柱下钢筋混凝土独立基础设计
混凝土结构设计课件-柱下钢筋混凝土独立基础
和 L; （4）按下列公式进行基底压应力验算 ,若不满足公式 (12.14)
或公式 ( 12.16)的要求时 ,则应调整基础底面尺寸 ,再重新验算 ,直到 满足要求为止。
pK,max
FK
GK A
MK W
1.2 fa
（12.14）
Pk ,min
FK
GK A
MK W
（12.15）
pk
pk,max 2
12.5 柱下钢筋混凝土独立基础
第12章 单层工业厂房
3 基础高度验算
基础的受冲切承载力截面位置
12.5 柱下钢筋混凝土独立基础
第12章 单层工业厂房
3 基础高度验算
《建筑地基基础设计规范》规定，对矩形截面柱的矩形基础，柱 与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力应按下列公式验算：
Fl 0.7hp ftamh0
第12章 单层工业厂房
(1) 底板弯矩： 对轴心荷载或单向偏心荷载作用下的矩形基础 ,当台阶的宽高比小
于或等于 2.5和偏心距小于或等于基础宽度的 1/6时 ,任意截面的底板 弯矩可按下列公式计算 :
M
1 12
a12
2l
a'
pmax
p
2G A
pmax
pl
M
1 48
l a'
2
(12.17)
am (at ab ) / 2 Fl pj Al
(12.18) (12.19)
12.5 柱下钢筋混凝土独立基础
第12章 单层工业厂房
4 基础底板配筋
独立基础底板的受力状态可看作在地基土反力作用下支承于柱上 倒置的变截面悬臂板。基础底板配筋采用地基土净反力。
地基基础课程设计-柱下钢筋混凝土独立基础
地基基础课程设计-柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础是由底部柱、净空垫层及两端横向拉筋组成的一种独立基础。
它也可以称为下柱框架构筑物或顶柱框架构筑物，常被用于支撑零散砌筑物及碾压路面构筑物，它具有结构紧凑、支座力学性能好等特点。
此类独立基础的构造方法存在很多种，根据抗拉和抗压作用的不同可以分为普通柱下钢筋混凝土基础和金属柱下钢筋混凝土基础两种。
普通柱下钢筋混凝土独立基础，按照承载力等级可以分为高强度柱下钢筋混凝土独立基础、中等强度柱下钢筋混凝土独立基础及低强度的柱下钢筋混凝土独立基础，它们的设计原则相同，但对于钢筋的材料、直径和数量均有所差别。
金属柱下钢筋混凝土独立基础的设置以钢板柱或型钢柱为支撑构件，设置在一定厚度的垫层基层上，一般层面高度小于200mm，具有支座可靠、适用范围广等特点。
由于柱下钢筋混凝土独立基础在地基基础设计时具有重要意义，因此在设计时应符合如下几个原则：（1）在混凝土抗压强度对设计有重要影响，应采用适当配筋和抗凝土体，确保柱下钢筋混凝土独立基础抗压性能足够好。
（2）除符合抗拉和抗压之外，选择合适的支撑构件，能使構件在受外力作用下的屈曲和剪切变形受控。
（3）柱下钢筋混凝土独立基础的基础土壤应稳定，且要具备足够的抗滑稳定性，保证结构安全可靠，同时还要检查混凝土的质量，确保设计要求的强度标准。
（4）另外，在施工时应确保混凝土浇筑不能交叉搅动，基础改角要精确，以及严格控制钢筋锚固、斜支梁垫层等施工工艺，以保证结构的安全性。
总之，柱下钢筋混凝土独立基础在地基基础设计中的重要性不言而喻。
设计时应考虑各项因素，并根据实际情况，采取合理的技术方案，以保证结构可靠性，便于施工和使用。
柱下钢筋混凝土独立基础设计
一、课程设计任务书（一）设计题目柱下钢筋混凝土独立基础设计（二）工程概况某五层两跨钢筋混凝土框架结构车间，柱网平面布置见附图1-1，柱截面尺寸b c×a c=400×600mm，各柱相应于荷载效应标准组合、基本组合及准永久组合时作用于基础顶面荷载，见表1-1。
表1-1 柱底荷载效应标准组合值可近似的取荷载效应基本组合的设计值为标准组合的1.35倍，荷载效应准永久组合的设计值为标准组合的0.8倍。
（三）工程地质资料1．土层分布（自上而下）（1）人工填土，稍湿，松散，含煤灰，厚1.5 m，天然容重γ=19.2kN/m3；（2）粉质粘土，呈黄褐色，可塑，厚5.0 m，天然容重γ=18.8kN/m3，压缩模量E S=5.1Mpa，地基承载力特征值f ak=230kN/m2；（3）淤泥质粉质粘土，厚5.5 m，孔隙比e=1.1，天然容重γ=18 kN/m3，天然含水量ω=36%，液性指数I L=1.0，压缩模量E S=3 Mpa，地基承载力特征值f ak=88kN/m2。
（4）细砂，黄色，稍湿，中密，厚7.0 m。
2．地下水：地下水不具侵蚀性，地下水位面与细砂层底面平齐。
（四）设计要求1. 计算书要求: 分析过程详细，计算步骤完整。
数字准确、图文并茂。
2. 制图要求: 所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸要求内容完整、绘制清晰、布局清楚，用A4纸打印。
3. 设计时间: 一周。
4. （点名册序号尾数是1的同学选作题号1，尾数是2的同学选作题号2，依此类推。
