
《土力学基础工程》课程设计任务书
班 级:
姓 名:
学 号:
指导教师:
时 间:
土木工程学院
2015.12
《基础工程》课程设计任务书
一、课程设计的性质、目的和任务
1、课程设计的性质
本课程设计的内容是锻炼学生进行基础设计能力的教学活动,同时也是土木工程专业教学计划中的一项重要实践环节。
2、课程设计的目的
通过本次课程设计,使学生进一步了解桩基础设计的基本概念,将土力学与地基基础课程中理论部分和实践相结合,进一步深化结构基本知识,为以后的工作打下良好基础。
3、课程设计的任务
要求学生掌握桩基础设计方法,要求手工进行计算,同时还要求学生进行CAD绘图,这也是学生掌握CAD绘图这个基本技能的重要环节。
二、课题
1、工程地质条件
某工程位于软土地区,采用桩基础。建筑场地土层厚度及物理力学指标如表1-1所示。地下水位位于地表下2.0m处。
土层的主要物理力学指标 表1-1
| 土层代号 | 名称 | 厚度 m | 含水量w (%) | 天然 重度 (kN/m3) | 孔隙比 e | 液性 指数 IL | 直剪试验 (直快) | 压缩模量Es (MPa) | 承载力特征值fk(kPa) | |||
| qsk kPa | qpk kPa | 内摩 擦角 | 粘聚力c (kPa) | |||||||||
| 1 | 杂填土 | 2.0 | 20 | 18.8 | 22 | 6.0 | 90 | |||||
| 2 | 淤泥质土 | 9 | 38.2 | 18.9 | 1.02 | 22 | 1.0 | 21 | 12 | 4.8 | 80 | |
| 3 | 灰黄色粉质粘土 | 5 | 26.7 | 19.6 | 0.75 | 60 | 2000 | 0.60 | 20 | 16 | 7.0 | 220 |
| 4 | 粉砂夹粉质粘土 | >10 | 21.6 | 20.1 | 0.54 | 70 | 2200 | 0.4 | 25 | 15 | 8.2 | 260 |
建筑桩基安全等级为二级。已知柱截面800×500mm2。
由上部结构传至基础顶面的荷载值见表1。
采用钢筋混凝土预制桩,预制桩断面尺寸自选。桩身材料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值fc=15MPa,弯曲抗压强度设计值fm=16.5MPa。
承台材料:混凝土为C30,轴心抗压强度设计值fc=15MPa,弯曲抗压强度设计值fm=16.5MPa;抗拉强度设计值ft=1.5MPa。
试桩现场静载试验结果如图2所示。
设计该桩基础。
三、设计内容及要求
1、桩型选择与桩长的确定
2、确定单桩承载力特征值
3、桩数与布桩
4、群桩承载力验算
5、桩身结构设计
6、承台设计
①各桩桩顶反力计算
②抗弯计算
③抗冲切计算
1)柱对承台的冲切
2)角桩对承台的冲切
④抗剪切验算
7、绘制桩基础施工图(3#图1张)
①桩基础详图
②桩的构造配筋图
8、成果提交
需提交的成果:计算说明书和桩基础施工图
四、参考文献
1、中华人民共和国行业标准,建筑桩基技术规范(JGJ94-2008),北京:中国建筑工业出版社,2008
2、中华人民共和国国家标准,建筑地基基础设计规范(GB5007-2011),北京:中国建筑工业出版社,2002
3、李仁平等 基础工程 中国水利水电出版社,2006
4、中华人民共和国行业标准,建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012),北京:中国建筑工业出版社,2002
5、袁聚云等 土木工程专业毕业设计指南—岩土工程分册 中国水利水电出版社
6、中华人民共和国国家标准,岩土工程勘察规范(GB50021-2001),中国建筑工业出版社,2002
7、曾昭豪 房屋基础结构设计手册 中国建材工业出版社
8、贾韵琦等 工民建专业课程设计指南 中国建材工业出版社
9、胡乃君 建筑结构课程设计指导 武汉工业大学出版社
10、唐岱新等 高等学校建筑工程专业课程设计指导 中国建筑工业出版社
11、沈杰 地基基础设计手册 上海科学技术出版社
五、设计分组
根据表1所给出的设计资料、荷载资料及学生人数划分为若干小组。分组示意如下:
土木133班,共10组,选择题号1~10,设计A轴柱下桩基础。
D土木131班,共10组,选择题号1~10,设计B轴柱下桩基础。
六、设计成果评定
以学生提交的设计成果质量、学生在设计中的表现进行综合考核,成绩分为优、良、中、及格、不及格五级。
其中:设计计算说明书内容完整,叙述简洁,字迹清楚、端正,插图齐全、布置合理者,且施工图绘制清晰、正确,符合建筑制图标准者,设计成果评定为优。
有下列情形之一者,设计成果评定为不及格:
1.不能按时完成设计任务者;
2.全体设计同学范围内发现设计内容及施工图绝大部分雷同者;
3.设计说明书和施工图发生突出矛盾、发生重大出入者。
六、时间及进度安排
1.时间
一周
2.进度安排
星期一 :布置设计任务、收集资料、确定方案、选择桩型及桩长
星期二 :确定单桩承载力特征值、桩数与布桩、验算群桩中单桩受力
星期三 :群桩承载力验算
星期四 :桩身设计、承台设计
星期五 :绘制桩基施工图
附录:
图1 柱网布置图
图2 桩静载试验曲线
表1 柱底荷载效应标准组合值
| 题号 | FK(kN) | MK( kN.m) | VK(kN) | ||||||
| A轴 | B轴 | C轴 | A轴 | B轴 | C轴 | A轴 | B轴 | C轴 | |
| 1 | 1256 | 1765 | 15 | 172 | 169 | 197 | 123 | 130 | 112 |
| 2 | 1350 | 1900 | 10 | 185 | 192 | 203 | 126 | 135 | 114 |
| 3 | 1650 | 2050 | 1810 | 191 | 197 | 208 | 132 | 141 | 120 |
| 4 | 1875 | 2160 | 2080 | 205 | 204 | 213 | 139 | 149 | 134 |
| 5 | 2040 | 2280 | 2460 | 242 | 223 | 221 | 145 | 158 | 148 |
| 6 | 2310 | 2690 | 2970 | 275 | 231 | 238 | 165 | 162 | 153 |
| 7 | 2568 | 3225 | 3170 | 293 | 248 | 247 | 174 | 179 | 165 |
| 8 | 2670 | 3550 | 3410 | 299 | 2 | 256 | 183 | 190 | 170 |
| 9 | 2920 | 3860 | 3720 | 304 | 285 | 281 | 192 | 202 | 191 |
| 10 | 3130 | 3970 | 3950 | 323 | 302 | 316 | 211 | 223 | 230 |
