基础工程课程设计

1、word某单层厂房柱下根底设计5号柱下根底姓 名：学 号：指导教师：2022年5月目录第1章 概 述11.1 设计任务11.2设计资料21.2.1 地基勘察资料21.2.2 设计荷载41.3设计依据4第2章5号柱下独立根底设计52.1基底尺寸确实定52.1.1持力层的选取52.1.2确定根底埋深以及持力层的承载力52.1.3确定基底尺寸52.1.4承载力以及偏心距计算62.1.5地基变形验算72.2根底立面设计7荷载根本组合72.2.2确定根底高度72.2.3内力计算82.2.4根底配筋9第3章 5号柱下桩根底设计103.1确定桩端持力层和承台埋深113.2确定单桩竖向承载力标准值123.3初

2、步拟定桩数和平面位置123.4桩位布置和确定承台尺寸123.5计算考虑群桩效应下的基桩竖向承载力设计值R并验算133.6求桩顶荷载133.6.1桩顶平均竖向力13基桩的水平承载力验算133.7承台受冲切承载力验算14边柱冲切14角桩向上冲切143.8承台受剪承载力计算153.9承台受弯及配筋计算153.10桩基变形及沉降验算16第4章 根底施工164.1浅根底施工方案164.2桩根底施工方案17.word第1章 概 述1.1 设计任务一、设计题目：某单层厂房柱下根底设计二、工程名称：机械厂的装配车间设计三、场地位置：建筑场地位于该机械厂厂区内，厂房平面尺寸为,规定室内地面标高为±0.

3、00，相当于黄海高程455.00m，室外地面标高为-0.15m，柱顶标高为12.50m，轨顶标高为9.80m。四、上部结构的类型尺寸：该装配车间采用单层钢筋混凝土排架承重结构，设计跨度24m，柱距6m，车间内有2对30吨级工作制桥式吊车。见图11。五、设计任务：1、完成5号柱下浅根底的设计与地基的检算。2、完成5号柱下桩根底设计。5号柱为角柱，截面形状为矩形，尺寸：长×宽=1000×400mm。图1-1 某厂房建筑平面图 单位：mm1.2设计资料1.2.1 地基勘察资料勘察工作共完成钻孔6个，并结合钻孔取原状土样X个进行了室内土工实验。场地处地面平坦。据钻探揭露，柱下各地层

4、的情况如下：第层：人工填土。以灰黑色粉土为主，伴有碎砖、炉渣等杂物的填土层。厚度为0.6m，结构疏松，土质不均，平均天然重度=17.1kN/m。第层：粉质粘土。厚度为9.90m，硬塑可塑，土质较均匀。土质指标：=22.94%,=19.9kN/m,=2.73,=0.687,=37.43%，=23.96%, =13.47,0,=0.21,=22°29,=6.04kPa。 第层：粘土。呈黄黑色，没有钻透，据调查厚度在10m以上。土质均匀，可塑硬塑。土质指标：=25.51%,=20.4kN/m,=2.72,=0.669,=37.71%， =20.11%,=17.6,=0.25,=0.17,=

5、18°41,=8.84kPa。场区地下水属潜水，初见水位在2.53.1m深处，稳定水位在2.93.9m深处。地下水补给来源为大气降水，水位随季节变化，无侵蚀性。根据钻探及室内土工实验的情况分析第层杂填土不宜用作建筑物地基。建议把根底埋置在强度较高的第层粉质粘土或第层粘性土中。其地基承载力标准值分别为：第层：fk=200kPa第层：fk=220kPa图1-2 地质钻孔平面布置图图1-3 IIII地质剖面m1.2.2 设计荷载1. 设计柱在地面处的截面内力取值如下：横向计算：荷载组合编号： L11 L12 纵向是指沿车间的长轴方向，横向是指沿车间的短轴方向。弯矩以柱子的外侧受拉为正，剪力

