土木工程畢業(yè)論文 (7)

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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

2、的幫助。 關(guān)鍵詞：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

3、面面積9 2.2.2 基礎(chǔ)高度驗算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 吉林大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育2013屆本科生畢業(yè)（設(shè)計) 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)受力驗算。本設(shè)計按照假設(shè)基礎(chǔ)尺寸對受力進(jìn)行驗算的過程，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)

4、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。基巖埋深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。天然

5、重度為20.0KN/m3， 為高壓縮性土層，主要成份為粘性土，含少量砂、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，

6、分選較差，亞圓，顆粒主要礦物成份 為石英、長石等淺色礦物。粘粒含量較小，含粉土夾層，中下部含礫石、卵石等。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗測試 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

7、等級為Ⅴ級， 為差，含細(xì)砂巖夾層。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù) N=15—60 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

8、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，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

9、度較小，不適合作擬建橋墩臺持力層。 第二層，粉質(zhì)粘土：呈可塑狀態(tài)。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗測試值 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

10、抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(frk)為 5.0MPa。承載力 基本容許值 fa0=800Kpa。分布普遍。可以作擬地基持力層。 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S0

11、24==262.88 mg/L環(huán)境水對混凝土無腐蝕性。 按照《地基基礎(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 15 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）

12、最不利內(nèi)力組合 2.1.1 確定基礎(chǔ)底面面積 2.1.1.1. 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)高度驗算 取h=800m

13、m, 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 2.1.3 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, 實配筋 基礎(chǔ)Y邊方向的彎矩計算,?、螅蠼孛?

14、 Ⅳ－Ⅳ截面 比較和,應(yīng)按配筋, 配 如圖所示： 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

16、 Ⅰ－Ⅰ截面 Ⅱ--Ⅱ截面 比較和,應(yīng)按配筋, 實配筋 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)合實際的經(jīng)驗設(shè)計的一次重要實踐過程。通過以上課題的研

17、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。