青岛市乡村独立基础结构设计土木工程毕业论文.doc

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1、摘 要学习建筑土工工程知识，本人自小就兴趣十足，但由于多方面原因与之失之交臂。我个人认为建筑知识应该力足于基本，故在选择设计论文题材时，我注重了结构方面的资料学习，基础是一栋楼房建筑的基本，虽然我对建筑知识欠缺很多，需要学习的也很多，在有限的学习研讨中，我必须首先学会基础设计及相关知识，为将来在建筑业更多研究学习做好铺垫。本次选择的基础设计在北方青岛城市的乡村建设中比较多见，青岛地质良好，多层建筑的结构基础适合选用独立基础。在做这篇设计之前，我也通过认识的基础勘探的朋友那里打听到，青岛市乡村的地基十分良好，如果可以把独立基础这部分内容研习透彻，对以后的学习有很大的帮助。关键词：结构设计 基础设

2、计 独立设计目 录第一章 设计资料111工程概况11.2工程建设条件11.2.1地形、地貌及地质构造11.2.2地基土岩土层的分布和性质11.2.3地下水特征21.2.4场地地震效应31.2.5工程地质条件的分析与评价31.2.6环境水评价3第二章 基础设计5 2.1 边框柱下基础设计5 2.1.1确定基础底面面积5 2.1.2 基础高度验算62.1.3 配筋计算72.2 框柱下基础设计92.2.1 确定基础底面面积92.2.2 基础高度验算102.2.3 配筋计算11第三章 结论14参考文献15致 谢16第一章 设计资料1.1 工程概况厂区位于山东省青岛市.设计说明：本建筑结构设计使用年限5

3、0年，框架结构，基础上部结构及隔墙等荷载已经按照标准进行核算，这里直接采用组合数据进行基础受力验算。本设计按照假设基础尺寸对受力进行验算的过程，计算并确定基础形状和尺寸，配筋等，完成本设计任务。本建筑地处地址良好，地基基础设计等级为丙级，基础拟采用浅基础，采用柱下独立基础。1.2 工程建设条件根据业主提供的地质勘察资料表明，拟建区段位于中生代胶莱凹陷盆地中段偏南地带，区域稳定性 良好，基岩为白垩系上统王氏群胶州组泥岩，上覆第四纪堆积物。该场地土的标准冻结深度为0.49米。1.2.1地形、地貌及地质构造拟建场地地形较平坦，最大高差1.0米。地貌类型属河流冲积平原地貌。 周围建筑物较远，对拟建建筑

4、物不会造成不利影响。基岩埋深2.0米左右，性质单一，未发现断裂构造 及其它不良地质作用。1.2.2地基土岩土层的分布和性质根据钻探资料，在勘察深度范围内，场区地基土自上而下可分为五个主要岩土层： 第一层，素填土（Q4ml）：颜色为褐色，不均，堆积年限15年以是，未压实。天然重度为20.0KN/m3， 为高压缩性土层，主要成份为粘性土，含少量砂、碎石等。 该层为表层土，层顶面标高为0.500.70米，厚度0.30.4米，分布于周围。第二层，粉质粘土（Q4al）：颜色为褐黄色，可塑。干强度中等，韧性中等，稍有光滑。含水量 平均值（w）23.6%；液性指数平均值（IL）为0.45；天然孔隙比平均值（

5、e）为0.701；压缩系数平均值 为0.406。为中等压缩性土层。标准贯入试验测试值N=510击。该层顶面埋深为0.30.4米，厚度为0.20.1米，层顶标高为1.01.30米，分布普遍。第三层，中粗砂(Q4al)：颜色以黄褐色为主，中密，饱和，分选较差，亚圆，颗粒主要矿物成份 为石英、长石等浅色矿物。粘粒含量较小，含粉土夹层，中下部含砾石、卵石等。标准贯入试验测试 值 N=1630 击。该层顶面埋深 1.301.4 米，厚度 0.10.3 米，分布普遍。第四层，强风化泥岩（K2E1wJ） ：颜色为褐黄色褐灰色，全风化强风化，细粒结构，块状 构造，裂隙发育。主要沉积物颗粒粒径小于 0.25 m

