青島市鄉(xiāng)村獨(dú)立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計土木工程畢業(yè)論文

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1、摘 要 學(xué)習(xí)建筑土工工程知識，本人自小就興趣十足，但由于多方面原因與之失之交臂。我個人認(rèn)為建筑知識應(yīng)該力足于基本，故在選擇設(shè)計論文題材時，我注重了結(jié)構(gòu)方面的資料學(xué)習(xí)，基礎(chǔ)是一棟樓房建筑的基本，雖然我對建筑知識欠缺很多，需要學(xué)習(xí)的也很多，在有限的學(xué)習(xí)研討中，我必須首先學(xué)會基礎(chǔ)設(shè)計及相關(guān)知識，為將來在建筑業(yè)更多研究學(xué)習(xí)做好鋪墊。 本次選擇的基礎(chǔ)設(shè)計在北方青島城市的鄉(xiāng)村建設(shè)中比較多見，青島地質(zhì)良好，多層建筑的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)適合選用獨(dú)立基礎(chǔ)。在做這篇設(shè)計之前，我也通過認(rèn)識的基礎(chǔ)勘探的朋友那里打聽到，青島市鄉(xiāng)村的地基十分良好，如果可以把獨(dú)立基礎(chǔ)這部分內(nèi)容研習(xí)透徹，對以后的學(xué)習(xí)有很大的幫助。 關(guān)鍵詞：

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計 基礎(chǔ)設(shè)計 獨(dú)立設(shè)計 目 錄 第一章 設(shè)計資料1 1．1工程概況1 1.2工程建設(shè)條件1 1.2.1地形、地貌及地質(zhì)構(gòu)造1 1.2.2地基土巖土層的分布和性質(zhì)1 1.2.3地下水特征2 1.2.4場地地震效應(yīng)3 1.2.5工程地質(zhì)條件的分析與評價3 1.2.6環(huán)境水評價3 第二章 基礎(chǔ)設(shè)計5 2.1 邊框柱下基礎(chǔ)設(shè)計5 2.1.1確定基礎(chǔ)底面面積5 2.1.2 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算6 2.1.3 配筋計算7 2.2 框柱下基礎(chǔ)設(shè)計9 2.2.1 確定基礎(chǔ)底面面積9 2.2.2

3、基礎(chǔ)高度驗(yàn)算10 2.2.3 配筋計算11 第三章 結(jié)論14 參考文獻(xiàn)15 致 謝16 第一章 設(shè)計資料 1.1 工程概況 廠區(qū)位于山東省青島市. 設(shè)計說明：本建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限50年，框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)及隔墻等荷載已經(jīng)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行核算，這里直接采用組合數(shù)據(jù)進(jìn)行基礎(chǔ)受力驗(yàn)算。本設(shè)計按照假設(shè)基礎(chǔ)尺寸對受力進(jìn)行驗(yàn)算的過程，計算并確定基礎(chǔ)形狀和尺寸，配筋等，完成本設(shè)計任務(wù)。本建筑地處地址良好，地基基礎(chǔ)設(shè)計等級為丙級，基礎(chǔ)擬采用淺基礎(chǔ)，采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。 1.2 工程建設(shè)條件 根據(jù)業(yè)主提供的地質(zhì)勘察資料表明，擬建區(qū)段位于中生代膠萊凹陷盆地中段偏南

4、地帶，區(qū)域穩(wěn)定性 良好，基巖為白堊系上統(tǒng)王氏群膠州組泥巖，上覆第四紀(jì)堆積物。 該場地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為0.49米。 1.2.1地形、地貌及地質(zhì)構(gòu)造 擬建場地地形較平坦，最大高差1.0米。地貌類型屬河流沖積平原地貌。 周圍建筑物較遠(yuǎn)，對擬建建筑物不會造成不利影響?；鶐r埋深2.0米左右，性質(zhì)單一，未發(fā)現(xiàn)斷裂構(gòu)造 及其它不良地質(zhì)作用。 1.2.2地基土巖土層的分布和性質(zhì) 根據(jù)鉆探資料，在勘察深度范圍內(nèi)，場區(qū)地基土自上而下可分為五個主要巖土層： 第一層，素填土（Q4ml）：顏色為褐色，不均，堆積年限15年以是，未壓實(shí)。天然重度為20.0KN/m3， 為高壓縮性土層，主要成份為粘性土，含少

