基础工程课设计基础计算方法与步骤
基础工程课本电子版
第3章天然地基上浅基础设计教学提示：天然地基浅基础是最常见的基础形式，本章主要介绍天然地基上浅基础的设计原理和计算方法。
重点讲述浅基础的类型选择、基础埋置深度确定、基础底面尺寸确定、地基承载力和变形验算、扩展基础的设计计算、减轻不均匀沉降危害的措施。
介绍地基与基础的共同作用概念、柱下条形基础、十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的简化计算方法。
教学要求：本章主要使学生了解天然地基上浅基础的设计原理与计算方法，掌握浅基础设计步骤和相应的内容，包括基础类型选择、基础埋置深度确定、基础底面尺寸确定、地基承载力和变形验算、扩展基础高度验算和结构设计等。
清楚设计过程，能够根据国家相关规范熟练进行浅基础的设计计算。
了解补偿性基础概念，掌握常见的减轻建筑物不均匀沉降的建筑、结构和施工措施。
了解地基与基础的共同作用概念和一般的地基计算，了解柱下条形基础、十字交叉条形基础、筏板基础、箱形基础的简化计算方法和文克尔地基上梁的计算方法。
3.1概述建(构)筑物的设计和施工中，地基和基础占有很重要的地位。
它对建(构)筑物的安全和正常使用有很大的影响。
地基基础设计必须根据建(构)筑物的用途和安全等级、建筑布置和上部结构类型，充分考虑建筑场地和地基的工程地质条件，结合施工条件和环境保护等要求，合理选择地基基础方案，因地制宜，精心设计，力求基础工程安全可靠、经济合理和施工方便，以确保建(构)筑物的安全和正常使用。
地基可分为天然地基与人工地基。
直接放置基础的天然土层称为天然地基。
若天然地基土质过于软弱或有不良的工程地质问题，需要经过人工加固或处理后才能修筑基础，称为人工地基。
天然地基上的基础，由于埋置深度不同，采用的施工方法、基础结构形式和设计计算方法也不相同，根据埋置深度可以分为浅基础和深基础两类。
当基础的埋置深度小于基础的最小宽度时，称为浅基础。
浅基础埋入地层深度较浅(一般小于5m),设计计算时可以忽略基础侧面土体对基础的影响，基础结构形式和施工方法也较简单，造价也较低，是建(构)筑物最常用的基础类型。
基础工程课程设计计算书
基础工程课程设计计算书1.确定修正后的承载力特征值f a. 初选基础埋深d ： 取d=1.35m取d=1.35,所以，持力层在粉质粘土层 ∵e=0.88 ηb =0 ηd =1.0112()18118.70.351.3218.6/z m z d z dKN m γγγ+-=⨯+⨯== f =f (3)(0.5)280 1.018.6(1.350.5)304.18304k a 304a a ak b d m a b d kPa P f kP ηγηγ+-+-=+⨯⨯-=≈∴=2.确定基底尺寸因为给定的上部荷载都是设计值，需换算为计算值：2111/1.4220/1.4157.14,/1.41780/1.41271.43/1.448/1.434.3k k M M KN M F F KN V V KN∴=========计算基础及其上土的自用应力Gk 时，基础埋深：(1.35 1.81)/2 1.58d =+= 初步确定基地尺寸，因考虑荷载偏心，将基底面积初步设计增大20%21.2/()(1.21271.43)/(29520 1.58)5.8K a g A F F d m γ=-=⨯-⨯=取基底长短比n=1/b=2/ 5.8/2 1.7,2 1.7 3.41.73b A h m l nb m b m m ∴===∴==⨯==<所以Fa 无需作宽度修正初选基础高度h=720mm 。
按照《地基规范》要求，铺设垫层时保护层厚度不小于40mm ，因此可假设基础重心到混凝土外表面距离为50mm ，故钢筋的有效高度为h0720mm-50mm=670mm 。
验算荷载偏心距e: 基地处总竖向力：i 91271.4320 1.7 3.4 1.5814540.71157.1434.30.7181.e /()181/14540.124/60.57k k K K k k k F G KN M M V KN m M F G l +=+⨯⨯⨯==+⨯=⨯⨯====<= 基地处总力矩：偏心距：满足要求max k P 验算基底最大压力:max 6145460.124(1)(1)306.6 1.2 1.2304364.8a 1.7 3.4 3.4b k k k F G e P kPa fa kP bl l +⨯=+=⨯+=<=⨯=⨯∴∴⨯⨯满足要求基地尺寸为l=1.7m 3.4m 3.基础结构设计采用C20混凝土，HPB325级钢筋，查得Ft=1.10N/m2,fy=210N/mm2=垫层采用C10混凝土。