1－10、31－40、61－70、91－100、121－130、号设计A轴，11－20、41－50、71－80、101－110、131－140、号设计B轴，21－30、51－60、81－90、111－120、141－144、号设计C轴）（五）设计内容及成果1.设计计算书（1）确定地基持力层和基础埋置深度；（2）确定基础底面尺寸，验算地基承载力；进行必要的地基变形及稳定性验算。
柱下独立基础课程设计
基础工程课程设计任务书题目：钢筋混凝土柱下独立基础设计专业：土木工程（建筑工程）班级：姓名：学号：指导教师：时间：一、设计目的与题目1、设计目的课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节，是土木工程专业最重要的专业基础课程之一。
《基础工程课程设计》是学生在学习《土力学》、《钢筋混凝土结构》和《基础工程》的基础上，综合应用所学的理论知识，完成基础设计任务。
该课程设计的主要目的是经过本课程设计的学习，要求学生能够掌握大、中型建筑物的地基基础设计方法。
本课程的主要任务是培养学生：（1）具备应用基础工程设计基础知识和基本理论解决实际问题的能力，掌握浅基础和深基础的选型和埋深的确定、设计、计算方法；（2）能够运用数学、力学、土力学等知识对基础的基本构件进行受力分析及公式推导，建立基本公式，并正确地通过验算过程进行优化和改进；（3）能够结合行业背景进行设计，解决工程中基本构件的截面设计及承载力校核问题，以及地基承载力的确定、地基变形沉降校验问题；（4）能够熟练使用专业相关规范和图集，结合本课程的知识，结合区域特点，提出复杂工程问题的解决方案，能够处理实际工程问题。
（5）能够基于所学知识提出新型浅基础和深基础的结构，并按照规范要求进行内力分析和承载能力验算，论证设计过程和结果的合理性。
2、设计题目兰州市区某教学楼为五层钢筋混凝土框架结构，柱网布置如图1所示，试设计该基础。
二、设计条件1、场地工程地质条件：拟建场地地形平坦，地面高程在1525.20~1529.23m 之间。
本次勘察深度范围内，场地地层自上而下依次分布有：①杂填土层（Q4ml）：总体厚度0.50～2.50m。
黄褐色，土质不均匀，以粉土为主，含大量建筑垃圾、植物根系等，稍湿，稍密。
②黄土状粉土层（Q4al+pl）：埋深 1.50～4.50m，厚度0.20～6.30m，层面高程1522.09～1527.45。
褐黄色，土质较均匀，孔隙、虫孔较发育，具水平层理，无光泽反应，干强度低，韧性低，摇振反应中等，稍湿-湿，稍密。
柱下钢筋混凝土独立基础-课程设计
课程名称：《基础工程》设计题目：柱下钢筋混凝土独立基础院系：土木工程系专业：年级：学号：姓名：指导教师：2017 年4月20 日目录第一部分课程设计任务书 (2)（一）设计题目： (2)（二）设计资料： (2)（三）设计要求： (5)（四）设计内容 (5)第二部分设计步骤 (6)1、扩展基础可按下列步骤进行设计： (6)2、无筋扩展基础可按下列步骤进行设计： (6)第三部分设计说明书 (7)3.1 设计参数拟定 (7)3.1.1选择柱子，确定荷载 (7)3.1.2 基础材料及立面形式的选择 (7)3.1.3持力层的选择 (8)3.1.4基础埋置深度d的确定： (8)3.2 具体设计计算： (9)3.2.1 已知常用数据 (9)3.2.2 地基承载力特征值的确定 (9)3.2.3 计算作用在基础底面的荷载 (13)3.3基础底面尺寸的拟定 (14)3.3.1 基本要求 (14)3.1.2 基础底面的压力的确定公式 (15)3.1.3 轴心荷载下基础底面积尺寸的拟定 (16)3.1.4 偏心荷载作用下的基础底面尺寸的拟定 (18)4 持力层承载力的验算实例 (21)第一部分课程设计任务书（一）设计题目：柱下钢筋混凝土独立基础（二）设计资料：1、地形：拟建建筑场地平整；2、工程地质资料详见表2.1。
3、水文资料为：地下水对混凝土无侵蚀性。
后面实例的水位深度为1.5m个人的地下水位深度在下表中选择其一。
具体可由学习委员安排。
4、上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
柱网布置见下图,图中仅画出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和3-1列柱子对称。
图2-1 柱网平面图上部结构作用在柱底的荷载标准值见表2：上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合设计值见表3：柱底荷载标准值表25、材料：混凝土等级Ｃ25～C30，钢筋Ⅰ、Ⅱ级。
6、根据以上所给资料及学生人数，可划分为若干个组。
柱下钢筋混凝土独立基础的设计
柱下钢筋混凝土独立基础的设计
柱下钢筋混凝土独立基础是由柱状钢筋混凝土结构和设置在柱的底部的钢筋混凝土基
础组成的。
它可以承受较大的轴力或弯矩，是结构支撑点的基础设计。
它具有可靠、有效、主体相对独立等特点，可以将建筑物施工模式和施工效率大大提高。
