某单层厂房基础课程设计报告

1、-. z.*单层厂房6号柱下根底设计指导教师：周立荣*：罗道儒*：20120417班级：土木14班2015年6月目录第一章概述11.1 设计任务11.2 地质资料21.3 设计依据3第二章方案比选4第三章柱下独立根底设计与施工43.1 确定地基持力层及根底埋深43.2 确定持力层的承载力43.3 确定基底尺寸53.4 承载力及偏心距验算53.5 确定根底高度和冲切验算53.6 柱下独立根底施工方案7第四章桩根底设计与施工84.1 确定桩端持力层，桩型和承台埋深84.2 确定单桩竖向极限承载力标准值84.3 初步估计所需桩数n84.4 进展桩位布置和确定承台尺寸84.5 计算考虑承台效应的复合基

2、桩的承载力特征值R并验算桩数是否适宜94.6 求算桩顶荷载94.7 基桩竖向抗压承载力验算94.8 验算基桩水平承载力94.9 承台抗冲切验算94.10 承台斜截面受剪验算104.11 受弯计算114.12 桩身配筋114.12 桩根底施工方案11附录12图纸1 柱下独立根底平面布置图12图纸2 柱下独立根底详图13图纸3 桩根底平面布置图14图纸4 桩根底详图15-. z.第一章概述1.1 设计任务设计题目：*单层厂房6号柱下根底设计*装配车间采用单层钢筋混凝土排架承重构造，设计跨度24m，柱距6m，车间内有2对30吨中级工作制桥式吊车。建筑平面图见图1-2。规定室内地面标高为0.00，相当

3、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。柱子编号为120，本人承当的课程设计任务为6号柱下根底设计。根据布置的位置和功能来分，柱子的类别主要有边柱Z1、角柱Z2及抗风柱Z3三类。各柱在根底顶面处的截面形状为矩形，尺寸为：边柱Z1：长宽=1000400mm；角柱Z2：长宽=1000400mm；抗风柱Z3：长宽=700400mm；根底梁的横截面尺寸如图1-1，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。图1-1 根底梁的横截面尺寸示意图单位：mm图1-2 装配车间建筑平面图1.2 地质资料1.2.1 地基勘查资

4、料依据工程地质勘察报告，其中共有6个钻孔的原状土的室内土工实验分析资料，由于距第6号柱最近的为3#钻孔，所以以3#钻孔所反映的资料为根底进展分析。场地处地面平坦。无重大不良地质现象，场地稳定性良好，适宜建筑。据钻探揭露，各地层的情况如下：第 = 1 * GB3 层：人工填土。分布于场地外表，以灰黑色粉土为主，伴有碎砖，炉渣等杂物的填土层。厚约0.51.2m，构造疏松，土质不均，平均天然重度为17.1kN/m3。第 = 2 * GB3 层：粉质粘土。呈棕红色。除1#孔外各孔均有，厚度9.510.1m。硬塑可塑，土质较均匀。第 = 3 * GB3 层：粘土。呈黄黑色，各孔均可见到，没有钻透，据调查

5、厚度在10m以上。土质均匀，可塑硬塑。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 = 3 * GB3 层粘性土中。其地基承载力标准值分别为：第层：fk=200kPa 第 = 3 * GB3 层：fk=220kPa图1-3质钻孔平面布置图图1-4 II地质剖面m可内插得6号柱处的杂填土厚度为1.04m。表1.1土样资料表试样编号取样深度/m土的分类名称天然含水量/%天然重度/kN/m3比重天然孔隙比3孔-