6、m，呈带棱角粒状，含粘土胶结物夹层，泥质胶结。 由上到下，逐渐变硬，上部 1.0 米范围以内风化强烈，呈碎块状，手捻可碎，较难用岩芯钻钻进；1.0 米以下以强风化为主，岩石坚硬程度等级为极软岩，完整程度等级为破碎，岩体基本质量等级为级， 为差，含细砂岩夹层。标准贯入试验击数 N=1560 击。该层顶面埋深 1.51.7 米，厚度 3.34.6 米，分布普遍。 第五层，中风化泥岩（K2E1wJ）：褐灰色褐黄色，中风化为主。场区基岩，层状结构，解理发 育，天然单轴抗压强度标准值(frk)为 5.0MPa，上部强度较小，底部强度较大。完整程度等级为较完整， 坚硬程度等级为软岩，岩体基本质量等级为级，

7、岩石质量指标 RQD=70 以上。该层顶面埋深 16.017.3 米，分布普遍。厚度较大，未揭穿，最大入岩深度为 8.0 米。1.2.3地下水特征 该场地环境水主要为地表水、孔隙潜水，勘察期间水位高程为 1.5 米左右。补给来源以大气降水 和临区径流为主，排泄方式为蒸发和临区径流排泄。 地表水最大冲刷深度：高程为 3.0 米。1.2.4场地地震效应根据公路工程抗震设计规范有关规定，该场地土覆盖层厚度2米左右，建筑场地类别为类。 该场地为对建筑抗震一般地段。 该场地抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，所属的设计地震分组为第三组。 1.2.5工程地质条件的分析与评价该场地大

8、地构造位置位于中生代胶莱盆地稳定地块内，附近没有大型断裂构造带穿过，地貌类型 单一，区域稳定性良好，适合该构筑物建设。第一层，素填土：表层土，不均。为高压缩性土。厚度较小，不适合作拟建桥墩台持力层。 第二层，粉质粘土：呈可塑状态。标准贯入试验测试值 N=614 击。中等压缩性土。分布普遍。 承载力基本容许值 fa0=170Kpa。埋藏较深，不适合作拟建桥墩台持力层。 第三层，中粗砂：中密，饱和。标准贯入试验测试值 N=1630 击。分布普遍。承载力基本容许值 fa0=180Kpa。埋藏较深，不适合作拟建桥墩台持力层。 第四层，强风化泥岩：全风化强风化，场区基岩。标准贯入试验击数 N=1560

9、击。分布普遍。 承载力基本容许值 fa0=300Kpa。埋藏较深，可以作拟独立基持力层。 第五层，中风化泥岩：中风化为主。场区基岩，天然单轴抗压强度标准值(frk)为 5.0MPa。承载力 基本容许值 fa0=800Kpa。分布普遍。可以作拟地基持力层。岩土基础持力层选择与基础类型确定 根据地基土性质、拟建建筑物特征，采用基础类型为独立基础。1.2.6环境水评价 根据采取水样的水腐蚀性分析报告及公路工程地质勘察规范 JTJ06498 中有关规定评价： 1、分解类：PH=7.2，环境水对混凝土无腐蚀性；侵蚀性 CO2=0.00 mg/L，环境水对混凝土无腐蚀 性；CO42-=0.00 ml/L，