1.基础深度：柱下钢筋混凝土独立基础的深度一般取决于结构的基础承载力与地基的
基础稳定性，在一般情况下，基础深度至少应该大于地表至基础底部的深度，至少需要
1.5m以上。
2.基础宽度：根据结构的上部荷载分布和基础的受力特性，设置柱下独立基础的宽度
应该满足规范要求，一般以实际结构宽度为基准，当柱距不定时，应采取比较大的宽度，
增大柱距，让柱子在基础中能够有较好的布置。
3.转换块：在独立基础外围，为了能够正确的引入结构的上部荷载，必须设置转换块，以将上部载荷转移到基础中，并且将转换块固定，防止基础移动。
4.连接器：独立基础内应设置能够将结构上部力引入到基础下的连接器。
一般是由按
照图纸要求预先养护过的钢筋和符合要求的异形混凝土制成，连接器应该均匀分布，以确
定荷载的变化差异。
5.基础强度检测：施工完成后，应通过室内、室外检测来验证柱下钢筋混凝土独立基
础的强度。
主要包括换向块和连接器强度检测，以确保其实际应力状态符合设计要求。
总之，柱下钢筋混凝土独立基础是根据上部结构荷载及基础地基受力特性，经过精心
设计和施工而成，它可以将建筑施工模式、施工效率及工程安全系数得到极大的提高。
只
有深刻理解各项设计要求，立足实际情况，以科学的态度结合设计思想，才能保证柱下钢
筋混凝土独立基础的可靠性与安全性。
柱下钢筋混凝土独立基础课程设计
柱下钢筋混凝土独立基础课程设计
柱下钢筋混凝土独立基础是建立在土壤中，用于支撑楼房柱子的基础
结构。
设计一个合理的柱下钢筋混凝土独立基础课程可以帮助学生掌
握基础设计的理论和实践技能。
以下是一个基础设计课程设计的指导。
一. 介绍
1.1 基础概述
1.2 教学目标
1.3 课程结构
1.4 难点强调
二. 土工实践
2.1 土壤力学基础
2.2 土壤分类与结构
2.3 土壤力学参数测定
三. 基础设计分析
3.1 负载分析
3.2 基础尺寸计算
3.3 基础安全性分析
四. 钢筋混凝土设计
4.1 混凝土本构关系
4.2 钢筋形态与尺寸
4.3 柱下独立基础钢筋配筋
五. 力学实践
5.1 梁设计原理
5.2 基础钢筋配筋实验
5.3 基础模型制作
六. 应用实战
6.1 西安高新技术产业园某项目的基础设计
6.2 基础施工问题的解决
6.3 实战案例分析
七. 总结
7.1 课程回顾
7.2 应用展示
7.3 知识点强调
以上是一个基础设计课程设计的指导。
该课程涵盖了土工实践、基础设计分析以及钢筋混凝土设计等主题。
在该课程中，学生将掌握基础设计的理论和实践技能，并在应用实战中掌握基础施工问题的解决方案。
柱下钢筋混凝土独立基础设计
柱下钢筋混凝土独立基础设计设计独立基础是建筑结构设计中重要的一部分。
它起着分担和传递柱子及上部结构荷载的作用，同时确保结构的安全和稳定。
本文将介绍独立基础设计的重要性和背景信息。
独立基础是一种常用的基础形式，特别适用于柱子形式不规则、上部结构荷载较大的建筑。
独立基础的设计需要考虑土壤的性质和承载能力，结构的荷载和变形要求，以及合适的钢筋混凝土设计原则。
在设计独立基础时，需要根据实际情况选择合适的基础形式，包括基础的形状、尺寸和深度。
还需要进行合理的荷载计算，考虑结构的重量、使用荷载和风荷载等因素。
此外，还需要进行土壤的承载力计算和沉降分析，确保独立基础的稳定和安全。
独立基础设计的目标是在满足结构的要求和性能的前提下，尽量节约材料和成本，提高工程的经济效益。
设计过程中还需要遵循国家相关的建设规范和标准，确保设计结果的合理性和可靠性。
本文将详细探讨柱下钢筋混凝土独立基础的设计原理、步骤和注意事项，以帮助设计人员更好地理解和应用独立基础设计。
填写参考文献]本文档旨在解释柱下钢筋混凝土独立基础设计的基本原则和目标，包括荷载计算、地基条件评估和设计要求等。
1.荷载计算确定荷载类型: 需要考虑到直接作用在基础上的荷载类型，如垂直荷载、水平荷载、风荷载、地震荷载等。
确定荷载类型: 需要考虑到直接作用在基础上的荷载类型，如垂直荷载、水平荷载、风荷载、地震荷载等。
荷载计算: 根据建筑结构的设计荷载和基础的位置、形状、尺寸等参数，进行荷载计算以确定基础所需承载的荷载大小。
荷载计算: 根据建筑结构的设计荷载和基础的位置、形状、尺寸等参数，进行荷载计算以确定基础所需承载的荷载大小。
荷载计算: 根据建筑结构的设计荷载和基础的位置、形状、尺寸等参数，进行荷载计算以确定基础所需承载的荷载大小。
荷载计算: 根据建筑结构的设计荷载和基础的位置、形状、尺寸等参数，进行荷载计算以确定基础所需承载的荷载大小。
2.地基条件评估2.地基条件评估地质勘探和调查: 进行地质勘探和调查，了解地基的物理性质、地下水位、土壤类型等重要信息。
柱下钢筋混凝土独立基础设计例题
一、设计题目某教学楼为多层现浇框架结构，底层平面图布置如图一所示，已知上部结构传递至桩顶的荷载设计值为轴力N=1150KN，弯矩M=200KN·m，柱截面尺寸为800mm*600mm,土层分布及各土层的物理力学指标如表1所示，地下水距离地表2.0m,试设计此钢筋混凝土独立基础。