基础工程课程设计学习
基础工程课程设计学习一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法，培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解基础工程的基本概念、原理和设计方法，了解不同类型的基础工程的特点和应用场景。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行基础工程的设计和分析，能够使用相关软件进行基础工程的计算和绘图。
3.情感态度价值观目标：学生能够认识到基础工程在工程建设中的重要性，培养学生对工程建设的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括基础工程的基本概念、原理和设计方法。
具体内容包括：1.基础工程的分类和特点：包括浅基础和深基础的分类，各种类型基础的适用场景和优缺点。
2.基础工程的设计方法：包括基础的设计原则、设计步骤和设计方法，不同类型基础的设计计算方法。
3.基础工程的施工技术：包括基础工程的施工准备、施工工艺和施工质量控制，不同类型基础工程的施工技术。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括：1.讲授法：通过讲解基础工程的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握基础知识。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解基础工程的应用场景和设计方法。
3.实验法：通过实验操作，使学生了解基础工程的施工技术和质量控制方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：准备齐全的实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生的学习成果，本课程将采用多种评估方式，包括：1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解程度。
基础工程课程设计计算书
基础工程课程设计计算书1.1 选择桩型、桩端持力层、承台埋深1．选择桩型因框架跨度大而且不均匀，柱底荷载大，不宜采用浅基础。
根据施工场地、地基条件以及场地周围的环境条件，选择桩基础。
因钻孔灌注桩泥水排泄不便，为了减小对周围环境的污染，采用静压预制桩，这样可较好地保证桩身质量，并在较短施工工期完成沉桩任务，同时，当地的施工技术力量、施工设备及材料供应也为采用静压桩提供了可能性。
2．选择桩的几何尺寸及承台埋深依据地基土的分布，第④层土是较合适的桩端持力层。
桩端全断面进人持力层1.50(>2d)。
承台底进人第②层土0.5m ，所以承台埋深为2.0m ，桩基的有效桩长即为24.5m 。
桩截面尺寸选用450mm × 450mm ，由施工设备要求，桩分为两节，上段长l2m ，下段长l2.5m(不包括桩尖长度在内)，实际桩长比有效桩长大lm ，这是考虑持力层可能有一定，的起伏以及桩需嵌入承台一定长度而留有的余地。
桩基及土层分布示意图见图10-17。
1.2 确定单桩极限承载力标准值本设计属二级建筑桩基，采用经验参数法和静力触探法估算单桩极限承载力标准值。
根据单桥探头静力触探资料户，按图10-1确定桩侧极限阻力标准值： 1000s p kPa <时，0.05sk a q p = 1000a p kPa <时，0.0525sk a q p =+桩端阻力的计算公式为()1212skp sk p as as p p p p ααβ'==+ 根据桩尖人土深度(H =24.5m)，由表10-2取桩端阻力修正系数0.83P α=；1sk p 为桩端全断面以上8倍桩径范围内的比贯人阻力平均值，计算时，由于桩尖进人持为层深度较浅，并考虑持力层可能的起伏，所以这里不计持力层土的1sk p ，2sk p 为桩端全断面以下4倍桩径范围内的比贯人阻力平均值，故1860sk p kPa =，23440sk p kPa =；β为折减系数，因为21/5sk sk p p <，取1β=。