10、环境水对混凝土无腐蚀性； 2、分解结晶符合类：Mg2-=126.41 mg/L：环境水对混凝土无腐蚀性；结晶类S024=262.88 mg/L环境水对混凝土无腐蚀性。按照地基基础设计规范和建筑抗震设计规范的有关规定上部结构传至基础顶面上的荷载只需按照荷载效应的基本组合来分析确定。 工程柱距较大且层数不高可选择柱下独立基础。根据地质条件假定基础高度为：0.8m，基础底面标高为：1.8m。图1.1 平面图第二章 基础设计2.1 边框柱下基础设计根据PKPM计算原理，对结构上部荷载进行了最大轴力，最大弯矩和最大剪切力的计算和组合，最后选定如下组合为最不利组合，进行基础计算。对B轴基础进行设计计算（混

11、凝土C25，钢筋HPB235级）最不利内力组合2.1.1 确定基础底面面积2.1.1.1. 按轴心受压估算基础底面积 2.1.1.2. 初步确定基础底面尺寸 考虑偏心受压,将基础底面增大20%,即取A=1.2A=1.23.5=4.2m2 取方型基础,故，取b=2.5m,2.1.1.3. 验算基础底面尺寸取值是否合适 故基础底面尺寸取，符合设计要求。2.1.2 基础高度验算 取h=800mm, 则: 因偏心受压,计算时取冲切力： 抗冲切力： 基础分二阶，下阶，取 变阶处截面 冲切力： 抗冲切力： 符合要求2.1.3 配筋计算计算基础X边方向的弯矩截面 -截面 比较和,应按配筋, 实配筋 基础Y边

12、方向的弯矩计算,取截面. 截面比较和,应按配筋,配 如图所示：图2.1设计图2.2中框柱下基础设计对C轴基础进行设计计算（混凝土C25，钢筋HPB235级）最不利内力组合2.2.1 确定基础底面面积2.2.1.1. 按轴心受压估算基础底面积 2.2.1.2. 初步确定基础底面尺寸 考虑偏心受压,将基础底面增大20%,即取A=1.2A=1.28.16=9.8m2 取方型基础,故，取b=3.5m,2.2.1.3. 验算基础底面尺寸取值是否合适 故基础底面尺寸取，符合设计要求。2.2.2 基础高度验算 取h=800mm, 则: 因偏心受压,计算时取冲切力： 抗冲切力： 基础分二阶，下阶，取 变阶处截

13、面 冲切力： 抗冲切力： 符合要求2.2.3 配筋计算计算基础X边方向的弯矩截面 -截面 比较和,应按配筋, 实配筋 基础Y边方向的弯矩计算,取截面. 截面比较和,应按配筋,配 第三章 结论经过以上荷载组合的计算，最后验算得出，应按照配筋,具体配筋见CAD图纸如下： 图 2.2 设计图其它边框柱下基础按B轴柱下基础配筋,其它中柱下基础按C轴柱下基础配筋。本次毕业设计是总结我三年的学习成果，综合运用所学的基础知识、专业知识和基本技能，并结合实际的经验设计的一次重要实践过程。通过以上课题的研究，我对独立基础的设计有了初步的了解和认识，对土木结构工程产生了更好的学习乐趣，相信通过自己以后的更加努力，

14、将会跟进一步发展，为祖国建筑事业发展贡献自己的力量。参考文献1基础工程华南理工大学等编，中国建筑工业出版社，2008;22建筑地基基础设计规范GB50007-2002;5.3 公路工程抗震设计规范人民交通出版社1989;2致 谢经过两个月的努力，我终于完成了毕业设计，有余缺乏经验和能力不足，如果没有老师的指导和一些同事的帮助，是很难完成这次设计的。我首先要感谢我的知道老师吕岩老师，在她精心指导和大力支持下，我才能圆满的完成毕业。再设计过程中，吕老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。她渊博的知识、开阔的视野和敏锐的思维给了我深深的启迪。同时，在此次毕业设计过程中我也学到了许多了关于工民建设计方面的知识，实践技能有了很大的提高。 其次，我还要特别感谢赵工程师对我在结构设计及PKPM等软件使用方面的指的老师和同学表示衷心地感谢。