毕业设计(论文)-黄骅花园新村住宅楼基础结构设计【全套图纸】 .doc
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1、毕毕业业设设计计 (论论文文 ) 黄骅花园新村住宅楼基础结构设计 学学 号:号:09150193 姓姓 名:名: 专专 业:业:土木工程 系系 别:别:土木工程系 指导教师:指导教师: 二二一三年六月一三年六月 i 摘摘 要要 本次毕业设计的内容为一住宅楼基础结构的设计,包括结构设计和施工设计 两部分。本建筑为 4 层,东西长 30m,南北宽 12m,各层层高均为 3m,室内外 高差为 0.45m,采用框架式结构,柱下独立基础。 结构设计本着“安全,适用,耐久”的原则,进行了确定地基承载力,确定基 础底面尺寸,地基变形验算,地基抗震验算,确定基础高度,及基础配筋计算等 基础结构的设计。共画出结
2、构图 3 张。 施工设计本着“功能适用,经济合理,环境相宜”的原则,以国家相应规范、 标准为依据,完成了住宅楼所要求的的相应施工设置。 关键词:柱下独立基础;钢筋混凝土;结构设计;施工设计 全套图纸,加全套图纸,加 153893706 ii ABSTRACT This design is a scheme of a residential building about the basic structure design includes two parts-architecture structure design and construction organization design.
3、The building is 30 m through the long plane, and 12m through the short plane, the layers are 3.0 meters high, indoors and outside height is 0.45m, high structure and single footing are used for this building. On the principle of “safe, applicable and durable” on structural design, bearing weight of
4、groundsill and dimensions of the foundation acting on the building are calculated. In addition, internal force combination and deformation check for the structure are given. Foundation reinforcement and foundation structure design. The number of total structural drawings is three. On the principle o
5、f “applicable, economical, harmonious with the environment” on construction organization design, and conforming to correlative codes and standards, based on these, construction organization is designed. KEYWORDS: foundation under column; structural design; construction organization design; reinforce
6、d concrete iii 目目 录录 摘摘 要要i ABSTRACT.ii 目目 录录iii 1 绪论1 1.1 选题意义.1 1.2 研究现状.1 1.3 本文研究的目的、方法和内容.2 2 场地岩土工程条件4 2.1 工程概况.4 2.2 场地概况及地形地貌.4 2.2.1 场地概况4 2.2.2 地形地貌描述5 2.3 地层结构特征.5 2.3.1 地层结构5 2.3.2 岩土工程性质7 2.4 水文地质条件.9 2.4.1 场地地下水9 2.4.2 地下水的腐蚀性9 3 场地岩土工程分析与评价10 3.1 场地稳定性及适应性评价.10 3.2 地震效应评价.10 3.2.1 地基土