5、量砂、碎石等。 該層為表層土，層頂面標(biāo)高為0.50—0.70米，厚度0.3—0.4米，分布于周圍。 第二層，粉質(zhì)粘土（Q4al）：顏色為褐黃色，可塑。干強(qiáng)度中等，韌性中等，稍有光滑。含水量 平均值（w）23.6%；液性指數(shù)平均值（IL）為0.45；天然孔隙比平均值（e）為0.701；壓縮系數(shù)平均值 為0.406。為中等壓縮性土層。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)測試值N=5—10擊。 該層頂面埋深為0.3—0.4米，厚度為0.2—0.1米，層頂標(biāo)高為1.0—1.30米，分布普遍。 第三層，中粗砂(Q4al)：顏色以黃褐色為主，中密，飽和，分選較差，亞圓，顆粒主要礦物成份 為石英、長石等淺色礦物。粘粒含量

6、較小，含粉土夾層，中下部含礫石、卵石等。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)測試 值 N=16—30 擊。 該層頂面埋深 1.30—1.4 米，厚度 0.1—0.3 米，分布普遍。 第四層，強(qiáng)風(fēng)化泥巖（K2—E1wJ） ：顏色為褐黃色—褐灰色，全風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀 構(gòu)造，裂隙發(fā)育。主要沉積物顆粒粒徑小于 0.25 mm，呈帶棱角粒狀，含粘土膠結(jié)物夾層，泥質(zhì)膠結(jié)。 由上到下，逐漸變硬，上部 1.0 米范圍以內(nèi)風(fēng)化強(qiáng)烈，呈碎塊狀，手捻可碎，較難用巖芯鉆鉆進(jìn)；1.0 米以下以強(qiáng)風(fēng)化為主，巖石堅(jiān)硬程度等級為極軟巖，完整程度等級為破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級， 為差，含細(xì)砂巖夾層。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù) N=15—60

7、 擊。 該層頂面埋深 1.5—1.7 米，厚度 3.3—4.6 米，分布普遍。 第五層，中風(fēng)化泥巖（K2—E1wJ）：褐灰色—褐黃色，中風(fēng)化為主。場區(qū)基巖，層狀結(jié)構(gòu)，解理發(fā) 育，天然單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(frk)為 5.0MPa，上部強(qiáng)度較小，底部強(qiáng)度較大。完整程度等級為較完整， 堅(jiān)硬程度等級為軟巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，巖石質(zhì)量指標(biāo) RQD=70 以上。 該層頂面埋深 16.0—17.3 米，分布普遍。厚度較大，未揭穿，最大入巖深度為 8.0 米。 1.2.3地下水特征 該場地環(huán)境水主要為地表水、孔隙潛水，勘察期間水位高程為 1.5 米左右。補(bǔ)給來源以大氣降水 和臨區(qū)徑流為主，

8、排泄方式為蒸發(fā)和臨區(qū)徑流排泄。 地表水最大沖刷深度：高程為 3.0 米。 1.2.4場地地震效應(yīng) 根據(jù)《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，該場地土覆蓋層厚度2米左右，建筑場地類別為Ⅱ類。 該場地為對建筑抗震一般地段。 該場地抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計基本地震加速度值為 0.05g，所屬的設(shè)計地震分組為第三組。 1.2.5工程地質(zhì)條件的分析與評價 該場地大地構(gòu)造位置位于中生代膠萊盆地穩(wěn)定地塊內(nèi)，附近沒有大型斷裂構(gòu)造帶穿過，地貌類型 單一，區(qū)域穩(wěn)定性良好，適合該構(gòu)筑物建設(shè)。 第一層，素填土：表層土，不均。為高壓縮性土。厚度較小，不適合作擬建橋墩臺持力層。 第二層，粉質(zhì)粘土：呈可塑狀

