《土力学与地基基础》课程设计

1、 湖南工学院建筑工系土力学与地基基础设计 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0901-05 学 生 姓 名 殷 南 玉 学 生 学 号 09101140430 指 导 教 师 刘传辉 设计提交日期 2012年5月 目录1 土力学与地基基础课题设计任务书 1 1.1 设计资料 1 1.2 设计要求 3 1.3 设计内容 3 1.4 地基基础设计成果 42 柱下钢筋混凝土独立基础的设计 5 2.1 设计要求、柱号及相关参数的选择 5 2.2 基础材料和类型的选择 5 2.3 确定基础的埋置深度 5 2.4 地基承载力验算 6 2.5 确定基础底面尺寸6 2.6

2、软弱下卧层验算 7 2.7 地基的变形验算 7 2.8 地基高度的确定7 2.9 地基底板的配筋计算9 2.10 基础的基本构造要求10 2.11 基础的平面布置图12 2.12 基础的大样图133 另外两个轴线上的基础尺寸确定 14 3.1 选择轴线柱号及相关参数15 3.2 B轴线号地基尺寸的确定 15 3.2.1 确定基础的埋深15 3.2.2 地基承载力的确定15 3.2.3 确定基础的截面尺寸15 3.2.4验算地基承载 153.3 C轴线号基础尺寸的确定 16 3.3.1 确定基础的埋深 16 3.3.2 地基承载力的确定17 3.2.4验算地基承载力 15 3.3.3 确定基础的

3、截面尺寸 174 设计参考资料185 设计心得及体会196 结束语19 1.土力学与地基基础课程设计任务书 题目：柱下钢筋混凝土独立基础1.1 设计资料 1、地形：拟建建筑场地平整 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1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值=130； 粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值=180； 全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值=240 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=620 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。

4、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：上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合设计值见表3：5、材料：混凝土等级25C30，钢筋、级。1.2 设计要求：每班分为3个组。第1组共十八人，基础持力层选用土层，设计 A轴柱下独立基础；第2组共十八人，基础持力层选用土层，设计 B轴柱下独立基础；第3组共十八人，基础持力层选用土层，设计 C轴柱下独立基础；每人根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线基础设计。对另外两根轴线 的基础，只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸。1.3 设计内容 、设计柱下独

5、立基础包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构的内力分析、强度计算，确定基础高度、进行配筋计算，并满足构造设计要求，编写设计计算书。 、绘制基础施工图包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明。 1.4 地基基础设计成果 1 地基基础设计计算书（1）设计计算书封面封面上应写明设计题目、学生姓名、专业、年级、指导教师姓名、完成日期（2）目录及正文格式（格式另见附属文件）。 2 设计图纸设计要求：绘制比例为1：100或1：200 A3图纸打印稿 2 柱下钢筋混凝土独立基础的设计. 2.1 设计要求、柱号及相关参数的选择 根据课程设计任务书的设计要求，选择B轴线下的号柱，基础持力 层

6、选择土层，即全风化砂质泥岩。 柱底荷载效应基本组合设计值的选择。其中按要求选择F=2435KN。M=284KNM，V=124KN. 2.2 基础材料和类型的选择。 选择混凝土等级为C30，钢筋为级钢筋，基础类型为柱下的钢筋混凝土独立基础：锥形基础。 2.3 确定基础的埋置深度。 持力层为全风化砂质泥岩层，厚2.7m, =240KPA。 确定基础的埋置深度：埋置深度是由室内地面标高算起。 由于按照以下四个方面的要求：与建筑物有关的条件，工程的地质条件，水文地质条件，地基的冻融条件，场地的环境条件。综合考虑埋置深度d=4m. 基础的基本简图如下： 2.4 地基承载力验算。 确定地基承载力。 首先对

7、基础进行深度进行修正。则 因为持力层为全风化的砂质泥岩，故 。 =14.3KN/ 故 =390.2KPa = = 可取 b=3. . 因为 故可不对进行宽度的修正。 2.5 确定基础底面尺寸。 计算基底压力。 = 验算持力层承载力。 重新调整截面尺寸。 = 重新验算持力层承载力。 故 可确定基地的尺寸为 2.6 软弱下卧层验算。 因为基础底面以下为风化或半风化砂质泥岩， 所以可以 不进行软弱下卧层的验算。2.7 地基的变形验算。 由于， 建筑物层数， 且为丙级建筑，所以可以不做地基的变形验算。2.8 基础高度的确定。 便是图中阴影部分面积。 如果时 便是一个矩形. 综上所述： 基础底部净反力的

8、计算。 系数计算。 基础底板厚度。 为了便于施工及其其他要求， 取。则实际有效高度 2.9 基础底板的配筋计算。 由公式可知， I-I截面 则基础底板每米的板的钢筋面积： 选用16140的级钢筋，则实配钢筋的截面面积为1436 -截面中 则每米板中所含有的钢筋。 则选用12140的级钢筋，则实际配钢筋的截面面积为8082.10 基础的基本构造要求。 锥形基础的边缘高度不宜小于200，且不小于，且其坡 度 。 从柱向四周扩散各50。 边缘向里扩展小于等于 。 基底垫层采用素混凝土，厚度100，从基础边缘各伸出100。 基础底板的受力钢筋直径不小于10.间距不大于200。也不小于100。底板钢筋的

9、保护层厚度为40。 综上所述：基本尺寸选择如图： 2.11 ： 基础的平面布置图2.12 基础的大样图：3 对另外两个轴线上的基础尺寸的确定。 3.1 选择轴线标号及相关参数:选择A轴线的号基础,其中 。 3.2 按照设计要求，选择持力层为土层，即粘土，其中： 其厚度为1.5 3.2.1 确定基础的埋深。 其上有两层土，其厚度分别为0.5 1.2 所以厚度为 综上所述 即五个要求的考虑， 取 则其简图如下： 3.2.2 基础承载力的确定。 先仅对其进行深度上的修正。 持力层为钢化的砂质泥岩， 则 3.2.3 确定基础的截面尺寸。 故 取 L=3.8m 因为，故可不进行宽度的修正。 3.2.4

10、验算地基承载力。 ，因为 调整故可重新调整截面尺寸， 取 。 故 满足要求。 取 。3.3 C轴线号基础尺寸的确定： 其柱底荷载取值为 ，按设计 要求选择土层为持力层，即粘土为持力层，。 3.3.1 确定基础的埋深。 由室内地面标高算起及考虑到室内外高差为0.45m.范围内为杂 填土。 其上有两个土层分别厚度为0.5 1.2 按满足基础埋深的五个条件，最终取。 则 其计算简图如下： 3.3.2 地基承载力的计算。 因为持力层为粘土层 故 故 3.3.3 确定基础的截面尺寸。 故 取 。因为，故不对进行宽度上的修正。 3.3.4进行承载力的验算： 满足要求： 故 4 设计参考文献： 土力学与地基

11、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。 本次设计是在完成土力学与地基基础这门课程之后做的，老师对我们严格要求，一是对我们是否学好这门课的一个检测，二是对治学的严谨。老师细心地讲解，让我对这门功课有了一个较为深刻的理解，因此，我充满信心的去做了这一次的课程设计，期间我收获颇多。 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，所以不要验算。我