基础工程课程设计
底板受冲切承载力：
因此，筏板底板抗冲切承载力满足要求。 4.2、抗剪承载力验算 按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011），底板斜截面受剪 承载力应符合下式要求：
，，由于，。 则阴影部分面积上的地基土平均净反力设计值： 综上所述，筏板底板厚度满足斜截面抗剪承载力要求。 4.3、局部受压承载力验算 根据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011，梁板式筏基的基础 梁除满足正截面受弯承载力外，尚应按现行《混凝土结构设计规范》 有关规定验算底层柱下基础梁顶截面的局部受压承载力。 根据《混凝土结构设计规范》，其局部受压区的截面尺寸应符合下列 要求： 只需验算竖向轴力最大值即可，柱下最大荷载为2640KN，即。
2、 筏形基础计算简图 2.1、确定基础平面尺寸 （1）确定基础宽度 基础面积： 基础宽度：b=A/L=1230/50.2=24.5m,取b=3×7.2+4=25.6m，A=1285。 （2）确定底板厚度 筏基底板厚度与最大双向板格短边净跨之比不应小于1/14，且不小于 400mm， 则 钢筋合力点至近边的距离
C20混凝土， 故筏基柱下受压承载力满足要求。 5、 基础底板内力计算 由《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010），四边支承的混凝土 板应按下列原则进行计算： ①、当长边与短边的长度之比小于或等于2.0时，应按双向板计算； ②、当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，按照双向板计 算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数
配筋 B10@100 B10@100 B10@100 B10@100 B10@100 B10@100 B10@100 B10@100 B10@101 B10@100 B10@100 B10@90 B10@90 B10@90 785 785 785 785 785 785 785 785 785 785 785 872 872 872
基础工程课程设计abcd式算法
基础工程课程设计abcd式算法一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程课程设计abcd式算法，理解其原理和应用，能够独立完成基础工程的设计和计算。
具体目标如下：1.掌握abcd式算法的基本原理。
2.了解abcd式算法在基础工程中的应用。
3.理解基础工程设计的基本流程。
4.能够运用abcd式算法进行基础工程的设计和计算。
5.能够分析基础工程的稳定性和承载力。
6.能够熟练使用相关软件进行基础工程的设计和计算。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和实践能力。
2.培养学生的团队合作意识和沟通能力。
3.培养学生的工程责任和职业道德。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括abcd式算法的原理和应用、基础工程的设计流程和计算方法。
具体安排如下：1.第一章：abcd式算法的基本原理–介绍abcd式算法的概念和起源。
–讲解abcd式算法的数学模型和计算方法。
2.第二章：abcd式算法在基础工程中的应用–介绍abcd式算法在基础工程中的具体应用实例。
–讲解abcd式算法在基础工程设计中的步骤和注意事项。
3.第三章：基础工程的设计流程–介绍基础工程设计的基本流程和步骤。
–讲解各个环节的设计原则和方法。
4.第四章：基础工程的计算方法–讲解基础工程的承载力和稳定性计算方法。
–介绍相关软件的使用方法和技巧。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
