土力学课程设计.docx
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土力学课程设计
土力学课程设计
LT
土层编号
土层名称
厚度
(m)
重度
孔隙比
粘聚力
内摩擦角
含水率
液性指数
承载力特征值
压缩模量
Ⅰ
人工填土
1.5
18
Ⅱ
亚粘土
6.5
19.5
0.95
28
16
35.3
0.65
180
5100
Ⅲ
淤泥质亚粘土
13.1
18
1.10
24
11
36.0
1.0
105
1200
Ⅳ
粉、细砂
19.1
19
30
160
9500
注:
地下水位于粉、细砂层底
1.3基础选用材料
混凝土:
采用
。
(
);
钢筋:
钢筋采用
,(
);
基础混凝土选用,垫层采用素混凝土
,
厚。
2基本条件确定
人工填土不能作为持力层,选用亚粘土作为持力层。
3确定基础埋深
3.1设计冻深
=
3.2选择基础埋深
根据设计任务书中给出的数据,人工填土
,因持力层应选在亚粘土层处,故基础埋深取
。
图1.2柱下钢筋混凝土独立基础地质剖面图
4确定基础类型及材料
基础类型为:
柱下独立基础
基础材料:
混凝土采用
,钢筋采用
。
5确定基础底面尺寸
根据亚粘土孔隙比
,
,查表得ηb=0,ηd=1.0。
已知基础埋深的d=2m.根据上述已知条件,确定地基承载特征fa.
=180+0+1.0*[(18*1.5+19.5*0.5)/(1.5+0.5)]*(2-0.5)
=207.563KPa
5.1确定基础底尺寸
确定基础面积A。
rG=20KN/m3d=2m
A≧Fk/(fa-rG*d)=1580/(207.563-20*2)=9.430㎡
根据偏心距大小把基础底面积扩大20%,A0=9.430*1.2=11.316㎡
凑面积求长宽L与b设:
L=2bL*b=A0
则根据计算出的基础底面面积可取得基础底面尺寸长L=5.029m
宽b=2.515m.
5.2持力层承载力验算
GK=rG*A0*d=20*11.316*2=452.64KNe0=Mk/(Fk+Gk)
=200/(1580+452.64)
=0.098
Pkmax(Pkmin)=(FK+GK)/A0*(1±6e0/L)≦1.2fa
=(1580+452.64)/11.316*(1±6*0.098/5.029)
Pkmax=183.126KPa≦1.2fa=1.2*207.563=249.076KPa
Pkmin=158.623KPa≦1.2fa=1.2*207.563=249.076KPa
Pk=(PKmax+PKmin)/2≦fa
=(183.126+158.623)/2=170.875KPa≦249.076KPa
故持力层验算满足要求
6软弱下卧层验算(选)
在做软弱下卧层验算时,如图所示。
定第三层土淤泥质亚粘土层为软弱下卧层,在计算时
。
淤泥质亚粘土层查表得
。
7基础高度验算
7.1计算基底反力
Pj=F/bL=3210/(2.515*5.029)=253.796KPa
e=M/F=207/3210=0.064
计算基底最大净反力:
Pjmax=[F*(1+6e/L)]/bL=[3210*(1+6*0.064/5.029)]/(2.515*5.029)
=257。
026KPa
7.2基础高度(选用阶梯形基础)
柱边基础截面抗冲切验算
,初步选择基础高度
,
(有垫层),
。
FL≦0.7βhp*am*ft*h0,bc+2h0 bc+2h0=0.4+2*0.950=2.3m Al=(L/2-ac/2-h0)b-(b/2-bc/2-h0)² =(5.029/2-0.5/2-0.950)2.515-(2.515/2-0.4/2-0.950)² =3.294㎡ FL=Pjmax*Al=257.026*3.294=846.644KN ab=bc+2h0=0.4+2*0.950=2.3mam=1/2(at+ab)=1/2(0.4+2.3)=1.35m FL=846.644<0.7βhp*am*fc*h0=0.7*0.987*1.35*1100*950=974.7KN 所以基础高度符合要求。 7.3变阶处抗冲切验算 b1+2h01=1.7+2*0.550=2.8m>b=2.515m Al=(L/2-ac/2-h01)b =(5.029/2-1.7/2-0.550)*2.515 =2.803㎡ FL=Pjmax*Al=257.026*2.803=720.444KN 变阶处的右边: FL≦0.7βhp*am*fc*h0,am=1/2(at+ab),at=bl=1.7m ab=b1+2h01=1.7+5*0.550=2.8m am=1/2(at+ab)=1/2(1.7+2.8)=2.25m FL=720.444≦0.7βhp*am*fc×h0=0.7*1.0*2.25*1100*0.550=952.9KN 所以符合要求。 8配筋计算 选用 钢筋, 8.1基础短边方向 Ⅰ-Ⅰ截面(柱边) MⅠ=1/48[(Pjmax+Pj)(2b+bc)+(Pjmax-Pj)b](L-ac)² =1/48[(257.026+253.796)(2*2.515+0.4)+(257.026-253.796)*2.515]*(5.029-0.5)² =1120.740(KNM) Ⅲ-Ⅲ截面(第一变阶处) MⅢ=1/48[(Pjmax+Pj)(2b+bc)+(Pjmax-Pj)b](L-ac)² =1/48[(248.411+222.645)(2*2.515+1.7)+(248.411-222.645)*2.515]*(5.029-2.5)² =431.065(KNM) 截面配筋 AsⅠ=MⅠ/(0.9fth0)=1120.740*10^6/(0.9*210*950) =6237.817mm² AsⅢ=MⅢ/(0.9fth0)=431.065*10^6/(0.9*210*550) =4146.849mm² 8.2基础长边方向 Ⅱ-Ⅱ截面 MⅡ=1/24[Pj(b-bc)²(2L+ac)] =1/24*[222.645*(2.515-0.4)²*(2*5.029+0.5)] =438.131(KNM) Ⅳ-Ⅳ截面(第一变阶处) MⅣ=1/24[Pj(b-bc)²(2L+ac)] =1/24*[222.645*(2.515-1.7)²*(2*5.029+2.5) =77.382(KNM) 截面配筋 AsⅡ=MⅡ/(0.9fyh0)=438.131*10^6/(0.9*210*950) =2440.162mm² AsⅣ=MⅣ/(0.9fyh0)=77.382*10^6/(0.9*210*550) =744.416mm²
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- 土力学 课程设计