图1 底层平面布置土层序号土层名称层底埋深（m）容重γ（KN/m³）含水量ω（%）孔隙比e液性指数IL粘聚力（kpa）内摩擦角φ（°）压缩模量E（Mpa）①浅黄色粘土 5.0 19.4 27.8 0.79 0.23 33.0 18 11.9②褐黄色粉质粘土8.0 20.0 21.8 0.64 0.37 20.0 21.0 8.1③强风化泥质砂岩15.0 25.0 68.0 25.0 24.9二、主要内容（1）确定基础埋置深度（2）确定地基承载力特征值（3）确定基础地面尺寸（4）确定基础的高度（5）基础底板的配筋计算（6）绘制施工图（平面图，详图）三、具体要求（1）结构设计必须依据最新出版的有关技术规范或教程，设计图纸必须符合建筑制图国家标准，图面整洁美观，可采用手工或者Autocad软件绘制。
（2）设计说明书要求论据充分、调理清楚、文正句通，可采用手工抄写或电脑打印。
（3）必须严格遵守设计纪律，独立按时完成指导教师制定的各项设计任务，不得无故缺席或从事与设计无关的其它事务，有特殊情况必须经知道教师同意，否则作违纪处理。
四、完成后应上交的材料（1）基础平面布置图（1:100）（2）基础详图（底板配筋图、平面图、剖面图）（1:50）（3）设计说明书五、参考文献（1）《基础工程》，莫海鸿、杨小平等主编，中国建筑工业出版社。
（2）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）中国建筑工业出版社。
（3）《土力学》（陈仲颐、周景星、王洪瑾编著，清华大学出版社）。
指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日设计过程：一、确定基础埋置深度由《建筑地基基础设计规范》（GB500007-2002）（下称《规范》）可知，在满足地基稳定和变形要求的前提下，地基宜浅埋，而基础埋深不宜小于0.5m和基础宜埋置在地下水位以上。
柱下钢筋混凝土独立基础设计
柱下钢筋混凝土独立基础设计
一、柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书
（一）设计题目
某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构，使用柱下单一制基础，柱底荷载标准值例如表中1右图，先行设计该基础。
表1柱底荷载标准值
（二）设计资料⑴工程地质条件
该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土，土的天然重度为18kn/m3，地基承载力特征值fak=230kn/m2，地下水位在-7.5m处，无侵蚀性，标准冻深为1.0m（根据地区而定）。
柱横截面尺寸为350mm×500mm,室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm
混凝土：采用c20（可以调整）（ft=1.1n/mm2）钢筋：采用hpb235（可以调整）（fy=210n/mm2）（三）设计内容
⑴确认基础卢丹县深度⑵确认地基承载力特征值⑶确认基础的底面尺寸⑷确认基础的高度⑸基础底板配筋排序⑹绘制施工图（平面图、详图）（四）设计建议
⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图建议所有图线、图例尺寸和标示方法均应当合乎代莱制图标准，图纸上所有汉字和数字均应当书写端正、排序整齐、笔画准确，中文书写为仿宋字。
⑶设计时间一周。
【精品】柱下钢筋混凝土独立基础设计
【精品】柱下钢筋混凝土独立基础设计精品柱下钢筋混凝土独立基础设计，是指对柱式结构物（如桥梁、水坝、堤坝等）进行抗剪设计，安装结构物基础时，设计钢筋混凝土独立基础，来承载轴力、剪力和地震受力，尤其是大型结构物柱底安装基础时，独立基础可替代混凝土桩基础或桩集基础，从而减少桩基施工对环境的影响。
柱下钢筋混凝土独立基础的设计一般包括：结构设计、结构检验、混凝土工程测试、地基处理和原材料采购等，各项设计要求根据建筑物的荷载大小、规模，以及现场地质条件等因素进行全面评估，结合结构优化与节约，进行最佳设计方案确定。
1、地基处理安装结构物前，需要必要的地基处理，以确保结构安全可靠。
主要处理方案有：安装时保持柱下两侧的土体 + 埋深自耦合连接器 + 排水措施 + 受力状态简化等，以减少柱受力的影响，进而奠定该基础设计的坚实基础。
2、结构设计对于柱下钢筋混凝土独立基础，首先必须有合理的设计图，以及基础下深入地基、极限状态受力计算、混凝土浇筑面积、箍筋充填量等，并根据不同工况下计算出柱底深入地基、连接器深度、螺栓孔径及对地基做平整处理等问题，以确定柱受力状态分析。
3、结构检验在结构设计完成后，应对结构进行检验，以确定基础是否符合设计要求。
检验重点包括：设计荷载的极限状态受力计算；混凝土抗压及抗折强度符合要求；钢筋锈蚀、钢混凝土等截面尺寸符合设计要求；地基锚固及螺栓连接状态正常；其它满足工程要求等。
