基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書-全文預(yù)覽
【正文】 式和對于支擋結(jié)構(gòu)的初步考慮。4 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)指南由于同學(xué)們大多缺乏工程知識和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，在開始階段往往感到無從下手，為幫助同學(xué)們順利完成本次課程設(shè)計(jì)，特編寫了本課程設(shè)計(jì)指南，供參考。表31 土工試驗(yàn)成果表土層編號及名稱地質(zhì)年代比重Gs重度g/kN/m3含水量w/%液限wL/%塑限wp/%jc/kPa滲透系數(shù)k/cm/s壓縮系數(shù)a/MPa1① 軟粘土Q46176。橋梁及橋墩部分的設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，橋跨由8孔32m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁，1孔48m下承式鋼桁梁和9孔32m預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁組成，見圖31和圖33。整個說明書應(yīng)滿足計(jì)算過程完整、計(jì)算步驟清楚、文字簡明、符號規(guī)范和版面美觀的要求，圖紙應(yīng)用CAD制作而且應(yīng)該表達(dá)正確、布局合理和尺寸齊全。2．對選定的基礎(chǔ)方案進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。27′2~粘土016176。41′4~粘土16176。20′6~粘土15176。1′2~淤泥6176。彎矩M以柱子的外側(cè)受拉為正，剪力H以指向車間內(nèi)部為正。在樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時，樁徑或邊長建議取值范圍為300～600mm，即同學(xué)們可以選擇樁徑（圓樁）或邊長（方樁）為300mm、400mm、500mm、600mm，根據(jù)具體的設(shè)計(jì)計(jì)算要求從上述范圍中選擇合理的樁徑或邊長。建議把基礎(chǔ)埋置在強(qiáng)度較高的第②層粉質(zhì)粘土或第⑥層粘性土中。土質(zhì)均勻，可塑~硬塑。第⑤層：粉質(zhì)粘土。第④層：淤泥。硬塑~可塑，土質(zhì)較均勻。~，結(jié)構(gòu)疏松，土質(zhì)不均。共完成鉆孔6個，并結(jié)合鉆孔取原狀土樣XX個進(jìn)行了室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)。XX工程地質(zhì)勘察報(bào)告擬建工程為XX機(jī)械廠的裝配車間，建筑場地位于該機(jī)械廠廠區(qū)內(nèi)，廠房平面尺寸為42m180。400mm；抗風(fēng)柱Z3： 長180。各柱在基礎(chǔ)頂面處的截面形狀為矩形，尺寸為：邊柱Z1： 長180。建筑平面圖見圖21。設(shè)計(jì)計(jì)算說明書應(yīng)制作成Word文檔。2．圖紙：每種設(shè)計(jì)方案，都必須繪出如下圖紙：（1）基礎(chǔ)總平面布置圖（假定所有基礎(chǔ)均與自己設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)相同）；（2）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖（應(yīng)包含圖紙說明和工程數(shù)量表），包括平面圖、立面圖及剖面圖三者必須給出，同時在剖面圖中，必須給出基礎(chǔ)底面的位置（表示出埋深）。廠房基礎(chǔ)頂面以上部分的建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作已經(jīng)完成。在本指導(dǎo)書的后面列出了若干設(shè)計(jì)題目，這些題目均來源于工程實(shí)際，但根據(jù)基礎(chǔ)工程課程教學(xué)的要求并結(jié)合同學(xué)們的實(shí)際情況進(jìn)行了簡化，目的是幫助同學(xué)們盡快上手，以期在課時有限的條件下達(dá)到更好的效果。應(yīng)根據(jù)規(guī)范的規(guī)定采用相應(yīng)的方法確定單樁的豎向承載力，對于承受水平荷載較大的樁基礎(chǔ)，尚應(yīng)確定單樁的水平承載力；2）根據(jù)樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式和受力情況選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄓ?jì)算樁頂內(nèi)力；3）檢算單樁承載力是否滿足要求；4）根據(jù)樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)形式和受力情況檢算群樁基礎(chǔ)的承載力，必要時計(jì)算基礎(chǔ)的沉降；5）當(dāng)上述計(jì)算不能通過，或設(shè)計(jì)方案未達(dá)理想狀態(tài)時調(diào)整設(shè)計(jì)方案，重新進(jìn)行上述各項(xiàng)檢算。