课程设计 土力学

1、河南工程学院土力学与地基基础考试课专业论文墙下毛石条形基础设计学生姓名： 杨 学 光 学 号： 201310810208 学 院： 土木工程学院 专业班级： 土木工程 1342 专业课程： 土木工程概论 任课教师： 高 磊 磊 2016年05月01日墙下毛石条形基础课程设计B.1设计资料及要求B.1.1设计目的通过本设计，初步训练学生查阅规范、手册标准图集、产品样本等设计资料的能力，培养其分析问题、实际运算和绘制施工图的能力，使学生掌握设计说明书的编写方法，掌握一般建筑物的地基基础设计方法。B.1.2设计资料1.工程名称某教学楼采用毛石条形基础，教学楼建筑平面如图1-1所示。图1-1 首层平面

2、图2.工程概况某教学楼采用毛石条形基础，教学楼建筑平面如图所示。梁L-1截面尺寸为，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M5水泥砂浆砌毛石。室外设计地面，室内设计地面标高同天然地面标高。3.工程地质条件某教学楼采用毛石条形基础，工程地质条件如图1-2所示，该地区地形平坦，标准冻深为1.2m，地下水位在天然地表下8.5m，水质良好，无侵蚀性。4.上部结构传至基础顶面的竖向力标准值由上部结构传至基础顶面的竖向力值分别为外纵墙（两窗中心间3.3m墙体）F1K=558.57kN；山墙(1m墙体)F2K=168.61k

3、N；内横墙(1m墙体)F3K=162.68kN；内纵墙(轴线间两门中心间8.26m墙体)F4K=1533.15kN。杂填土 粉质粘土 淤泥质土 图1-2 工程地质剖面图B.1.3 设计要求1.基础类型采用毛石条形基础。2基础材料与构造基础采用M5水泥砂浆砌毛石，标准冻深为1.2m。3.设计内容荷载计算 （包括选计算单元、确定其宽度）。 确定基础埋置深度。 确定地基承载力特征值。 确定基础的宽度和剖面尺寸。 承载力验算（持力层强度验算和软弱下卧层强度验算）。 绘制施工图（平面图、详图）。4.制图要求计算书要求 书写工整、数字准确、图文并茂。制图要求 绘制3号图纸一张，包括基础平面布置图和基础剖面

4、图，并编写施工说明。绘图比例：基础平面布置图1100；基础剖面图130。所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。B.1.4 基础设计步骤1.计算上部结构竖向荷载选定计算单元 对有门窗洞口的墙体，取洞口间墙体为计算单元；对无门窗洞口的墙体，则可取1m为计算单元。荷载计算 计算每个计算单元上的竖向力值。 2.选择基础材料和结构类型根据建筑物荷载性质、大小，地基土质情况等，合理选择基础材料和结构类型。3.确定基础埋置深度d 根据工程地质条件、建筑物使用要求以及地下水等因素，确定基础埋置深度。GB50007-2002规定

5、dmin=Zd-hmax或经验确定dmin=Z0+（100200）mm。式中 Zd设计冻深， Zd= Z0·zs·zw·ze； Z0标准冻深； zs土的类别对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-1； zw 土的冻胀性对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-2； ze 环境对冻深的影响系数，按规范中表5.1.7-3。 4.确定地基承载力特征值fa 式中 fa修正后的地基承载力特征值（kPa）； fak地基承载力特征值（已知）(kPa)； b、b基础宽度和埋深的地基承载力修正系数（已知）； 基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度(kN/m3)； m基础底面以上土

6、的加权平均重度，地下水位以下取浮重度(kN/m3)； b基础底面宽度（m），当小于3m按3m取值，大于6m按6m取值；d基础埋置深度（m）。5.确定基础的宽度、高度 bH06.软弱下卧层强度验算 如果在地基土持力层以下的压缩层范围内存在软弱下卧层，则需按下式验算下卧层顶面的地基强度，即 式中 pz相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值（kPa）； pcz软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值（kPa）； faz软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值（kPa）。7.绘制施工图B.2 设计实例根据设计资料、工程概况和设计要求，采用墙下毛石条形基础。基础材料选用M5水泥砂浆砌毛石

7、。B.2.2 计算荷载1.选定计算单元 取房屋中有代表性的一段作为计算单元，如图所示外纵墙：取两窗中间的墙体； 内纵墙：取周线之间两门中心间的墙体；山 墙：取1m宽墙体； 横 墙：取1m宽墙体。2.荷载计算 外纵墙：去两窗中心线间的距离3.3m为计算单元宽度 则山墙：取1m为计算单元宽度 则    内横墙：取1m为计算单元宽度 则  S=内纵墙：去两窗中心线间的距离8.26m为计算单元宽度 则 B.2.2 确定基础宽度1.基础的埋置深度

8、根据经验公式  2.确定地基础承载力特征值基底以上土的加权平均重度为：根据粉质粘土的深宽修正系数，地基承载力特征值（假设b<3m) 3.基础的宽度 由书公式（7.10），基础底面积满足： ´即 ，室内外的平均高度：外纵墙，山  墙：内纵墙，内横墙：+= 基础宽度： 外纵墙：山墙：g内横墙：内纵墙：最后取，符合假设条件。B.2.4 确定基础高度与台阶1.内横墙与内纵墙 基础采用毛石，M5水泥砂浆砌筑。内横墙与内纵墙采用三层台阶，则每层台阶宽度为： （由设计资料知，墙厚为240mm）

9、（符合构造要求）又因单侧三层台阶的总宽度为(1.0-0.37)/2=0.315,故三层允许宽度为0.140m，0.140m,0.150m均小于0.2m。 查GB50072002，允许台阶宽高比平（）(书图7.8a)，则每层台阶高度为： 根据规范要求取最上一层台阶顶面距离室外设计地坪为： 符合要求。内墙基础图见图B-2和B-3。 2.外纵墙和山墙 外纵墙和山墙仍采用三层毛石，每层台阶高则每层台阶的允许宽度为 ,单侧三层台阶总宽度为取 三层台阶宽度分别为0.10m，0.12m，0.145m均小于0.2m，符合构造要求。外墙基础图

10、见图B-4和B-5。  B.2.5 强度验算1.验算持力层的地基承载力外纵墙基础地基平均压力地基承载力满足要求。山墙基础地基平均压力地基承载力满足要求。内横墙基础地基平均压力地基承载力满足要求。内纵墙基础地基平均压力地基承载力满足要求。 2.基底外附加力 取内纵墙的竖向压力计算：  =g3.软弱下卧层处附加应力 因查书表7.8得扩散角则：4.软弱下卧层顶面处的自重应力  =´+´= 5.软弱下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值 下卧层顶面土体的平均重度： 由书表7.6知淤