基础工程课程设计指导书.doc

《基础工程》课程设计指导书 基础工程课程设计的目的和意义 基础工程是土木工程专业的学科基础课，在土木工程学科的知识体系中占据了重要地位。基础工程课程的特点在于它以较多的力学课程为基础，以土层中的复杂的基础结构为研究对象，又涉及到建筑、交通、水电等多个领域，这就决定了课程具有内容杂、概念多和理论较深的特点。课程设计其主要目标是在学时有限的条件下，使学生能够对课程的知识体系有较为系统和整体的把握，重点掌握其基本理论和基本方法，并具有一定的工程概念和知识。 课程设计对理解和掌握工程基本原理具有十分重要的作用，也是同学们由理论学习通往工程实践的一座桥梁。基础工程的知识来源于工程实践，反过来又对工程实践具有指导作用。同学们在本科学习期间参与工程实践的机会是十分有限的，因而应该重视课程设计带给同学们的动手机会，通过课程设计更好地理解和巩固学习到的各种理论和方法，有意识地培养自己的工程意识和解决实际工程问题的能力。 基础工程课程设计的基本要求 通过本次课程设计，要求同学了解地基基础设计的全过程，掌握一种常用的基础结构和地基的设计计算方法及设计能力。 基础设计的目的是根据上部结构的使用功能和结构形式在确定的场地条件下选择适宜的地基基础方案并确定其技术细节，使设计的地基基础在预定的使用期限内和规定的使用条件下能够安全正常地工作，在此基础上满足降低造价和保护环境的要求。 基础设计的总体目标可以概括为：安全适用、技术先进、经济合理、确保质量和保护环境。基础工程设计的任务通常包含： 1．方案设计：目的是确定地基基础的技术方案，包括地基持力层的选取和基础结构形式的确定。 2．技术设计：包括地基检算和基础结构设计两者。其任务是通过力学计算和结构措施两方面的手段来保证所设计的地基基础满足设计总体目标的要求。 同学们在做课程设计时应充分发挥主动性，按时完成所要求的设计任务，实现基础工程设计的基本训练，为此要求： 1.计算书必须字迹端正，书面整洁，条理清楚，便于查询校核。 2.施工图力求正确，图面布置匀称美观、线条清晰、字迹工整清楚、尺寸无误，用工程字体书写，能基本上符合施工图的要求。 时间安排如下： 1、桩基础计算 4天 2、桩基施工图 3天 3、计算书整理和修改施工图 2天 4、答辩 1天 合计教学周2周 共10天 学分 2 设计内容和任务 1、设计题目： 某公路桥梁桩基础设计 2、设计资料 （1） 基本资料： 某公路简支梁桥，设计采用桩（柱）式桥墩，如图1所示。该桥梁上部结构为30m预应力钢筋混凝土梁桥。桥面净宽7米，两边各0.75米人行道。行人荷载为3.00kN/m2。 图1 墩柱直径自行设计。 桩基础由两根钻孔桩组成，旋转钻成孔，为摩擦桩。桩的设计直径d（即钻头直径，精确至0.1m）自选，桩底沉渣厚度控制为t=(0.2~0.4)d。在桩顶处设置横系梁，其断面尺寸可按构造等要求确定，高度约1.0m。 （2）地质资料： 标高32.50以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重?=18.5kN/m3,土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=21%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%；标高32.50以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重?=19.5kN/m3，土粒比重Gs=2.70，天然含水量w=17.8%，液限wL=22.7%，塑限wp=16.3%。 （3）材料： 混凝土强度等级拟采用C25，混凝土弹性模量Eh=2.8×104MPa，可选择的钢筋有HPB235和HRB335。 （4）计算荷载 每一根桩（柱）承受的荷载为： （1）两跨恒载反力N1=844.50kN； （2）盖梁自重N2=125.10kN； （3）系梁及墩柱自重根据计算确定 （4）活荷载： ①汽车荷载应考虑最不利荷载组合（双孔和单孔布载）；设计汽车荷载为公路—Ⅱ级，并应考虑冲击力。 两跨反力：523.80 KN 单跨反力：402.80 KN，单跨弯矩：120.80KN·m ②人群荷载考虑最不利荷载组合（双孔和单孔布载）： 两跨反力：63.40KN 单跨反力：44.60 KN，单跨弯矩：13.40KN·m ③制动力：T=90.0 KN （作用点在支座中点） ④纵向风力： 盖梁部分：W1(风力)=2.5 kN； 墩身部分：W2(风力)=3.0 kN 3、设计步骤 (1) 计算荷载的确定 计算上部荷载、系梁、盖梁等自重，进行各种荷载组合，并计算作用到桩顶的各种条件下的最不利荷载组合，如竖向力，横向力和弯矩值； (2）选定墩柱直径、桩径、桩端持力层等 桩径与桩长的设计