7、液化10 3.2.2 场地土的类型及场地类别10 3.3 地基土工程性质评价.11 4 柱下独立基础设计12 4.1 天然地基评价.12 iv 4.2 确定基础类型.12 4.3 柱下钢筋混凝土独立基础设计.12 4.3.1 确定基础的埋置深度12 4.3.2 A 轴独立基础设计14 4.3.3 B 轴独立基础设计 29 4.3.4 C 轴独立基础设计 42 5 柱下独立基础施工设计56 5.1 施工准备.56 5.1.1 材料要求56 5.1.2 主要机具56 5.2 施工工艺.56 5.2.1 工艺流程56 5.2.2 操作工艺58 5.3 质量控制.59 5.3.1 钢筋工程59 5.3
8、.2 模板工程60 5.3.3 混凝土工程61 5.4 成品保护.63 5.4.1 钢筋绑扎63 5.4.2 模板安装63 5.4.3 混凝土浇筑64 5.5 安全及环境保护措施.64 结论.65 致致 谢谢.66 参考文献参考文献.67 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 1 1 绪论绪论 1.1 选题意义选题意义 基础工程既是一项古老的工程技术,又是一门新兴的应用科学。发展至今在 设计理论、施工技术以及测试工作中都存在不少有待进一步完善和解决的问题。 随着我国现代化建设的发展,建筑业也随之快速发展。建筑的发展不仅表现其外 在的艺术美,而且要求其内部有坚固的结构,科学的构造,及低廉的成本。
9、黄骅 市处于“环渤海、环京津”的“双环”枢纽地带和东北亚经济圈的中心位置,是河北 省百万人口新城的发展对象之一,在最近几年内经济将快速发展,随之,在这区 域的建筑业也将快速发展。都市建设需要的大型公共设施、文化休闲场所、商场、 车库、各种产业厂房等需求也越来越大。所以对建筑物基础的承载力和变形提出 了更高的要求,特别是在各种复杂的地质条件下,如何经济合理的解决好地基基 础问题,在整个建筑工程中占有重要的地位。 基础指建筑底部与地基接触的承重构件,它的作用是把建筑上部的荷载传给 地基。地基与基础统称为基础工程。基础工程存在于地下,是隐蔽工程,一旦发 生事故,难于补救和挽回。影响基础工程的因素很多
10、,稍有不慎,就可能给工程 留下隐患,造成地基基础工程事故。基础工程的造价、工期通常在整个工程中占 有相当大的比例,尤其是在地质条件复杂的地区更是如此,其节省建设资金、工 期的潜力很大。因此,基础工程设计与施工质量的优劣,直接关系到建筑物的安 危,研究基础工程是具有很重要的意义的。 1.2 研究现状研究现状 地基基础工程拥有久远的历史,由于生产的发展和生活上的需要,世界文化 古国的远古先民,在史前的建筑活动当中,就已创造出了自己的地基基础工艺。 人类在建筑工程实践中虽然累积了丰富的土力学与地基基础的知识,但是由 于受到当时的生产实践规模和知识水平的限制,在相当长的一段历史时期内,地 基基础仅仅作
11、为一项建筑工程技术而停留在经验积累和感性认识阶段。直到 18 世纪西欧产业革命,推动了工业、铁路和城市建设等事业的迅猛发展,伴随着与 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 2 土有关问题的解决,出现了一批土力学研究的先驱者。 1773 年,法国物理学家 C.库伦(Coulomb)根据试验创立了著名的砂土抗剪 强度公式,提出了挡土墙的滑楔理论。1857 年,英国科学家 W.朗肯(Rankine) 从另一途径提出了挡土墙压力计算理论。1856 年,法国工程师 H.达西(Darcy) 创立了砂性土的渗流理论“达西定律”。1885 年,法国学者 J.布辛奈斯克 (Boussinesq)求导了弹性半空间
12、半无限体表面竖向集中力作用时的土中应力。 1915 年,瑞典的 K.彼得森(Petterson)首先提出,后于 1922 年,由瑞典学 者 W.费伦纽斯(Fellenius)及美国的 D.泰勒(Taylor)进一步发展了土坡稳定分 析的整体圆弧滑动面法。1920 年,法国学者 L.普朗特尔(Prandtl)发表了地基剪 切破坏时的滑动面形状和极限承载力公式。到了 1925 年,奥地利教授 K.太沙基 (Terzaghi)归纳了以往的理论研究成果,发表第一本土力学专著,并于 1929 年与其它学者一起发表了工程地质学 。这些比较系统完整的科学著作的 出版,带动了各国学者对本学科各个方面的研究和探