具体方法如下：1.讲授法：通过讲解abcd式算法的原理和应用、基础工程的设计流程和计算方法，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.案例分析法：通过分析实际工程案例，使学生了解abcd式算法在基础工程中的应用和实际操作。
3.实验法：安排实验课程，使学生能够亲自动手进行基础工程的设计和计算，提高实践能力。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选用权威出版的《基础工程》教材，作为学生学习的主要参考资料。
基础工程(道路专业)课程设计任务书
基础工程(道路专业)课程设计任务书《基础工程》课程设计题目：城市高架花瓶式桥墩桩基础设计时间：月日至月日共 1 周专业：土木工程（道路）班级：学号：姓名：指导教师：课程设计任务书本课程设计对象为某城市高架桥花瓶式桥墩下桩基础设计，包括基桩设计和承台设计。
一、设计资料1．上部结构及荷载资料上部结构为等跨的钢筋混凝土预应力梁桥,标准跨径为35m，公路-Ⅱ级汽车荷载，荷载为纵向控制设计，作用于混凝土桥墩承台顶面纵桥向的荷载如下：2．地质资料桥位地形平坦，位于已有道路上，墩基处地层成层较规律。
地下水埋置较深，对工程建设无不良影响，无不良工程地质现象存在。
地层及其物理力学指标见下表。
桥位地层及参数二、设计内容及要求按给定的条件完成桥墩基础与地基的设计与检算。
具体要求如下：1.按给定的桥墩底面尺寸拟定承台平面尺寸；2.分析桥墩处地基土层情况确定承台埋深，初步拟定承台厚度；3.初步拟定桩径，及施工方式；4.根据荷载情况初步拟定桩长；5.单桩竖向承载力计算；6.基桩竖向承载力计算；7.基桩水平承载力计算8.基桩截面强度设计计算9.承台受弯、受剪、受冲切计算三、设计完成后提交的文件和图表1．计算说明书部分：编制计算说明书一份，设计计算说明书用A4纸手写。
整个说明书应满足计算过程完整、计算步骤清楚、文字简明、符号、绘图规范和版面美观的要求。
2．图纸部分：绘制3号配筋图一张。
图纸应用AutoCAD制作或手工绘制，而且应该表达正确、布局合理和尺寸齐全。
按说明书在前，图纸在后的顺序装订成册，交给指导老师评阅。
四、进程安排1．星期一：布置设计任务，查阅资料,完成设计内容的1-5项工作2．星期二：查阅资料，理解掌握考虑承台、基桩协同工作的土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基（弹性多排桩内力和变为计算方法），进行6-8项设计计算3．星期三：完成6-8项设计计算4．星期四：完成设计内容第9项工作5．星期五：绘图6．整理、上交设计计算说明书及图纸。
《基础工程》课程设计
《基础工程》课程设计11、2m o 3、2验算单桩承载力确定单桩竖向极限承载力标准值单桩极限摩阻力标准值（kN）单桩极限端阻力标准值（kN）桩的横断面周长（ni）桩的横断面底面积（）桩周各层土的厚度（m）桩周第i层土的单位极限摩阻力标准值（）桩底土的单位极限端阻力标准值（）3、3确定桩数及桩布置确定单桩竖向极限承载力设计值R,并确定桩数N及其布置。
假设先不考虑群桩效应, 估算单桩竖向承载力设计值R为：R单桩竖向极限承载力设计值，kN单桩总极限侧阻力力标准值，kN单桩总极限端阻力力标准值，kN桩侧阻力分项抗力系数桩端阻力分项抗力系数查表得：二1、65 由上部荷载设计值：由此可知：设计7A：按轴力P和R估算桩数nl为：由于nl >3,应考虑群桩效应和承台的效应确定R。
姑且先取桩数n二4 根，桩的布置按矩形排列，桩距，取边桩中心至承台边缘距离为 Id 二0、5m,布置如图1-1,则承台底面尺寸为：2、5m2、5m。
下面按桩数nl二4,求单桩竖向承载力设计值R：其中：侧阻群桩效应系数端阻群桩效应系数承台土阻力阻群桩效应系数承台内区土阻力群桩效应系数承台外区土阻力群桩效应系数承台土阻力分项抗力系数桩基中相应于每一根桩的承台底地基土极限抗力标准值（kN）,承台底1/2承台宽度的深度范围内（），地基土极限抗力标准值，可按《地基规范》中相应的地基土承载力标准值乘以2取值，（）；承台底地基土净面积（）。
承台内区的净面积承台外区的净面积承载力特征值，查表得：下面验算取是否合适承台重：故取4根桩可以，确定承台底面尺寸及桩的排列如图1-1图1-17A桩的布置及承台尺寸设计 7B：按轴力P和R估算桩数n2为：由于nl>3,应考虑群桩效应和承台的效应确定R。
