施工工艺 基础规范大全 课程设计任务指导书5 设计心得与体会。 作为对这门课的结束，老师细心地讲解了这次课程设计。一是课程设计的任务，二是课程设计的指导说明。本次设计是对前面所学的几乎所有的知识的一个总结。当然是我们学习土力学与地基基础的重点，也可以说我们学习这门课程也算是为它服务的-基础工程的设计 我按要求选择了基础的基本要素，之后认认真真读了课程设计指导说明尽量弄清楚所有的问题，为了弥补我们所用教材的不足，我还特地去图书馆借了二本教材和基础规范大全。 首先我对设计步骤进行了规范，总结和明确了设计的步骤。之后按要求进行设计，其中参考了许多设计的讲解，从中学到了很多。比如：地基承载力的确定。首先要知道持力层的承载力的特征值，之后进行深度的修正，之后确定截面尺寸，如果截面尺寸中则需要进行宽度上的修正。当然其中也遇到了不少的问题，比如：软弱下卧层的验算，因为本次设计土层没有软弱层，