13、索,有效地解决了一系列土 力学问题,标志着土力学学科的诞生。我国学者陈宗基教授、黄文熙院士、钱家 欢教授、殷宗泽教授及沈珠江院士等也为土力学的发展做出了突出贡献。 特别是从五十年代起,现代的科技成就尤其是电子技术渗入了土力学及基础 工程的研究领域当中,使人们在实现实验测试技术自动化、现代化的同时,对土 力学理论和基础工程技术有了更进一步的认识。 近年来,国外基础工程技术的研究方向主要集中在高层及超高层建筑的需求, 建筑物基础的多种利用,基坑工程的新技术,基础工程节材以及提升持久性等方 面。我国基础工程技术的研究方向和课题主要有大跨地下结构的设计理论、方法 和变形控制设计,深基坑施工引起环境影响
14、的评价方法及工程措施,深、大地下 建筑建设使得已有周边建筑设计条件以及使用条件改变引起的基础设计评价方法 及加固技术,基础工程的抗浮稳定性的设防水平及抗浮构件设计,地下交通线路 施工或穿越工程以及地下使用功能实现引起的有关基础工程技术研究,基础耐久 性问题的研究,新材料、新工艺、新设备的使用以及绿色施工技术的研究,基础 工程技术发展应进行的试验研究工作。 1.3 本文研究的目的、方法和内容本文研究的目的、方法和内容 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 3 针对以上对基础工程的概述,我根据现有的计算理论和有关现行设计规范的 基本要求,通过实际计算,为黄骅花园新村住宅楼设计了一套完整的基础结构设
15、 计书,使设计人员在进行实际工程时,能够作为参考,尽快完成基础结构的计算, 提高工作效率。 对于本次工程的多层现浇钢筋混凝土框架结构的住宅楼,考虑主体荷载及场 地条件等因素的制约,要使用抗压强度、抗拉强度以及抗剪强度等较高的钢筋混 凝土制作,综合考虑经济效益采用柱下钢筋混凝土独立基础。主要通过计算基础 的底面尺寸、变形验算、抗震验算、剖面与结构设计以及基础施工,为实际设计 提供一些捷径,从而减少设计人员的劳动量。 本文在设计过程中,借助了 Auto CAD 和天正建筑绘图软件,绘制相应的建 筑结构图对结构进行表示。 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 4 2 场地岩土工程条件场地岩土工程条件
16、 2.1 工程概况工程概况 由河北润康房地产开发有限公司沧州渤海新区分公司拟在黄骅市渤海新区内 投资兴建的“花园新村”住宅楼项目,拟建建筑物层数为 4 层,无地下室,地面 上部全为标准层,层高 3.00m。建筑平面长度为 30.00m,宽度为 12.00m,建筑面 积约为。建筑结构为现浇钢筋混凝土框架结构,室外地坪标高同自然地面, 2 1440m 室内外高差 450mm。柱网布置图(图 2-1)及上部结构作用在柱底的荷载标准值 表格(表 2-1)如下: 图图 2-1 柱网布置图柱网布置图 表表 2-1 柱底荷载标准值柱底荷载标准值 () k F kN() k MkN m() k V kN A
17、轴B 轴C 轴A 轴B 轴C 轴A 轴B 轴C 轴 117018351390214179275757771 2.2 场地概况及地形地貌场地概况及地形地貌 2.2.1 场地概况场地概况 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 5 拟建场地位于河北省黄骅市渤海新区中捷产业园区西部,南临二号路。场地 原为荒地。场地地势基本平坦,南侧紧邻一条东西向的小河(回填中) ,中部有 一条南北向水沟(已干涸,深度约 1.5 米,宽 2.5 米) 。 2.2.2 地形地貌描述地形地貌描述 勘察场地地貌单元位于永定河、大清河、子牙河、南运河、宣惠河等内陆河 流“黑龙港流域”形成的冲击、湖积平原(华北平原)的东部。基底
18、构造单元为黄 骅凹陷,第四纪以来,本区无大的构造活动发生,属构造稳定地块。 2.3 地层结构特征地层结构特征 2.3.1 地层结构地层结构 在本次岩土工程勘察钻探深度范围内的地层,按成因类型、沉积年代划分为 人工堆积层、新近沉积层和一般第四系沉积层 3 大类。按地层岩性及其物理力学 指标与工程特性,进一步分为 7 个大层,各层土的岩性特征、分布规律详见“综 合地质柱状表”(表 2-2)及“工程地质剖面图”(图 2-2)如下: 表表 2-2 综合地质柱状表综合地质柱状表 土层 编号 时 代 成 因 岩土名称 层 厚(m) 层底埋深(m) 岩性特征 1 杂填土 0.300.60 0.300.60