姑且先取桩数n二6根，桩的布置按矩形排列，桩距，取边桩中心至承台边缘距离为ld=O、5m,布置如图1 - 2,则承台底面尺寸为：2、5m4、0m o下面按桩数nl二6,求单桩竖向承载力设计值R：其中：查表得：下面验算取是否合适承台重：故取6根桩可以，确定承台底面尺寸及桩的排列如图1-2图1-27B桩的布置及承台尺寸设计 7C：按轴力P和R估算桩数n3为：由于n3>3,应考虑群桩效应和承台的效应确定R。
基础工程课程设计
基础工程桩基础设计计算书一 .设计任务1.1工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼, 其场地位于临街地块居中部位, 无其它邻近建筑物, 地层层位稳定, 场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。
试设计柱下独立承台桩基础。
（1）地基基础设计等级为乙级；（3）柱的截面尺寸为: 450mm×600mm；（4）承台底面埋深: d=2.0m（也可自行按规范要求选定）；（5）根据地质资料以及上部荷载情况, 自行选择桩型、桩径和桩长；（6）桩基沉降量容许值: [s]= 200mm或查相关规范确定；（7）桩的类型: 预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）；（8）沉桩方式: 静压或者打入（自行斟酌设定）。
（9）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层, 若不满足要求, 再行选择卵石或岩石层作为持力层, 并作简要对比说明。
1.2荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合: 轴力F=7900kN, 弯矩Mx=160kN·m, My=710kN。
（其中, Mx、My分别为沿柱截面短边和长边方向作用）1.3工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同, 自上而下划分为5层, 地质剖面与桩基计算指标见表1, 勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。
地下水水质分析结果表明, 本场地地下水无腐蚀性。
1.4设计内容及要求（1）确定单桩竖向承载力特征值；（2）确定桩数, 桩的平面布置, 承台平面尺寸, 单桩承载力验算；（3）若必要, 进行软弱下卧层承载力验算；（4）桩基沉降验算；（5）桩身结构设计及验算；（6）承台结构设计及验算；（7）桩及承台施工图设计: 包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；表1 地质剖面与桩基计算指标1.5建议的设计步骤及涵盖内容（1）列出设计资料（包括上部结构资料、建筑场地资料）；（2）选择桩型、桩端持力层和承台埋深；（3）确定单桩机选承载力标准值；（4）确定桩数和承载底面尺寸； （5）确定群桩竖向承载力设计值； （6）桩基中单桩荷载验算；（7）桩基软弱下卧层和沉降验算（若不须验算桩基软弱下卧层沉降, 建议另行设定条件自行练习）；（8）承台设计（包括柱对承台以及角桩对承台的冲切计算、承台斜截面抗剪验算及承台配筋等）。
基础工程课程设计计算书(修改)
Pjmax=146.75 KN/M2<1.2fak=1.2×175=210 KN/M2
1/2(Pjmax+ Pjmin)=1/2(146.75+141.39)=144.07<175 KN/M2
满足要求.
五、地基软弱下卧层的验算
第一步:地基承载力特征值修正
1.566
分配系数μBA＝ =0.43 ;μBC＝ = =0.57
μCB＝ = =0.47;μCD＝ = =0.53
（三）、地基梁正截面抗弯强度设计
地基梁的配筋要求基本上与楼面梁相同。一些构造要求如下：
（1）梁高大于300mm，纵向受力筋d≥10mm，一般取d=12~32mm。
（2）净距≥2.5~3.5cm，且大于受力筋直径d。
满足要求.
六、底板配筋计算
第一步:确定混凝土及钢筋强度
选用混凝土强度等级为C25,查得ft=1.27Mpa,采用HPB235钢筋得fy=210Mpa.