4、混凝土工程测试安装基础工程过程中，在混凝土浇筑之前，应进行全面检测，包括桩体振动、土体强度测试、螺栓锚固效果测试、混凝土材料质量KK检测等，并对混凝土进行抗折强度、抗压强度等工程测试，以保证基础下浇混凝土质量，减少承载轴力、剪力和地震受力等情况出现失灵的可能性。
5、原材料采购柱下钢筋混凝土独立基础设计过程中，原材料进行采购需要遵守技术要求，质量必须有保障，不仅应考虑物料价格，同时还需要考虑其质量、厂家信誉等因素，以确保承受力设计的工程质量。
钢筋混凝土柱下独立基础设计
注：黄色为输入项，蓝色为输出项基础底面尺寸是根据地基承载力条件、地基变形条件和上部结构荷载条件确定的。
由于柱下独立基础的底面积不太大，故假定基础是绝对刚性且地基土反力为线性分布。
1、轴心受压柱下基础轴心受压时，假定基础底面的压力为均匀分布，设计时应满足下式：p=(N+G)/A'≤fa其中，N=71.5KN 上部结构传至基础顶面的竖向力设计值G=49.5KN 基础自重设计值和基础上的土自重，G=γdA，d为基础埋置深d=1m 基础埋置深度A= 2.25㎡基础底面面积fa=150KN/㎡修正后的地基承载力特征值，按《建筑地基基础设计规范》G 故A'≥N/(fa-γd)=0.55㎡故取A= 2.25㎡对于安全等级为一级的建筑物及《建筑地基基础设计规范》第3.0.2条规定的丙级建筑物，除应根据上述地基承载力确定基础底面尺寸外，还须经地基变形验算后确定。
2、偏心受压柱下基础确定偏心受压基础底面尺寸一般采用试算法，其步骤如下：①按轴心受压基础的公式，计算基础地面面积A'②考虑偏心影响，将基础底面面积A1增大10%~40%，即A=(1.1~1.4)A'③计算基地边缘最大和最小压应力验算是否符合最后二式的要求，如不符合则修改底面尺寸b、l，直到符合为在偏心荷载作用下，假定基础底面的压力按线性非均匀分布，这时基础底面边缘的最大和最小压应p最大=(N+G)/A+Mk/W=93.44335602≤1.2fa=180KN/㎡p最小=(N+G)/A-Mk/W=14.11219954p=(p大+p小)/2=53.77777778≤fa=150KN/㎡其中，M=19.5KN.m 由排架或框架计算求得的基础顶面的弯矩值V= 3.53KNh=1m 基顶与基地之间的距离Mk=M+Vh=23.03KN.m矩形bll/6=0.580604167b= 1.45l=圆πddd/32=0d=π=令e=Mk/(N+G)=0.190330579l/6=0.258333333当基底为矩形截面时，p最大=(N+G)（1+6e/l）/A,p最小=(N+G)（1-6e/l）/A则有：当e<l/6时，p最小>0，这时地基反力分布图形为梯形；当e=l/6时，p最小=0，这时地基反力分布图形为三角形；当e>l/6时，p最小<0，这说明基础底面的一部分将产生拉应力。
柱下钢筋混凝土独立基础的设计
柱下钢筋混凝土独立基础的设计设计一个柱下钢筋混凝土独立基础时，需要考虑多个因素，包括地质条件、柱子的荷载要求、基础的尺寸和深度、基础的稳定性等。
接下来，我将详细阐述柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤和注意事项。
首先，我们需要进行地质勘测，确定地质情况并了解土壤的承载能力。
这是设计柱下钢筋混凝土独立基础的前提条件，因为地质条件将直接影响基础的稳定性。
在确定地质条件后，我们需要计算结构荷载。
结构荷载包括垂直荷载和水平荷载，其中垂直荷载主要由柱子的重量和上部结构的荷载所组成，水平荷载主要由风荷载或地震荷载等拖曳荷载产生。
根据计算得出的荷载值，我们可以确定基础的尺寸和深度。
在计算基础尺寸时，我们需要考虑基础的承载力，以确保基础能够满足结构的要求。
基础的尺寸通常由基础底面积和土壤的承载力共同确定。
基础的底面积根据柱子的形状和尺寸来确定，而土壤的承载力可以通过地质勘测获得。
一般情况下，柱下钢筋混凝土独立基础的尺寸较大，通常会采用方形或圆形的形状，这样有利于分散载荷，提高基础的承载能力。
同时，基础的深度也需要根据土壤的稳定性来确定。
在设计基础的结构时，我们还需要考虑基础的稳定性。
基础的稳定性包括两个方面，即静力稳定和动力稳定。
静力稳定主要涉及到基础的上表面积、下表面积和侧面积之间的平衡关系；动力稳定主要涉及到土壤的容重、摩擦角和基础的震动频率等因素，需要满足相关的稳定条件。
柱下钢筋混凝土独立基础的设计还需要考虑施工的方便性和经济性。
为了简化施工流程，我们通常会将基础设计为连续基础或单元基础。
连续基础适用于多个柱子的支撑，相邻基础之间可以通过一定的连续梁提高基础的承载能力；而单元基础适用于柱子之间距离较大的情况下。
在设计柱下钢筋混凝土独立基础时，还需要按照相关的设计规范和标准进行设计。
这些规范和标准包括国家混凝土结构设计规范、地基与基础设计规范等。
通过遵循这些规范和标准，可以保证基础的设计满足结构的要求，并且具有良好的稳定性和承载能力。
柱下独立基础的设计
c 钢筋： 积≥1/10 受力钢筋
钢筋保护层 有垫层≥ 40mm，无垫层≥ 70mm
当基础受力边长b≥2.5m时，钢筋长度可减短10％交错布置
d 砼强度等级≥ C20
16
h 0
l (l ) a ae 100