6、以指向车间内部为正。荷载项中带下标K 者表示荷载效应的标准组合，否那么为荷载效应的根本组合。2. 根底梁上的荷重根底梁上的荷重包括根底梁自重按30kN/m计算，梁的横截面尺寸如图1-4，梁与柱之间的净距为20mm，置于柱子外侧的根底顶面浅根底或承台桩根底上。 设计根底为角柱根底，根据车间平面布置图，根底梁计算单元纵向取3m。图1-4 根底梁的横截面尺寸示意图单位：mm1.3设计依据1. 中华人民共和国国家标准建筑地基根底设计标准，GB 5000720022. 中华人民共和国国家标准建筑桩基技术标准，JGJ94-943. 吴兴序主编. 根底工程西南交通大学出版社，2007第二章 5号柱下独立根底

7、设计2.1基底尺寸确定2.1.1 持力层的选取考虑到扩展根底的高度通常较大，且有报告地质勘探报告第二土层粉质黏土层地基承载力较高，宜作为持力层。2.1.2确定根底埋深以及持力层的承载力考虑到扩展根底的高度通常较大，且有报告地质勘探报告第二土层粉质黏土层地基承载力较高，宜作为持力层。根底埋深拟为d=1.5m室内地面。考虑3#钻孔的数据： 因粉质黏性土e=0.6290.85,I=0.2180.85,查表得：，,2.1.3确定基底尺寸计算简图按中心荷载计算，那么将基底面积扩大为，基底尺寸拟为。此外，由于基底最小尺寸为3m，故前面计算得到的不需要进行宽度修正。2.1.4承载力以及偏心距计算竖向力： 弯

8、矩： 满足要求。满足要求。由于第层：，厚度到达9.6m,而且第层：，故可不用对下卧层进行承载力验算。2.1.5地基变形验算有该建筑属一般工业建筑，在地基根底设计等级中属于丙级。由 地基标准 知，该地基在可不作地基变形计算设计等级为丙级的建筑物范围。而且其地基承载力特征值大于130kPa,所以可不进行地基变形验算。故扩展根底底面积拟取3.0m×3.0m。2.2 根底立面设计2.2.1荷载根本组合竖向力：弯矩： 2.2.2确定根底高度初步拟定根底高度500mm，按标准要求，铺设垫层保护层厚度不于40mm，因此假设钢筋重心到混凝土外外表的距离为50mm，那么混凝土有效高度h0=500-50

9、=450mm，抗冲切破坏验算公式：首先计算。 故 扩展根底尺寸图单位：mm近似取保守偏大冲切力设计值：式中，故，根底混凝土采用C30，其中,故h0=450mm能够满足抗冲切破坏要求2.2.3内力计算：台阶宽高比：2.5 显然最危险控制截面在柱边处 2.2.4 根底配筋抗弯钢筋的配置:采用,其。沿长边方向，由,宽度,按梁进行配筋，可得 选用。 实际上，大于原先假定450mm，上述配筋显然是可以的。 沿短边方向的钢筋通常置于长边钢筋之上，并假设采用钢筋，故，再由，宽度,可得 。 选用,。第三章 5号柱下桩根底设计 桩根底具有承载能力高、稳定性好、沉降稳定快和沉降变形小，抗震能力强等优点。当设计荷载

10、较大时，桩根底相对较经济。 从本设计的地勘资料中了解到，根底处于粉质黏土和黏土之上，距离坚硬的岩石层的距离较大，不宜设置成端承桩，宜设置成摩擦型端承桩。3.1确定桩端持力层和承台埋深考虑根底梁荷载， L11 L12 荷载标准值 荷载根本组合： 根据地勘资料，初步拟定承台埋深为1.0m，并初步选定采用钢筋混凝土预制方桩，桩的截面尺寸选定为。人工填土性质较差，为高压缩性土层。 粉质黏性土:3#孔-1粉质粘土的液性指数=0.218，压缩性指数故此层土处于硬塑状态，可以作为持力层。初步拟定桩在承台以下的长度为8m，深入粉质黏性土。其计算简图如图桩根底计算简图3.2确定单桩竖向极限承载力标准值采用公式5