第二步:确定地基净反力
Pjmax= FA/Lb+∑M/w=12837kN/(33×2.7)+ 1311KN.M
/490.05M3=144.07+2.68=146.75 KN/M2
PZ= =
下卧层顶面处的自重应力
PCZ=(15×1.7+18×3.5)=88.5Kpa
第五步:验算下卧层承载力
下卧层顶面以上土的加权平均重度
rm=
下卧层顶面处修正后的地基承载力特征值
=[90+1.0×17.01×(5.2-0.50)]=170.23kPa
PZ+PCZ=(3.12Kpa +88.5Kpa)=91.62 Kpa≤faz=170.23kPa
基础工程课程设计三桩桩基承台计算
三桩桩基承台计算项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、设计依据《建筑地基基础设计规范》 (GB50007-2011)①《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2010)②《建筑桩基技术规范》 (JGJ 94－2008)③二、示意图三、计算信息承台类型: 三桩承台计算类型: 自动计算截面尺寸构件编号: CT-11. 几何参数圆柱直径dc=600mm圆桩直径d=300mm承台根部高度H(自动计算)=1300mmx方向桩中心距A=1500mmy方向桩中心距B=1500mm承台边缘至边桩中心距 C=300mm2. 材料信息柱混凝土强度等级: C30 ft_c=1.43N/mm2, fc_c=14.3N/mm2承台混凝土强度等级: C20 ft_b=1.10N/mm2, fc_b=9.6N/mm2桩混凝土强度等级: C30 ft_p=1.43N/mm2, fc_p=14.3N/mm2承台钢筋级别: HPB300 fy=270N/mm23. 计算信息结构重要性系数: γo=1.0纵筋合力点至近边距离: as=50mm4. 作用在承台顶部荷载标准值Fgk=2035.000kN Fqk=0.000kNMgxk=0.000kN*m Mqxk=0.000kN*mMgyk=-330.000kN*m Mqyk=0.000kN*mVgxk=-55.000kN Vqxk=0.000kNVgyk=0.000kN Vqyk=0.000kN永久荷载分项系数rg=1.00可变荷载分项系数rq=1.00Fk=Fgk+Fqk=2035.000+(0.000)=2035.000kNMxk=Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2+Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2=0.000+2035.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=0.000kN*mMyk=Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2+Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2=-330.000+2035.000*(0.000-0.000)/2+(0.000)+0.000*(0.000-0.000)/2=-330.000kN*mVxk=Vgxk+Vqxk=-55.000+(0.000)=-55.000kNVyk=Vgyk+Vqyk=0.000+(0.000)=0.000kNF1=rg*Fgk+rq*Fqk=1.00*(2035.000)+1.00*(0.000)=2035.000kNMx1=rg*(Mgxk+Fgk*(A2-A1)/2)+rq*(Mqxk+Fqk*(A2-A1)/2)=1.00*(0.000+2035.000*(0.000-0.000)/2)+1.00*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2)=0.000kN*mMy1=rg*(Mgyk+Fgk*(B2-B1)/2)+rq*(Mqyk+Fqk*(B2-B1)/2)=1.00*(-330.000+2035.000*(0.000-0.000)/2)+1.00*(0.000+0.000*(0.000-0.000)/2) =-330.000kN*mVx1=rg*Vgxk+rq*Vqxk=1.00*(-55.000)+1.00*(0.000)=-55.000kNVy1=rg*Vgyk+rq*Vqyk=1.00*(0.000)+1.00*(0.000)=0.000kNF2=1.35*Fk=1.35*2035.000=2747.250kNMx2=1.35*Mxk=1.35*(0.000)=0.000kN*mMy2=1.35*Myk=1.35*(-330.000)=-445.500kN*mVx2=1.35*Vxk=1.35*(-55.000)=-74.250kNVy2=1.35*Vyk=1.35*(0.000)=0.000kNF=max(|F1|,|F2|)=max(|2035.000|,|2747.250|)=2747.250kNMx=max(|Mx1|,|Mx2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN*mMy=max(|My1|,|My2|)=max(|-330.000|,|-445.500|)=-445.500kN*mVx=max(|Vx1|,|Vx2|)=max(|-55.000|,|-74.250|)=-74.250kNVy=max(|Vy1|,|Vy2|)=max(|0.000|,|0.000|)=0.000kN四、计算参数1. 