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1、第一章 第一節(jié)：一：設計題目：某單層廠房下基礎(chǔ)設計二：設計對象：某機械廠的裝配車間，廠房基礎(chǔ)頂面以上部分的建筑及結(jié)構(gòu)的設計工作已完成。三：課程設計任務：完成柱下基礎(chǔ)與地基的設計與檢算。承擔任務：抗風柱，第19號柱。截面形狀為矩形，尺寸=長寬=700400。平面布置位置如總平面圖所示。1 設計計算：（1）19號柱下獨立基礎(chǔ)的設計計算a :平面尺寸，埋深的確定。b :基礎(chǔ)及地基的計算及檢算。 （2）19號柱下樁基礎(chǔ)的設計計算 a :樁基類型的選擇 b:樁材和樁徑的選擇 c:承臺底面和頂面標高以及平面形狀，尺寸的確定 d:樁長和樁柱數(shù)的確定 e:樁的布置f:單樁承載力的檢算 （3）初步確定修筑基礎(chǔ)的

2、施工方案 2圖紙 （1）基礎(chǔ)總平面布置圖（假定所有基礎(chǔ)均與自己設計的基礎(chǔ)相同） （2）基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)圖。包括平面圖，立面圖，剖面圖，同時在剖面圖上必須給出基礎(chǔ)底面的位置。（表示出埋深）圖1-1 裝配車間平面圖 /mm第二節(jié)：設計資料一：地質(zhì)勘察資料（1） 場地土層描述：場地處地面平坦。19號柱中心線土層的情況如下：第層：人工填土。分布于場地表面，以灰黑色粉土為主，伴有碎磚，爐渣等雜物的填土層。厚約 m,結(jié)構(gòu)疏松，土質(zhì)不均，平均天然重度17.1KN/ 第層：粉質(zhì)黏土。呈棕紅色。除1#孔外各孔均有，厚度 m。硬塑可塑，土質(zhì)較均勻。 第層：黏土。呈黃黑色，各孔均有，沒有鉆透，據(jù)調(diào)查厚度在10m以上，可塑

3、硬塑，土質(zhì)均勻。 場區(qū)地下水屬潛水，初見水位在2.5-3.1m深處，穩(wěn)定水位在2.9-3.9m深處。地下水補給來源為大氣降水，水位隨季節(jié)變化，無侵蝕性。根據(jù)鉆探及室內(nèi)土工實驗情況分析，第層雜填土不宜做建筑物地基。把第層或第層作為地基。其地基承載力標準值為：第層：=200kpa；第層：=220kpa。（2） 土層剖面圖，土性指標：實際建成后室外地面標高為-0.15m，相當于黃海高程454.85m，室內(nèi)地面標高為0.00m，相當于黃海高程455.00m。實際地層厚度如下：第層：d=454.85-453.25=1.6m第層：d=10.35m第層: d10m具體布置如下： 圖1-2 土層剖面圖 第二節(jié)

4、：設計荷載1. 柱底位于室內(nèi)地面以下0.5m處，各柱在地面處的截面內(nèi)力取值如下：19號抗風柱（縱向計算）標準組合： 基本組合： 縱向指沿車間的長軸方向。彎矩M以柱子的外側(cè)受拉為正，剪力H以指向車間內(nèi)部為正。荷載項下標K表示基本組合，否則為基本組合?；A(chǔ)梁上的荷重（包括基礎(chǔ)梁自重）按30計算。具體19號柱下作用基礎(chǔ)荷載重如下： 圖1-3 基礎(chǔ)梁作用荷載 /mm2. 由上圖得：基礎(chǔ)梁上的荷重： 300.99.45+3094.5= 可得=163.35kN3. 設計荷載作用圖如下： 圖1-4 設計荷載作用圖 第二章：柱下獨立擴展基礎(chǔ)設計第一節(jié)：獨立基礎(chǔ)尺寸確定1. 由于第二層土層厚度較深且土質(zhì)較好，同

5、時地下穩(wěn)定水位為2.9m3.9m，故初步擬定基礎(chǔ)持力層取為第二層土，假定深度為d=1.8m.。（以標高0.00為基準線），如上頁圖。因基底尺寸尚未確定，故先計算深度修正后的承載力。e=0.6870.85 粉質(zhì)黏土查基礎(chǔ)工程表3-4，承載力修正系數(shù)因為穩(wěn)定水位為2.9m3.9m，對于基底以上部分不考慮地下水的影響，取基礎(chǔ)底面以上的土的加權(quán)平均重度，修正取標高-0.15m為基準線。同時荷載取標準組合。=17.20kN/m3=+.(d-0.5)=200+1.617.20(1.8-0.15-0.5)=231.65kPa2. 確定基底尺寸。先按中心荷載計算： A=3.11m2擴大面積1.2倍得：1.2A

6、=1.23.11=3.73m2基底尺寸擬定為2.41.9m2=4.56m2，由于b=1.9m3.0m，所以無需重新進行寬度修正。3. 承載力和偏心距e的驗算：Pk=169.01 kPa=231.65kPa（中心承載力滿足要求）Fk=Fk1+Fk2=450+163.35=613.35KNGk=202.41.9(1.8-0.075)=157.32KNMk=Mk1+MH-MJ=200+30(1.8-0.075)-163.35(0.145+0.7/2)=170.89kNm262.70kPa0（偏心距滿足要求）=第二節(jié) 確定基礎(chǔ)高度確定基礎(chǔ)高度和配筋時采用基本組合值1. 計算基底基礎(chǔ)梁由標準值提高1.2