11、-21：式中： 粉质黏土：，查表5-6可知：。查表5-7并由线性内插法得桩的极限端阻力标准值；于是有：3.3初步拟定桩数和平面位置由于桩的布置和桩数还未知，先不考虑承台效应和群桩效应计算单桩承载力。由标准有单桩承载力特征值,取k=2，那么确定桩数时，由于承台尺寸没有确定，可先根据单桩承载能力设计值和上部结构物荷载初步估算确定。中心荷载时，,，考虑到上部荷载特点，同时为了便于布置，取4根。3.4桩位布置和确定承台尺寸桩在平面上采用行列式布置，桩的最小中心距。取x方向中心距为1.4m，y方向中心距为1.05m。取承台边缘至边桩的中心距离为，承台至边桩的外缘的距离为，满足相关的规定。桩的布置与承台的

12、尺寸如图10示。承台长边和短边距离分别为：，初步拟定承台高度h=800mm，为保证群桩与承台连接的整体性，桩顶嵌入承台长度为50mm，钢筋保护层厚度为35mm，承台的有效高度。3.5 计算考虑群桩效应下的基桩竖向承载力设计值R并验算由，桩周围黏性土，用内插查得：因承台底土层为单一土层，故；考虑承台效应的复合基桩竖向承载力特征值为：重新估算桩数：(承台及其上土的平均重度为20KN/m3)承台及其土重 故初拟桩数满足要求，不再调整。3.6求算桩顶荷载桩顶平均竖向力： 故满足要求。3.6.2基桩的水平承载力验算： 由于其值较小，因此无需验算考虑群桩效应的基桩水平承载力设计值。3.7承台受冲切承载力验

13、算承台混凝土选用C20，其，钢筋选用HRB335,。3.7.1边柱冲切按式计算，计算冲跨比和冲切系数：,<0.25，取=0.25 ,<0.25，取=0.25 因为h=800mm，所以 故满足要求。3.7.2 角桩向上冲切, 故满足要求。3.8承台受剪承载力计算剪跨比与以上冲跨比相同，对I-I斜截面，。剪切系数，截面高度影响系 (因，故取) 故满足要求。对II-II斜截面，因为，那么剪切系数且，故II-II斜截面其受剪承载力更大，故满足要求。3.9承台受弯及配筋计算沿短边方向 选用1012，沿平行y轴方向均匀布置。沿长边方向 选用1414，沿平行x轴方向均匀布置。3.10桩基变形及沉

14、降验算由于该建筑属于一般工业建筑，在地基根底设计等级中属于丙级，同时设吊车工作级别为A5，由 建筑地基根底设计标准 知，可不进行地基变形验算。群桩根底的变形验算略对于此丙级桩基，一般都能满足要求。 第4章 根底施工4.1浅根底施工方案该浅根底采用C20混凝土，HPB235钢筋制作，根底埋深为1.5m ,尺寸为3000×3000；本工程采用人工挖基坑槽，其工艺流程如下：测量放线，确定根底位 置人工挖基坑槽砼垫层钢筋绑扎灌筑混凝土养护。挖基坑槽过程中如发现有地下水，应立即做好记录，待查明原因后，采取有效处理方法前方可继续施工。根底设备配备： 1. 搅拌站一台 2. 电焊机二台 3. 经纬仪一台，水准仪一台 4. 4立方米水箱一个 5. 电闸箱一个 6. 振捣棒三套 7. 手推车20辆 8. 塔式起重机1台4.2桩根底施工方案该桩根底采用C20混凝土，HRB335钢筋制作，根底埋深为1.0m ,尺寸为2100mm×1750mm；承台下有4个桩，桩身尺寸为350mm×350mm。桩根底为预制方桩。主要机具：柴油打桩机、电焊机、桩帽、运桩小车。索具、钢丝绳、钢垫板或槽钢，以及木折尺等。工艺流程：就桩桩机 起吊预制桩  稳桩  打桩  接桩