持力層的選擇及基礎(chǔ)埋置深度的確定是一個復(fù)雜的問題，應(yīng)綜合考慮多方面的因素確定，在基礎(chǔ)工程的教材中對此已有詳細(xì)的論述，此處不贅述；（2）根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的類型、荷載的大小與性質(zhì)和地基持力層的承載力、埋置深度等因素決定基礎(chǔ)的類型（淺基礎(chǔ)或深基礎(chǔ)，剛性基礎(chǔ)或鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)等等）并初步確定基礎(chǔ)的尺寸，選擇基礎(chǔ)的材料；（3）根據(jù)地質(zhì)、水文和施工條件擬定施工方案，如基坑開挖的方式和基礎(chǔ)的施工形式等。其任務(wù)是通過力學(xué)計(jì)算和結(jié)構(gòu)措施兩方面的手段來保證所設(shè)計(jì)的地基基礎(chǔ)滿足設(shè)計(jì)總體目標(biāo)的要求。地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的目的是根據(jù)上部結(jié)構(gòu)的使用功能和結(jié)構(gòu)形式在確定的場地條件下選擇適宜的地基基礎(chǔ)方案并確定其技術(shù)細(xì)節(jié)，使設(shè)計(jì)的地基基礎(chǔ)在預(yù)定的使用期限內(nèi)和規(guī)定的使用條件下能夠安全正常地工作，在此基礎(chǔ)上滿足降低造價和保護(hù)環(huán)境的要求。同學(xué)們在本科學(xué)習(xí)期間參與工程實(shí)踐的機(jī)會是十分有限的，因而應(yīng)該重視課程設(shè)計(jì)帶給同學(xué)們的動手機(jī)會，通過課程設(shè)計(jì)更好地理解和鞏固學(xué)習(xí)到的各種理論和方法，有意識地培養(yǎng)自己的工程意識和解決實(shí)際工程問題的能力?；A(chǔ)工程的教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革是在上述背景條件下展開的，其主要目標(biāo)是在學(xué)時有限的條件下，使學(xué)生能夠?qū)φn程的知識體系有較為系統(tǒng)和整體的把握，重點(diǎn)掌握其基本理論和基本方法，并具有一定的工程概念和知識?；A(chǔ)工程課程的特點(diǎn)在于它以較多的力學(xué)課程為基礎(chǔ)，以土層中的復(fù)雜的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為研究對象，又涉及到建筑、交通、水電等多個領(lǐng)域，這就決定了課程具有內(nèi)容雜、概念多和理論較深的特點(diǎn)，加之學(xué)時數(shù)較少和本科學(xué)生普遍缺少工程知識，故同學(xué)們往往感到比較難學(xué)?；A(chǔ)工程的知識來源于工程實(shí)踐，反過來又對工程實(shí)踐具有指導(dǎo)作用。因?yàn)榛A(chǔ)埋置于地基之中，兩者之間密切相關(guān)，設(shè)計(jì)時必須認(rèn)真考慮其相互間的影響，所以在實(shí)際工作中通常將兩者合并在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)。2．技術(shù)設(shè)計(jì)：包括地基檢算和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)兩者。一般地，當(dāng)天然地基能滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求時，應(yīng)優(yōu)先選用天然地基，只有在天然地基不能滿足要求時才考慮采用人工地基。（3）采用樁基礎(chǔ)時應(yīng)進(jìn)行下列設(shè)計(jì)和計(jì)算：1）單樁承載力計(jì)算。 基礎(chǔ)工程課程設(shè)計(jì)的基本要求由于課時數(shù)的限制，在本次課程設(shè)計(jì)中只要求同學(xué)們完成上述設(shè)計(jì)任務(wù)中的一部分。2 設(shè)計(jì)題目之一——某單層廠房柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)本設(shè)計(jì)對象為某機(jī)械廠的裝配車間。確定所選柱下基礎(chǔ)的類型，平面尺寸及埋深；（2）完成該基礎(chǔ)（包括地基）的計(jì)算，要求分別采用淺基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ)共兩種方案完成設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）初步?jīng)Q定修筑基礎(chǔ)的施工方案。3．將上述成果整理成設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。 設(shè)計(jì)資料 工程概況該裝配車間采用單層鋼筋混凝土排架承重結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)跨度24m，柱距6m，車間內(nèi)有2對30噸中級工作制橋式吊車。根據(jù)布置的位置和功能來分，柱子的類別主要有邊柱Z角柱Z2及抗風(fēng)柱Z3三類。寬=1000180。圖22 基礎(chǔ)梁的橫截面尺寸5圖21 裝配車間
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