9、態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)測試值 N=6—14 擊。中等壓縮性土。分布普遍。 承載力基本容許值 fa0=170Kpa。埋藏較深，不適合作擬建橋墩臺持力層。 第三層，中粗砂：中密，飽和。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)測試值 N=16—30 擊。分布普遍。承載力基本容許值 fa0=180Kpa。埋藏較深，不適合作擬建橋墩臺持力層。 第四層，強(qiáng)風(fēng)化泥巖：全風(fēng)化—強(qiáng)風(fēng)化，場區(qū)基巖。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù) N=15—60 擊。分布普遍。 承載力基本容許值 fa0=300Kpa。埋藏較深，可以作擬獨(dú)立基持力層。 第五層，中風(fēng)化泥巖：中風(fēng)化為主。場區(qū)基巖，天然單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(frk)為 5.0MPa。承載力 基本容許值 fa

10、0=800Kpa。分布普遍?？梢宰鲾M地基持力層。 巖土基礎(chǔ)持力層選擇與基礎(chǔ)類型確定 根據(jù)地基土性質(zhì)、擬建建筑物特征，采用基礎(chǔ)類型為獨(dú)立基礎(chǔ)。 1.2.6環(huán)境水評價 根據(jù)采取水樣的《水腐蝕性分析報告》及《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 JTJ064—98 中有關(guān)規(guī)定評價： 1、分解類：PH=7.2，環(huán)境水對混凝土無腐蝕性；侵蝕性 CO2=0.00 mg/L，環(huán)境水對混凝土無腐蝕 性；CO42-=0.00 ml/L，環(huán)境水對混凝土無腐蝕性； 2、分解結(jié)晶符合類：Mg2-=126.41 mg/L：環(huán)境水對混凝土無腐蝕性；結(jié)晶類S024==262.88 mg/L環(huán)境水對混凝土無腐蝕性。 按照《地

11、基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》和《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面上的荷載只需按照荷載效應(yīng)的基本組合來分析確定。 工程柱距較大且層數(shù)不高可選擇柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。根據(jù)地質(zhì)條件假定基礎(chǔ)高度為：0.8m，基礎(chǔ)底面標(biāo)高為：1.8m。 圖1.1 平面圖 第 16 頁 共 16頁 第二章 基礎(chǔ)設(shè)計 2.1 邊框柱下基礎(chǔ)設(shè)計 根據(jù)PKPM計算原理，對結(jié)構(gòu)上部荷載進(jìn)行了最大軸力，最大彎矩和最大剪切力的計算和組合，最后選定如下組合為最不利組合，進(jìn)行基礎(chǔ)計算。 對B軸基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計計算（混凝土C25，鋼筋HPB235級） 最不利內(nèi)力組合 2.1.1 確定基礎(chǔ)底面面積 2.1.1.1.

12、 按軸心受壓估算基礎(chǔ)底面積 2.1.1.2. 初步確定基礎(chǔ)底面尺寸 考慮偏心受壓,將基礎(chǔ)底面增大20%,即取A’=1.2A=1.23.5=4.2m2 取方型基礎(chǔ),故，取b=2.5m, 2.1.1.3. 驗(yàn)算基礎(chǔ)底面尺寸取值是否合適 故基礎(chǔ)底面尺寸取，符合設(shè)計要求。 2.1.2 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算 取h=800mm, 則: 因偏心受壓,計算時取 沖切力：