19、黄褐色,含石子、砖块、灰渣等,松 散,湿。 人 工 堆 积 层 耕植土 0.401.20 1.001.20 褐黄色,含草根,局部为素填土, 湿饱和。断面状态及可塑性为可塑。 粘质粉土 粉质粘土 0.401.30 1.502.40 褐黄色,含云母、氧化铁姜石,饱和。 断面状态及可塑性分别为可塑、硬塑。 新 进 沉 积 层 粘土 重粉质粘土 2.404.10 4.805.60 褐黄色,含云母、氧化铁、有机质, 饱和,断面状态及可塑性分别为可塑、 硬塑。 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 6 续表续表 2-2 土层 编号 时 代 成 因 岩土名称 层 厚(m) 层底埋深(m) 岩性特征 粘质粉土
20、 砂质粉土 0.803.90 6.709.00 褐黄色,含云母、氧化铁、有机质, 中密,饱和。断面状态及可塑性分别 为可塑、硬塑。 1 粘土 0.803.90 6.709.00 褐黄色,含云母、氧化铁、有机质, 饱和。断面状态及可塑性为可塑。 粉质粘土 重粉质粘土 1.005.10 10.0011.80 褐灰色,含云母、氧化铁、有机质, 饱和。断面状态及可塑性分别为可塑、 硬塑。 粘质粉土 0.601.80 11.1013.80 褐灰色,含云母、有机质,饱和。断 面状态及可塑性为可塑。 粉细砂 褐灰色,含云母、氧化铁,饱和。断 面状态及可塑性为可塑。 1 一 般 第 四 系 沉 积 层 粉质粘
21、土 褐灰色,主要成分为石英、长石,密 实,饱和。 工程地质剖面图图 名 比 例 横校 对1: 纵绘 图1: 编 页第 页 工程编号(2003)7-10中国建筑技术开发总公司 钻孔距离 11 1 34.29 2 34.14 3 34.07 4 33.99 5 34.34 6 34.21 7 33.91 1 2 3 4 5 6 7 11 1 2 3 4 5 6 7 11 1 2 3 4 5 11 1 2 3 4 5 6 7 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 7 图图 2-2 工程地质剖面图工程地质剖面图 2.3.2 岩土工程性质岩土工程性质 1、天然地基土的承载力特征值 据中国化学工程第一岩土
22、工程有限公司提供的黄骅花园新村住宅楼岩土工 程勘察技术报告各层土的天然地基承载力特征值,见表 2-3。 ak f 表表 2-3 各土层的承载力特征值各土层的承载力特征值 ak f 土层名称 及代号 杂填土 耕植土 粘质粉土 粉质粘土 粘土 重粉质粘 土 粘质粉土 砂质粉土 粉质粘土 重粉质粘 土 粘质粉土 粉质粘土 粉细砂 地基承载 力特征值 () ak fkPa 140135225200250325 2、天然地基土的变形特征 据中国化学工程第一岩土工程有限公司提供的黄骅花园新村住宅楼岩土工 程勘察技术报告各层土的天然地基承载力特征值,见表 2-4。 s E 表表 2-4 各土层的压缩模量各土
23、层的压缩模量 s E 土层名称 及代号 杂填土 耕植土 粘质粉土 粉质粘土 粘土 重粉质粘 土 粘质粉土 砂质粉土 粉质粘土 重粉质粘 土 粘质粉土 粉质粘土 粉细砂 地基承载 力特征值 () s E MPa 7.65.411.27.713.3 3、天然地基土的物理力学指标 地基各层土的物理力学指标,见表 2-5。 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 8 表表 2-5 地基土物理力学指标一览表地基土物理力学指标一览表 抗剪强度指标 土层名 称及代 号 含水量 (%) 浮重度 3 (/)kNm 饱和度 (%) r S 孔隙比e 塑性界限 (%) p 粘聚力 ()C kPa 内摩擦 角( ) 杂
24、填土 1 耕植土 粉质粘 土 粘质粉 土 23.319.485.90.68020.43522 粘土 重粉质 粘土 31.718.9960.91022.635.516.3 粘质粉 土 砂质粉 土 21.120.494.60.60519.020.428.4 粘土133.019.0990.8100.92 粉质粘 土 重粉质 粘土 25.819.795.90.72520.93716.3 粘质粉 土 21.720.3950.57520.4 粉细砂 粉质粘 土1 北京交通大学海滨学院毕业设计(论文) 9 2.4 水文地质条件水文地质条件 2.4.1 场地地下水场地地下水 本次勘探最大深度 20.0m 内揭
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