现浇柱（墙）的构造要求
a 钢砼柱和剪力墙纵向受力钢筋在基础 内的锚固长度la由现行《砼结构设计规 范》（GB50010-2002)有关规定确定， 当有抗震要求时，其laE 一、二级抗震laE=1.15la ， 三级laE=1.05la，四级laE=1.0la
17
= 29.2kN ⋅ m
13Φ10
1600 800 b =300
c
I IV
II I ac=400 1200 2400
As IV
=
M IV 0.9 f yh01
11Φ12
=
0.9 ×
29.2 × 106 210 × (255
−
12)
=
636mm
2
按构造要求配13φ10, As=1021mm2>651mm2
−
h01 )b
−
(b 2
−
b1 2
−
h0 )2 ]
2400
= 239.2 ×[( 2.4 − 1.2 − 0.255)× 1.6 − (1.6 − 0.8 − 0.255)2 ]
柱下钢筋混凝土独立基础_课程设计
柱下钢筋混凝土独立基础_课程设计一、研究背景混凝土独立基础是一种在柱下结合钢筋混凝土技术与传统基础技术相结合的新型技术，它通过在柱下安装层叠合金管构成钢筋混凝土基础，保证柱下基础具有紧凑、质量稳定以及不容易损坏等优点，早已被广泛应用于地面建筑和铁路重要建筑工程中，且混凝土独立基础的应用日渐增多，其中的柱架耐风、结构安全等功能也逐步完善。
由于混凝土独立基础有自己的特性，其选材、施工过程、检测手段等均有特殊的要求，研究其合理的设计、施工与维护，能有效减少质量缺陷、保证柱架安全稳固，是近年来广大专业人士所关注并努力推进的目标。
二、研究目的结合当前施工实践及相关设计理论，深入探讨柱下混凝土独立基础的材料选择、仿真分析、施工方案、检测方式等方面，以提高施工效率、提升施工质量，实现柱架、结构安全及长久使用。
三、研究内容（1）材料及结构设计。
研究材料的选择，能够考虑基础的结构和材料的力学性能，以及混凝土和钢筋之间的相容性。
同时通过分析，判断所选钢筋混凝土，其结构承载力是否足够，避免出现材料承载力受损所导致的破坏性后果。
（2）施工过程及质量检测。
重点关注混凝土独立基础的施工工艺，搭建模拟柱架的施工，通过实测和仿真计算，进行质量检测；重点监督、检查混凝土层叠合金管的安装情况，以及钢柱的安装情况，以保证其普遍的质量稳定。
（3）使用寿命和维护研究。
研究其抗力水平、承载能力，以及风压、抗震、隔震等情况，进行及时考察评估，确保混凝土独立基础在不同阶段的使用寿命和维护状况。
四、研究结果及展望通过在柱下结合钢筋混凝土技术与传统基础技术相结合的新型技术，可以有效保证柱架的安全稳固，并取得更好的使用效果，以及借助施工过程中特殊质量检测技术，有效提高柱架各项功能和安全性，可以达到更高质量效益。
未来，还可以着重研究节能环保技术用于柱下混凝土独立基础设计，以保证节约能源，减少对自然环境的影响，实现可持续发展。
柱下钢筋混凝土单独基础设计
柱下钢筋混凝土单独基础设计柱下钢筋混凝土单独基础是建筑结构中常用的基础类型之一，它在支撑建筑物柱子的同时，承担着传递载荷的重要任务。
下面，我们就来看看柱下钢筋混凝土单独基础的设计要点和步骤。
首先，柱下钢筋混凝土单独基础的设计要考虑到以下几个方面：土壤承载力、柱子截面尺寸和形状、地下水位和周边环境等因素。
在确定这些参数后，才能进行具体的设计。
为了确保基础的稳定性，首先需要对土壤承载力进行合理评估。
根据所在地区的地质调查报告和相应的规范，可以确定土壤的承载力参数。
通常，采用标准负荷试验和静力观测等方法，结合地质勘探资料，得到准确的土壤承载力值。
其次，在设计过程中，需要根据柱子的荷载和截面尺寸来确定基础的尺寸。
通过结构力学的计算，可以确定基础的面积和深度。
对于承受大荷载的柱子，基础的尺寸和深度一般较大，以确保基础可以承受荷载并保持稳定。
然后，要考虑地下水位和周边环境对基础的影响。
如果地下水位较高，基础的设计需要采取相应的防水措施。
而周边环境的影响主要体现在土壤的侧向力和基础的稳定性方面，需要进行相应的处理和计算。
在具体的基础设计过程中，需要按照相关的规范和标准进行计算和验算。
设计师应熟悉并掌握有关规范，确保设计结果安全可靠。
根据基础的尺寸和形状，确定混凝土配筋方案，并进行结构设计和绘图。
最后，为了保证施工质量，还需要进行灌注混凝土强度的检验和基础沉降的观测。
在施工过程中，要严格按照设计要求进行施工，及时进行质量检查和验收。
柱下钢筋混凝土单独基础的设计涉及到土壤力学、结构力学等多个方面的知识，设计师需要综合运用这些知识和经验，以确保基础具有足够的承载力和稳定性。
只有在合理的设计和精心施工的基础上，才能保证建筑物的安全性和使用寿命。
因此，设计师在进行柱下钢筋混凝土单独基础设计时，需要全面考虑各种因素，并采取科学的设计方法，以指导工程实践。
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..柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书（一）设计题目某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构，柱下独立基础，柱网布置如图所示，试设计该基础。
