湘潭大学2015基础工程课程设计书

湘潭大学土木工程专业《基础工程》课程设计学院专业班级学号姓名一、课程设计说明（一）目的和任务课程设计是专业教学计划中的重要环节，通过该教学环节使学生对所学课程的理论知识有更全面系统的了解，并应用于实际工程设计，拓宽学生的知识面，巩固所学知识，提高学生分析问题，解决实际问题的能力。（二）设计要求1．必须按照设计任务书的要求完成全部规定内容，遵守国家颁布的有关技术规范和规定；2．设计图纸采用计算机绘制，要求线条清晰、整洁美观，符合有关制图规范；3．计算书一律用计算机打印，文句通顺、简明扼要，文中计量单位一律采用国际标准。二、注意事项1.每位同学应严格按所规定的题目和条件，独立完成设计计算书和设计图纸，严禁抄袭，否则成绩以不及格计。2.图纸规格为2号，一律要求计算机绘图。3.做到图面整洁、布图合理，文字、数字及符号大小适当、书写规范。4.课程设计完成后，各人将设计图纸向内折叠好（图标部分向外翻出一角），并将设计计算书插入叠好的图纸内。5.设计资料上交截止时间：2016年1月1日之前（由学习委员收齐交指导老师）。三、参考文献（1）建筑桩基技术规范（JGJ94-2008），中国建筑科学研究院，中国建筑工业出版社，2008。（2）桩基工程手册，史佩栋主编，中国建筑工业出版社，2008（3）基础工程（第3版），周景星等编，清华大学出版社，2015。（4）建筑地基基础设计规范（GBJ50007－2002），中华人民共和国建设部编，中国建筑工业出版社。（5）地基及基础工程，顾晓鲁编，中国建筑工业出版社，2003。（6）桩基础设计方法与施工技术，高大钊等编著，机械工业出版社，2002。（7）中华人民共和国铁道部.《铁路桥涵设计规范》TBJ2-96.铁道部标准司科情所.1996。（8）李克钏.《基础工程》.北京：中国铁道出版社.2000。（9）铁路工程设计技术手册.《桥梁地基和基础》.北京：人民铁道出版社.1978。（10）李亮、魏丽敏等主编《基础工程》，中南大学出版社，2005。《基础工程》课程设计任务书（一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，柱截面为400mm400mm，荷载的标准组合为：kF1=（600+学号后两位数字）kN，kF2=（700+学号后两位数字）kN，kF3=（800+学号后两位数字）kN。力矩kM=155mkN，水平荷载kH=（10+学号后一位数字）kN。相应于准永久组合的竖向力50kFFkN，用于沉降计算。F2F1F1F2F3F2F3F1F1F2自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚0.5m含部分建筑垃圾。②号土层：粉质粘土，层厚1.3m，软塑，潮湿。③号土层：黏土，层厚3.8m，可塑，稍湿。④号土层：淤泥质粉土，2m。⑤号土层：细砂，层厚2.8m，中密。⑥号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露。水文地质条件（1）拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性。（2）地下水位深度：位于地表下1.6m。（二）设计内容方案一：钢筋混凝土柱下独立基础（必作）；学号最后一位数字是1、3、9的选取角柱荷载1F进行设计计算。学号最后一位数字是4、6、8的选取边柱荷载2F进行设计计算。学号最后一位数字是0、2、5、7的选取中柱荷载3F进行设计计算。例如学号最后两位数字是32，则竖向力为kF=800+32kN=832kN,水平荷载kH=12mkN。相应于准永久组合的竖向力50832F=782kN。表1地基岩土物理力学参数（用于浅基础设计）土层编号土的名称重度/3mKN孔隙比e液性指数Il粘聚力c/KPa内摩擦角/°压缩模量sE/paM基床反力系数k/3/mMN承载力特值akf/kPa①杂填土18--------------②粉质粘土200.650.8434137.519130③黏土19.60.580.7825238.423190④淤泥质粉土17.0111436⑤细砂210.62----3011.822250⑥强风化砂质泥岩22--------2754310柱下独立基础设计步骤及内容1、选择持力层2、计算地基承载力特征值，并修正3、计算基础所需底面尺寸4、软弱下卧层承载力验算5、沉降量计算6、设计基础剖面，并计算配筋7、绘制施工图。方案二：柱下条形基础或桩基础（二选一）柱下条形基础设计地基土物理力学指标如表1所示。若选择进行条形基础设计，学号最后一位数字是1、4、7的选取荷载1F—2F—1F对应纵向轴线上的两跨基础梁进行设计，学号最后一位数字是2、5、8的选取荷载1F—2F—2F—1F对应横向轴线上的三跨基础梁进行设计，学号最后一位数字数字是0、3的选取荷载2F—3F—2F对应纵向轴线上的两跨基础梁进行设计，学号最后一位数字数字是6、9的选取柱荷载2F—3F—3F—2F对应横向轴线上的三跨基础梁进行设计。岩土设计参数按表1选用。设计步骤及内容1、选择持力层2、计算地基承载力特征值，并修正3、确定基础底面尺寸和剖面尺寸（软弱层强度验算及沉降量计算可不做）4、计算基础内力（注：不可使用静定法）5、计算配筋6、绘制施工图。桩基础设计地基土物理力学指标如表2所示。上部结构传至设计地面标准组合的荷载标准组合为：kF1=（6400+学号后两位数字）kN，kF2=（7200+学号后两位数字）kN，kF3=（8300+学号后两位数字）kN。力矩kM=（350+学号后一位数字）mkN。相应于准永久组合的竖向力50kFFkN，用于沉降计算。学号最后一位数字是1、3、9的选取kF1规定的荷载进行设计计算。学号最后一位数字是4、6、8的选取kF2规定的荷载进行设计计算。学号最后一位数字是0、2、5、7的选取kF3规定的荷载进行设计计算。例如学号最后两位数字是23，则竖向力为kF=6400+23=6423kN，力矩kM=350+3=353mkN。相应于准永久组合的竖向力506423F=6373kN。表2地基岩土物理力学参数（用于桩基础设计）土层编号土的名称厚度/m重度/3/mkN孔隙比e液性指数Il/kPa/kPa压缩模量sE/paM含水量%w承载力特值akf/kPa①杂填土1.616----11--5----②粉质粘土2.2190.650.842813008.124130③粘土4.319.30.580.78222100936190④淤泥质粉土2.217634590⑤中砂4.520.034255020260⑥细砂3.821--36260019.6250⑦强风化砂质泥岩足够深22----40350027310注：桩穿越各土层的平均内摩擦角等于20度。设计步骤及内容1、选择桩的类型（预制桩）及截面尺寸（建议在：方桩300mm300mm、350mm350mm、400mm400mm、450mm450mm之间选择）2、选择桩端持力层，承台埋深，根据经验参数计算单桩竖向承载力3、确定桩数、间距及平面布置4、桩身结构设计（采用预制桩可省去这部分设计）5、承台设计6、用荷载扩散法或扣除侧壁摩阻力法计算附加应力，进行沉降计算7、绘制施工图各班指导老师：兴湘1班：屈畅姿兴湘2班：陈铖兴湘3班：印长俊本部1班：屈畅姿本部2班：陈铖本部3班：印长俊