6、1粉质粘土23.0820.12.710.629液限/%塑限/%塑性指数液性指数压缩系数/MPa-1内摩擦角粘聚力/kPa33.9620.0413.920.2180.2120156.221.2.2 设计荷载根底梁上的荷重包括根底梁自重按30kN/m计算，6柱下作用根底梁荷重如下：30(3+3)=180kN各柱底位于室内地面以下0.5m处，6号柱为边柱，在地面处的截面内力取值如下：边柱 Z1：横向计算荷载组合编号： L11 L12 1.3 设计依据本次课程设计依据为：1.吴兴序. 根底工程.西南交通大学.2007年2.西南交通大学岩土工程教研室.根底工程课程设计指导书. 2007年3.中华人民*国

7、国家标准.建筑地基根底设计规*，GB_50007-20114.中华人民*国国家标准.建筑桩基技术规*，JGJ94-2008第二章方案比选浅根底是指埋置深度较小而且施工工艺比拟简单的根底，通常包括独立根底、条形根底、筏型根底和箱形根底等。无筋扩展根底：较好的抗压性能，但抗拉、抗剪强度却不高；扩展根底：较强的抗弯、抗剪能力适合于荷载大且有力矩荷载的情况或地下水位以下根底；条形根底：布置在一条轴线上且与两条轴线相交，有时也和独立根底相连，但截面尺寸与配筋不尽一样，横向配筋为主要受力筋，纵向为次要或分布筋；筏形根底：整体刚度大，能很好的调整不均匀沉降；箱型根底：能显著减小根底沉降量，具有很大的空间刚度

8、、能抵抗地基和荷载分布不均匀引起的差异沉降和架越不太大的地下洞穴、抗震性较好；扩展根底：抗弯抗剪性能良好，可在竖向荷载较大地基承载力不高以及承受水平力和力矩荷载等情况下使用。深根底是埋深较大，以下部坚实土层或岩层作为持力层的根底，其作用是把所承受的荷载相对集中地传递到地基的深层，而不像浅根底那样，是通过根底底面把所承受的荷载扩散分布于地基的浅层。主要有桩根底和沉井根底。桩根底： eq oac(,1)抗地震性能好。桩的静力特性主要研究其强度和沉降，桩的抗震性能主要决定于其刚度和稳定性，根底刚度大抗震性能好。沉降量小和承载力高，桩的沉降量由三局部组成，桩身弹性压缩；桩侧摩阻力向下传递，引起桩侧土的

9、剪切变形和桩端土体压缩变形。可以解决特殊地基土的承载力。施工噪音小，适用于城市改造和人口密集场地。沉井根底：埋深较大,整体性好,稳定性好,具有较大的承载面积,能承受较大的垂直和水平荷载.此外,沉井既是础,又是施工时的挡土和挡水围堰构造物,其施工工艺简便,技术稳妥可靠,无需特殊专业设备,并可做成补偿性根底,防止过大沉降,在深根底或地下构造中应用较为广泛,但沉井根底施工工期较长,对粉砂、细砂类土在井内抽水时易发生流砂现象,造成沉井倾斜；沉井下沉过程中遇到的大孤石、树干或井底岩层外表倾斜过大,也将给施工带来一定的困难.综合以上几种方案的比拟，为了更好地学习根底的设计，本次方案选择柱下柱下现浇钢筋混凝

10、土独立根底和桩根底。第三章柱下独立根底设计与施工3.1 确定地基持力层及根底埋深根据地勘资料，第层土层较厚且土质较好，故初步拟定根底持力层取为第层粉质粘土。场地初见水位在2.53.1m深处，稳定水位在2.93.9m深，根底通常应选在地下水位以上，所以取根底埋深1.5m，基底标高为-1.65m，根底类型为柱下现浇钢筋混凝土独立根底。3.2 确定持力层的承载力由于第层粉质粘土的天然孔隙比, 液性指数，查表得，。稳定水位为，对于基底以上土不考虑地下水的影响。不考虑基底宽度修正，只计算深度修正后的承载力图3-1 独立根底示意图3.3 确定基底尺寸将根底梁上集中到柱子的竖向力180kN向柱子中心简化。先