（二）设计资料⑴工程地质条件该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土，土的天然重度为18 kN/m3，地基承载力特征值f ak=230kN/m2，地下水位在-6.3m处。
相关数据可查阅规范。
⑵给定参数柱截面尺寸为450mm×450mm，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，荷载由上部结构传来有以下五种情况：①单柱轴心荷载为900kN，弯矩值为100kN·m，水平荷载为20kN。
②单柱轴心荷载为850kN，弯矩值为80kN·m，水平荷载为15kN。
③单柱轴心荷载为850kN，弯矩值为90kN·m，水平荷载为15kN。
④单柱轴心荷载为800kN，弯矩值为70kN·m，水平荷载为10kN。
⑤单柱轴心荷载为800kN，弯矩值为50kN·m，水平荷载为10kN。
⑶材料选用混凝土：采用C20（可以调整）（f t=1.1N/mm2）；钢筋：采用HRB335（可以调整）（f y=210 N/mm2）。
（三）设计内容(只需设计一个独立基础)⑴定基础埋置深度；⑵定地基承载力特征值；⑶确定基础的底面尺寸；⑷确定基础的高度；⑸基础底板配筋计算；⑹绘制施工图（平面图、详图）。
（四）设计要求⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图要求所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。
（五）设计成果要求课程设计结束各位同学须按时提交以下成果并统一用档案袋装好：⑴设计任务书一份；⑵设计计算书一份；⑶基础设计施工图纸一张（A1#图纸）图纸应该包括：基础平面布置图、基础配筋图、基础配筋详图以及相应的剖面图等。
（六）具体各组设计任务如下：(2~3人一组)第一组：设计第①种荷载下的柱下独立基础；第二组：设计第②种荷载下的柱下独立基础；第三组：设计第③种荷载下的柱下独立基础；第四组：设计第④种荷载下的柱下独立基础；第五组：设计第⑤种荷载下的柱下独立基础。
柱下钢筋混凝土独立基础设计Ⅰ设计资料一、设计题目某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构，采用柱下独立基础，柱网布置如图1-3所示，试设计该基础。
1-3柱网布置图二、设计资料（一）工程地质条件该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土，土的天然重度为18kN/m3，地基承载力特征值akf=230kN/m2，地下水位在-6.3m处。
（二）给定参数柱截面尺寸为450mm×450mm，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来轴心荷载为8000kN，弯矩值为70kN·m，水平荷载为10kN。
（三）材料选用混凝土：采用C20（可以调整）（21.1N/mmtf=）钢筋：采用HPB235（可以调整）（2y210N/mmf=）Ⅱ 设计内容一、设计依据1.建筑结构设计术语 （GB/T50087-97）2.建筑结构荷载规范 （GB 50009-2001）3.砌体结构设计规范 （GB 50003-2001）4.建筑地基基础设计规范 （GB 50007-2002）5.混凝土结构设计规范 （GB 50010-2002）6房屋建筑制图统一标准 （GB/T50001-2001）7.建筑结构制图标准 （GB/T50105-2001）二、设计步骤（一）假定基础埋置深度d=1.0m ，将该独立基础设计为阶梯型，取基础高度为650m ，基础分两级，室内外高差450mm（二）确定地基承载力特征值a f 假设b ＜3m ，因d=1.0m ＞0.5m ，故对地基承载力特征值只需进行深度修正＝239]0.5﹚-﹙1.0×18×1.0[230＝0.5-d γη)m(d ++=ak a f f（三）确定基础的底面尺寸1.初步估算基底面积首先按轴心受压估算0A＝1.225m m ﹚20.45＝﹙﹙1.d + ＝3.73㎡1.225×239﹣39800＝d γfa －F ≥G K 0A考虑偏心荷载的影响，将0A 增大20%＝4.476㎡3.73×＝1.2＝1.2A 0A取矩形基础长短边之比/ 1.5l b =，＝1.73m m 1.54.476＝1.5A ＝b 取b=1.8m ， l =2.7m ＝4.86㎡2.7×＝1.8A（四）持力层强度验算 作用在基础形心的竖向力值、力矩值分别为 ﹚＝919.07K N 1.225×4.86×＝﹙﹙800＋2d A γ＝800＋＋G mK K F ﹚＝76.5K N 0.65×＝﹙﹙70＋1h ＝M＋V K Mm ＝0.4562.7＝6L ＝0.083m＜07.91976.5＝＋G F M ＝K K K 0e （符合规范要求）﹚2.70.083×6±﹙14.86919.07＝)L 6e ±(1A ＋G F ＝0K K k max k min P ＝286.8KPa 239×＝1.21.2f ≤a 154.23223.99＝a KP ＝2＋P P ＝k min k max K P ＝239KPa ＜f a ＝189.11KP 2＋154.2399.223a 故持力层满足要求（五）基础高度验算。