7、倍為基本組合值即F=650+163.351.2=846.02KNM=280+50(1.8-0.075)-163.351.2(0.145+0.35)=269.22kNm2. 確定基礎(chǔ)高度初步擬定高度h=500mm，按規(guī)范要求，鋪設墊層時保護層厚度不小于40mm，因此假定鋼筋中心到混凝土外表面的距離為50mm，故鋼筋的有效高度h。=500-50=450mm 圖2-1沖切破壞計算圖（長度單位：mm）抗沖切破壞驗算公式為：首先計算ab=at+2h。=0.4+20.45=1.3m1.90m故Al=0.67m2近似地取=333.13kPa 得=333.130.67=223.20kN式中，h。=450mmF

8、l=223.20kN故h=500mm，能夠滿足抗沖切破壞要求。第三節(jié)：內(nèi)力計算圖2-2 矩形獨立基礎(chǔ)底版板的彎矩計算臺階的寬高比為2.5且偏心距e20m）所以采用摩擦樁，選第層硬塑-可塑的粉質(zhì)黏土作為持力層，承臺埋深為1.9m，假設承臺底面以下的柱長為4m，只穿越第層土層。二： 確定單樁豎向極限承載力標準值Quk由表5-6查得樁的極限 阻力標志值qsik為粘性土：Il=0.412 因為d=1.9+2=3.95.0m所以qsik的修正系數(shù)為0.8，所以qsik=樁的入土深度：h=1.9+4=5.9m9m粘性土：Il=0.412，h=5.9m，查表得qpk=1600kPa故單樁豎向極限承載力標準值

9、為：=2(0.3+0.3) 614+16000.30.3=292.8+144=436.8kN三：初步估算所需樁數(shù)n在估算樁數(shù)時，首先需計算單樁豎向承載力設計值R由于樁的布置和樁數(shù)未知，先不考慮承臺效應和群樁效應。從表5-19查得， 得確定樁數(shù)時，由于承臺尺寸還未確定，可先根據(jù)單樁承載力設計值R和上部結(jié)構(gòu)物荷載初步估算確定中心荷載時，估算樁數(shù)，=1.1，F(xiàn)=846.02kN 取n=4，即采用4根樁。四：進行樁位布置和確定承臺尺寸（1）樁在平面上采用行列式布置，由于預制樁根數(shù)9，所以S3d=0.9m。在x方向取樁間距Sx=1.1m，因為承臺邊緣至邊樁中心的距離不應小于樁的邊長，即承臺bx=1.1+

10、20.3=1.7m在y方向取樁間距Sy=3d=30.3=0.9m，即承臺by=0.9+20.3=1.5m平面布置如下：圖3-1承臺平面圖（2）承臺埋深1.9m，承臺高0.7m，樁頂伸入承臺50mm，鋼筋保護層取35mm，則承臺有效高度h。=0.7-0.050-0.035=0.615m=615mm承臺平面布置如下：五：計算考慮群樁效應下的基樁豎向承載力設計值R并驗算樁數(shù)是否合適，其中（1）求系數(shù)和，以和，按樁為粘性土、從表5-20得，（2）求系數(shù)，按5-70計算，首先求出承臺內(nèi)區(qū)、外區(qū)的凈面積、和承臺底地基土凈面積查表5-21得， 得（3）求R。先基樁的承臺底地基t，極限抗力標準值Qck經(jīng)深度修

11、正，d=1.9+1/2*1.5=2.65m；因為b=1.5m3.0m,所以不需進行寬度修正。=200+1.6*18.25*(2.65-0.15-0.5)=258.4kPa， n=4從表5-19查得，且得基樁豎向承載力設計值R：（4）驗算考慮承臺 和群樁效應下的樁數(shù)承臺及其 G=1.2*1.7*1.5*1.9*20=116.28kN根說明取n=4根可以滿足要求六：樁頂荷載設計值計算豎向力：F+G=962.30KN；承臺高0.7m，則承臺底所受的彎矩（繞y軸） 則樁頂平均豎向力設計值為，七：基樁豎向抗壓承載力驗算基礎(chǔ)是偏心受壓：兩項驗算均滿足要求。八：水平承載力驗算水平力H=50kN，水平力和豎向

12、力的合力與鉛垂線的夾角，故可以不驗算基樁的水平承載力。九：承臺抗沖切驗算（1）柱對承臺的沖切驗算在x方向，在y方向 取故取， 承臺混凝土選用C20，滿足要求（2）角柱對承臺的沖切驗算：應驗算受樁頂荷載最大的角柱對承臺的沖切 所以取 而滿足要求十：承臺受剪切承載力計算最危險截面為A-A截面，因其右側(cè)的兩樁承受的荷載最大，且縱向兩樁間的距離比橫向要大，見平面圖，可知，取故剪切系數(shù)，截面處的計算寬度為所以滿足要求。十一：承臺受彎承載力計算（1）計算柱邊截面的彎矩-載面，-載面，（2）配筋計算（采用HPB235鋼筋， ）a :沿x方向配筋：按混規(guī)進行配筋，得 選用1012160，沿平行于x軸方向均勻布置。b :沿y方向配筋：由于沿短邊方向的鋼筋通常置于長邊鋼筋之上，并假設采用直徑為10mm的鋼筋，故 得 選用1110160，沿平