基础工程课程设计某单层厂房柱下基础设计Word格式.docx
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④计算截面弯矩,并配置钢筋
第一章概述
1.1设计任务
设计题目:
某单层厂房柱下基础设计
设计任务:
本设计对象为某机械厂的装配车间。
厂房基础顶面以上部分的建筑和结构设计工作已经完成。
本课程设计的任务是完成柱下基础与地基的设计与验算。
要求同学选择(或由任课教师分配)一个基础,按给定的条件完成相关的设计和计算工作,具体要求如下:
1.设计计算:
(1)综合分析设计资料,对三种常用的房屋基础类型(刚性基础、钢筋混凝土扩展基础和桩基础)的技术合理性进行比较(限于课时,本次课程设计不考虑造价因素),选择较为合理的基础方案。
确定所选柱下基础的类型,平面尺寸及埋深;
(2)完成该基础(包括地基)的计算;
2.图纸:
(1)基础总平面布置图(假定所有基础均与自己设计的基础相同);
(2)基础结构图(应包含图纸说明和工程数量表)。
3.将上述成果整理成设计计算说明书。
设计计算说明书应制做成Word文档。
整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号规范和版面美观的要求,图纸应用CAD制作而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。
说明书用A4纸张打印和图纸(A3)一起装订成册,交设计指导老师评阅。
1.2设计资料
1.2.2地勘资料
简化后的建筑场地“工程地质勘察报告”如下。
XX工程地质勘察报告
拟建工程为XX机械厂的装配车间,建筑场地位于该机械厂厂区内,厂房平面尺寸为42m24m,采用钢筋混凝土排架结构,结构的设计跨度为24m,柱距为6m。
勘察工作按施工图设计阶段的要求进行。
自X年X月X日开始,至X年X月X日结束。
共完成钻孔6个,并结合钻孔取原状土样XX个进行了室内土工实验。
场地处地面平坦。
拟建车间的西南角有一古河道,现已淤填。
据钻探揭露,各地层的情况如下:
第层:
人工填土。
分布于场地表面,以灰黑色粉土为主,伴有碎砖,炉渣等杂物的填土层。
厚约0.5~1.2m,结构疏松,土质不均,平均天然重度为17.1kN/m
3。
粉质粘土。
呈棕红色。
除1#孔外各孔均有,厚度9.5~10.1m。
硬塑~可塑,土质较均匀。
粉土。
呈褐黄色。
仅在1#孔可见到,厚约3.3m,流塑。
淤泥。
呈黑色,流塑。
含大量有机质,有臭味。
仅在1#孔见到,厚度约8.0m。
呈灰黄色,仅在1#孔见到,厚约3.6m,夹有粉砂薄层,流塑。
粘土。
呈黄黑色,各孔均可见到,没有钻透,据调查厚度在10m以上。
土质均匀,可塑~硬塑。
场区地下水属潜水,初见水位在2.5~3.1m深处,稳定水位在2.9~3.9m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①层杂填土不宜用作建筑物地基。
建议把基础埋置在强度较高的第②层粉质粘土或第⑥层粘性土中。
其地基承载力标准值分别为:
第②层:
fk=180kPa
第⑥层:
fk=220kPa
建议:
受古河道影响的几个柱基采用桩基础;
其余基础可采用柱下现浇独立基础。
钻探点布置见图2-3,地质剖面见图2-4~图2-6,土工试验成果见表2-1,地质柱状图略。
报告人:
XXX
X年X月X日
8
图2-3地质钻孔平面布置图
9
图2-4—地质剖面
10
图2-5—地质剖面
图2-6—剖面和图例
1.2.2设计荷载
基础梁上的荷重(包括基础梁自重)为:
标准组合时为30kN/m,基本组合时为40.5kN/m。
各柱(标高-0.075m处)的荷载设计值如下:
边柱Z1:
Mk=265kN-mM=380kN-m
Fk=1400kNF=2100kN
Hk=40kNH=60kN
角柱Z2:
Mk=350kN-mM=500kN-m
Fk=1000kNF=1400kN
Hk=65kNH=80kN
抗风柱Z3:
Mk=200kN-mM=270kN-m
Fk=820kNF=1120kN
Hk=35kNH=50kN
1.3设计依据
本次课程设计的依据为本课程设计指导书和相关规范。
第二章扩展基础设计
2.1基础位置,埋深及以下土层的确定
把基础埋置在强度较高的第②层粉质粘土或第⑥层粘性土中。
根据估算,基础埋深适合设置在3m深处,既经济又比较安全。
根据测得地址情况,计算⑥层土特性如下:
(1)确定孔隙率:
平均值:
得
标准差:
得
变异系数:
得
统计修正系数:
由得
(2)确定天然重度:
(3)确定液限:
查表,=1.6,估计地基基础宽度小于3m,故不做宽度修正,区基础埋深为3m.
做基础承载力修正
2.2基础形式的确定
此次设计要求设计扩展基础。
根据实际情况,在设计中采用锥形的扩展基础。
2.3扩展基础设计步骤
(一)抗风柱下的基础设计
按承载力要求初步拟定基础的平面尺寸
=820KN=35KN=200KN=304.5=135KN(基础梁)(偏心495mm)
考虑偏心,,取A=
②进行地基验算
基础及回填土重:
基底的总竖向荷载:
基地的总弯矩:
总的偏心距:
基底反力:
③确定基础具体尺寸:
基础材料采用混凝土,做成锥形扩展基础。
锥形基础的边缘高度取250mm,锥形坡度。
基础下设混凝土垫层80mm,保护层厚度取80mm,基础的有效高度。
荷载组合(基本组合):
基础底面净压力计算:
净荷载偏心距:
基底净反力:
基础冲剪验算:
由因为基础用混凝土,其轴心抗拉强度设计值
故=0.7
满足要求,基础不会发生冲剪破会。
④柱边基础弯矩计算:
柱边与边侧基础边缘距离:
柱边处的地基净反力:
作用在底面:
作用在底面:
布置钢筋:
,布置7根直径16mm的钢筋,实配钢筋面积。
(二)边柱下的基础设计
=1400KN=40KN=265KN=306=180KN(基础梁)(偏心645mm)
基础冲剪验算:
,布置13根直径16mm的钢筋,实配钢筋面积。
,布置17根直径16mm的钢筋,实配钢筋面积。
(三)角柱下的基础设计
=1000KN=65KN=350KN=303=90KN(基础梁)(偏心645mm)
(基础梁)
,布置11根直径16mm的钢筋,实配钢筋面积。
,布置12根直径16mm的钢筋,实配钢筋面积。
..
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