现选用混凝土强度等级C20，钢筋HPB235，查得混凝土C20 21.1N /mm t f =，钢筋HPB235 2y 210N /mm f =地基净反力＝A1.35G －＝1.35P A G －＝P K max max max j P 269.31KPa ﹚KPa 4.86 1.225×4.86×20×1.35－223.99×﹙1.35= ＝A1.35G －＝1.35P A G －＝P K min min min j P 175.14KPa ﹚KPa 4.86 1.225×4.86×20×1.35－154.23×﹙1.35=设h=650mm ，有垫层基础，则0h =650-40=610mm ；下阶1h =350mm,上阶01h =310mm ；z1a =1200mm ，z1b =800mm 。
基础高度及配筋如图1-4图1-4基础高度及配筋图柱边截面：.8m ＝1.67m＜b＝10.61×＝0.45＋2＋2h 0z b＝2A 00z ﹚h ＋h ﹙b ＝﹙0.45+0.61﹚×0.61＝0.65㎡20c01﹚－h 2b－2b ﹚b－﹙－h 2a －2L ＝﹙c A2－0.61﹚20.45－21.8－﹙1.8×－0.61﹚20.45－22.7＝﹙＝0.923㎡＝248.57KN269.31KN ×＝0.923P ＝A m ax j 11F ＝248.57KN ＝500.5KN＞F 0.65KN ×1100×1.0×＝0.7A f β7.012t hp符合要求变阶处截面：z101b 2h 0.820.311.42m b 1.6m ++⨯===﹤符合要求21110101222()()22222.4 1.2 1.60.8[(0.31) 1.6(0.31)]m 0.4559m 2222z z a bbb A h b h =-----=--⨯---=2210101()[(0.80.31)0.31]0.3441z A b h h m =++⨯==11(0.4559279.99)127.65jmax F A p kN kN==⨯=210.70.7 1.011000.3441264.96127.65hp t f A kN F kNβ=⨯⨯⨯=>=（六）底板配筋计算1、计算基础长边方向，Ⅰ—Ⅰ截面Ⅲ—Ⅲ截面比较s I A 和s A Ⅲ，应按s I A 配筋，在 1.6m 宽度范围内配12Φ14130钢筋As=11842mm ＞1156.902mm ）2、计算基础短边方向，Ⅱ—Ⅱ截面22()22.40.5[127.33(279.99127.33)]/219.56/2 2.4z jI jmin jmax jmin l a p p p p l kN m kN m +=+-+=+-=⨯21121()(2)()481[(2.40.5)(2 1.60.35)(279.99219.56)]133.3848z z jmax j M l a b b p p kN m kN m =-++=-⨯++⋅=⋅6220s 133.38101156.900.90.9210610I I y M A mm mm f h ⨯===⨯⨯12()22.4 1.2127.33(179.99127.33)241.83/2 2.4z jI jmin jmax jmin l a p p p p l kN m +=+-+=+-=⨯21121()(2)()481(2.4 1.2)(2 1.60.80)(279.99241.83)62.6248z z jmax jI M l a b b p p kN m =-++=-⨯++=⋅Ⅲ6220s 62.621010680.90.9210310y M A mm mm f h ⨯===⨯⨯ⅢⅢ2min 21()(2)()481[(1.60.35)(2 2.40.50)(279.99127.33)]70.2748z z jmax j M b b l a p p kN m kN m =-++=-⨯++⋅=⋅ⅡⅣ—Ⅳ截面比较As Ⅱ和As Ⅳ，应按As Ⅱ配筋，在 2.4m 宽度范围内按构造配12Φ12180钢筋（As=6282mm ＞609.512mm ） （七）绘制施工图（见附录） 620s 70.2710609.510.90.9210610y M A mm f h ⨯===⨯⨯ⅡⅡ211min 21()(2)()481[(1.60.8)(2 2.4 1.2)(279.99127.33)]32.5948z z jmax j M b b l a p p kN m kN m =-++=-⨯++⋅=⋅Ⅳ6220s 32.5910556.230.90.9210310y M A mm mm f h ⨯===⨯⨯ⅣⅣ。