11、按中心荷载计算，有考虑偏心荷载的影响将根底底面扩大20考虑到柱子尺寸为，可取根底底面尺寸为。基底宽度修正后3.4 承载力及偏心距验算竖向力弯矩得满足要求。满足要求。因此，根底底面尺寸取为：3500mm2800mm，能满足承载力要求。符合规*要求可不做地基变形和稳定性验算。3.5 确定根底高度和冲切验算计算基底净反力初定根底高度为600mm，。图3-2 冲切破坏计算图确定根底高度由于，取，采用C30混凝土，。故h=600mm能够满足抗冲切承载力的要求。内力计算。台阶高宽比为且偏心距抗弯配筋的配置。采用HRP335级钢筋。沿长边方向：最小配筋率确定的钢筋面积为选用1716160，钢筋总面积为。沿短

12、边方向：取最小配筋率确定的钢筋面积为选用2312160，钢筋总面积为。3.6 柱下独立根底施工方案3.6.1 施工措施土方开挖采用机械开挖结合人工开挖，为防止超挖，机械开挖至持力层，预留30cm厚土层用人工开挖。由于基坑较浅，无需采取支挡措施。回填土采用级配良好的，经碾压的土，分层夯实。3.6.2 施工流程测量定点、标识土方开挖浇筑100mm素混凝土垫层绑扎钢筋钢筋验收安装模板浇筑混凝土养护撤除模板根底验收土方回填。3.6.3 施工工具主要机具有：挖掘机，蛙式或柴油打夯机、手推车、木耙、铁锹尖头与平头、2m靠尺、胶皮管、小线和木折尺等。3.6.4 施工图见附录图纸1、2。第四章桩根底设计与施工

13、4.1 确定桩端持力层，桩型和承台埋深根据地质资料,人工填土厚1.04m，初步确定承台的埋深为1.5m，并选定采用钢筋混凝土预制方桩，桩的截面尺寸选为350mm350mm。由地质勘查资料报告,第二层粉质黏土深度在5米左右液性指数，压缩系数，可选作持力层，对于粘性土不小于2倍桩径，初步确定承台底面以下桩的长度为5m。4.2 确定单桩竖向极限承载力标准值4.3 初步估计所需桩数n由于桩的布置和桩数未知，先不考虑承台效应和群桩效应，查得，故得初步拟定承台面积为10m2，估计桩数为取n=6，即采用6根桩。4.4 进展桩位布置和确定承台尺寸桩在平面上采用行列式布置，桩中心距，取边桩中心至承台边缘的距离为

14、0.55md，承台边缘至桩外边缘为375mm，符合有关规*要求。桩的布置和承台平面尺寸如下图。图4-1 桩根底及承台尺寸4.5 计算考虑承台效应的复合基桩的承载力特征值R并验算桩数是否适宜单桩竖向承载力特征值由，查规*得出不考虑地震作用时验算桩数6根桩符合要求。4.6 求算桩顶荷载竖向力;取承台高度h为1.0m，则承台底所受的弯矩为各基桩所受竖向压力设计值为基桩最大和最小竖向压力设计值为4.7 基桩竖向抗压承载力验算验算符合要求。4.8 验算基桩水平承载力由于水平力和竖向力的合力与铅垂线的夹角故可以不验算基桩的水平承载力。4.9 承台抗冲切验算设计承台厚1.0m，冲切破坏椎体有效高度h0=0.95m。4.9.1 柱对承台的冲切验算。承台混凝土选用C30，抗拉强度设计值，取满足要求。角桩对承台的冲切验算。应验算受桩顶荷载最大的角桩对承台的冲切。此时，故得承台受角桩冲切的承载力为满足要求。4.10 承台斜截面受剪验算*方向上：*方向受剪承载力满足要求。y方向上：y方向受剪承载力满足要求。4.11 受弯计算采用HRB335级钢筋。在*方向上：最小配筋率确定的钢筋面积为选用2318170，钢筋总面积为