13、 抗沖切力： 基礎(chǔ)分二階，下階，，取 變階處截面 沖切力： 抗沖切力： 符合要求 2.1.3 配筋計算 計算基礎(chǔ)X邊方向的彎矩 Ⅰ－Ⅰ截面 Ⅱ--Ⅱ截面 比較和,應(yīng)按配筋, 實(shí)配筋 基礎(chǔ)Y邊方向的彎矩計算,?、螅蠼孛? Ⅳ－Ⅳ截面 比較和,應(yīng)按配筋, 配 如圖所示

14、： 圖2.1設(shè)計圖 2.2中框柱下基礎(chǔ)設(shè)計 對C軸基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計計算（混凝土C25，鋼筋HPB235級） 最不利內(nèi)力組合 2.2.1 確定基礎(chǔ)底面面積 2.2.1.1. 按軸心受壓估算基礎(chǔ)底面積 2.2.1.2. 初步確定基礎(chǔ)底面尺寸 考慮偏心受壓,將基礎(chǔ)底面增大20%,即取A’=1.2A=1.28.16=9.8m2 取方型基礎(chǔ),故，取b=3.5m, 2.2.1.3. 驗(yàn)算基礎(chǔ)底面尺寸取值是否合適

15、 故基礎(chǔ)底面尺寸取，符合設(shè)計要求。 2.2.2 基礎(chǔ)高度驗(yàn)算 取h=800mm, 則: 因偏心受壓,計算時取 沖切力： 抗沖切力： 基礎(chǔ)分二階，下階，，取 變階處截面 沖切力： 抗沖切力： 符合要求 2.2.3 配筋計算 計算基礎(chǔ)X邊方向的彎矩 Ⅰ－Ⅰ截面 Ⅱ--Ⅱ截面

16、 比較和,應(yīng)按配筋, 實(shí)配筋 基礎(chǔ)Y邊方向的彎矩計算,?、螅蠼孛? Ⅳ－Ⅳ截面 比較和,應(yīng)按配筋, 配 第三章 結(jié)論 經(jīng)過以上荷載組合的計算，最后驗(yàn)算得出，應(yīng)按照配筋,具體配筋見CAD圖紙如下： 圖 2.2 設(shè)計圖 其它邊框柱下基礎(chǔ)按B軸柱下基礎(chǔ)配筋,其它中柱下基礎(chǔ)按C軸柱下基礎(chǔ)配筋。 本次畢業(yè)設(shè)計是總結(jié)我三年的學(xué)習(xí)成果，綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)知識、專業(yè)知識和基本技能，并結(jié)合實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計的一次重要實(shí)踐過程。通過以上課題的研究，我對獨(dú)立基礎(chǔ)的設(shè)計有了初步的了解和認(rèn)識，對土木結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生了更

17、好的學(xué)習(xí)樂趣，相信通過自己以后的更加努力，將會跟進(jìn)一步發(fā)展，為祖國建筑事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。 參考文獻(xiàn) [1]《基礎(chǔ)工程》華南理工大學(xué)等編，中國建筑工業(yè)出版社，2008;2 [2]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002;5. [3] 《公路工程抗震設(shè)計規(guī)范》人民交通出版社1989;2 致 謝 經(jīng)過兩個月的努力，我終于完成了畢業(yè)設(shè)計，有余缺乏經(jīng)驗(yàn)和能力不足，如果沒有老師的指導(dǎo)和一些同事的幫助，是很難完成這次設(shè)計的。 我首先要感謝我的知道老師呂巖老師，在她精心指導(dǎo)和大力支持下，我才能圓滿的完成畢業(yè)。再設(shè)計過程中，呂老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時，在此次畢業(yè)設(shè)計過程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于工民建設(shè)計方面的知識，實(shí)踐技能有了很大的提高。 其次，我還要特別感謝趙工程師對我在結(jié)構(gòu)設(shè)計及PKPM等軟件使用方面的指的老師和同學(xué)表示衷心地感謝。