东南大学地下结构课程设计.doc

基础工程课程设计 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 东南大学土木学院土木工程专业 第一章 第一节： 一：设计题目：某单层厂房下基础设计 二：设计对象：某机械厂的装配车间，厂房基础顶面以上部分的建筑及结构的设计工作已完成。 三：课程设计任务：完成柱下基础与地基的设计与检算。 承担任务：抗风柱。截面形状为矩形，尺寸=长×宽=700×400。 平面布置位置如总平面图所示。 设计计算： （1）19号柱下桩基础的设计计算 a :桩基类型的选择 b:桩材和桩径的选择 c:承台底面和顶面标高以及平面形状，尺寸的确定 d:桩长和桩柱数的确定 e:桩的布置f:单桩承载力的检算 （2）初步确定修筑基础的施工方案 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）基础的结构图。包括平面图，立面图，剖面图，同时在剖面图上必须给出基础底面的位置。（表示出埋深） 图1-1 装配车间平面图 /mm 第二节：设计资料 一：地质勘察资料 场地土层描述： 场地处地面平坦。柱中心线土层的情况如下： 第①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 m,结构疏松，土质不均，平均天然重度17.1KN/ 第②层：粉质黏土。呈棕红色。除1#孔外各孔均有，厚度 m。硬塑—可塑，土质较均匀。 第③层：黏土。呈黄黑色，各孔均有，没有钻透，据调查厚度在10m以上，可塑—硬塑，土质均匀。 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情况分析，第①层杂填土不宜做建筑物地基。把第②层或第③层作为地基。其地基承载力标准值为：第②层：=200kpa；第③层：=220kpa。 土层剖面图，土性指标： 实际建成后室外地面标高为-0.15m，相当于黄海高程454.85m，室内地面标高为0.00m，相当于黄海高程455.00m。实际地层厚度如下： 第①层：d=454.85-453.25=1.6m 第②层：d=10.35m 第③层: d10m 具体布置如下： 图1-2 土层剖面图 第二节：设计荷载 柱底位于室内地面以下0.5m处，各柱在地面处的截面内力取值如下： 抗风柱（纵向计算） 标准组合： 基本组合： 纵向指沿车间的长轴方向。弯矩M以柱子的外侧受拉为正，剪力H以指向车间内部为正。荷载项下标K表示基本组合，否则为基本组合。 基础梁上的荷重（包括基础梁自重）按30计算。具体柱下作用基础荷载重如下： 图1-3 基础梁作用荷载 /mm 由上图得：基础梁上的荷重： 30×0.9×9.45+30×9×4.5= 可得=163.35kN 设计荷载作用图如下： 图1-4 设计荷载作用图 第二章 桩基础设计 一：桩基类型和桩尺寸的选择并确定桩端持力层和承台埋深 桩型采用预制方桩，拟尺寸为300mm×300mm方桩。由于地面以下很大深度没有基岩（d20m）所以采用摩擦桩，选第②层硬塑-可塑的粉质黏土作为持力层，承台埋深为1.9m，假设承台底面以下的柱长为4m，只穿越第②层土层。 二： 确定单桩竖向极限承载力标准值Quk 由表5-6查得桩的极限 阻力标志值qsik为 粘性土：Il=0.412 因为d=1.9+2=3.95.0m 所以qsik的修正系数为0.8， 所以qsik= 桩的入土深度：h=1.9+4=5.9m9m 粘性土：Il=0.412，h=5.9m，查表得qpk=1600kPa 故单桩竖向极限承载力标准值为： =2×(0.3+0.3) ×61×4+1600×0.3×0.3=292.8+144=436.8kN 三：初步估算所需桩数n 在估算桩数时，首先需计算单桩竖向承载力设计值R 由于桩的布置和桩数未知，先不考虑承台效应和群桩效应。 从表5-19查得，， 得 确定桩数时，由于承台尺寸还未确定，可先根据单桩承载力设计值R和上部结构物荷载初步估算确定 中心荷载时，估算桩数，μ=1.1，F=846.02kN 取n=4，即采用4根桩。 四：进行桩位布置和确定承台尺寸 （1）桩在平面上采用行列式布置，由于预制桩根数9，所以S≥3d=0.9m。 在x方向取桩间距Sx=1.1m，因为承台边缘至边桩中心的距离不应小于桩的边长，即承台bx=1.1+2×0.3=1.7m 在