承台总长 Bx=C+A+C=0.300+1.500+0.300=2.100m2. 承台总宽 By=C+B+C=0.300+1.500+0.300=2.100m3. 承台根部截面有效高度 ho=H-as=1.300-0.050=1.250m4. 圆桩换算截面宽度 bp=0.8*d=0.8*0.300=0.240m5. 圆柱换算截面宽度 bc=0.8*dc=0.480m, hc=0.8*dc=0.480m五、内力计算1. 各桩编号及定位座标如上图所示:θ1=arccos(0.5*A/B)=1.047θ2=2*arcsin(0.5*A/B)=1.0471号桩 (x1=-A/2=-0.750m, y1=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.433m)2号桩 (x2=A/2=0.750m, y2=-B*cos(0.5*θ2)/3=-0.433m)3号桩 (x3=0, y3=B*cos(0.5*θ2)*2/3=0.866m)2. 各桩净反力设计值, 计算公式:【8.5.3-2】①∑x i=x12*2=1.125m∑y i=y12*2+y32=1.125mN i=F/n-Mx*y i/∑y i2+My*x i/∑x i2+Vx*H*x i/∑x i2-Vy*H*y1/∑y i2N1=2747.250/3-0.000*(-0.433)/1.125+-445.500*(-0.750)/1.125+-74.250*1.300*(-0.750)/1.125-0.000*1.300*(-0.433)/1.125=1277.100kNN2=2747.250/3-0.000*(-0.433)/1.125+-445.500*0.750/1.125+-74.250*1.300*0.750/1.125-0.000*1.300*(-0.433)/1.125=554.400kNN3=2747.250/3-0.000*0.866/1.125+-445.500*0.000/1.125+-74.250*1.300*0.000/1.125-0.000*1.300*0.866/1.125=915.750kN六、柱对承台的冲切验算【8.5.19-1】①1. ∑Ni=0=0.000kNho1=h-as=1.300-0.050=1.250m2. αox=A/2-bc/2-bp/2=1.500/2-1/2*0.480-1/2*0.240=0.390mαoy12=y2-hc/2-bp/2=0.433-0.480/2-0.240/2=0.073mαoy3=y3-hc/2-bp/2=0.866-0.480/2-0.240/2=0.506m3. λox=αox/ho1=0.390/1.250=0.312λoy12=αoy12/ho1=0.250/1.250=0.200λoy3=αoy3/ho1=0.506/1.250=0.4054. αox=0.84/(λox+0.2)=0.84/(0.312+0.2)=1.641αoy12=0.84/(λoy12+0.2)=0.84/(0.200+0.2)=2.100αoy3=0.84/(λoy3+0.2)=0.84/(0.405+0.2)=1.3896. 计算冲切临界截面周长AD=0.5*A+C/tan(0.5*θ1)=0.5*1.500+0.300/tan(0.5*1.047))=1.270mCD=AD*tan(θ1)=1.270*tan(1.047)=2.199mAE=C/tan(0.5*θ1)=0.300/tan(0.5*1.047)=0.520m6.1 计算Umx1Umx1=bc+αox=0.480+0.390=0.870m6.2 计算Umx2Umx2=2*AD*(CD-C-|y1|-|y3|+0.5*bp)/CD=2*1.270*(2.199-0.300-|-0.433|-|0.866|+0.5*0.240)/2.199=0.831mUmy=hc+αoy12+αoy3=0.480+0.250+0.506=1.236m因 Umy>(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bpUmy=(C*tan(θ1)/tan(0.5*θ1))-C-0.5*bp=(0.300*tan(1.047)/tan(0.5*1.047))-0.300-0.5*0.240=0.480m7. 计算冲切抗力因 H=1.300m 所以βhp=0.958γo*Fl=γo*(F-∑Ni)=1.0*(2747.250-0.000)=2747.25kN[αox*2*Umy+αoy12*Umx1+αoy3*Umx2]*βhp*ft_b*ho=[1.641*2*0.480+2.100*0.870+1.389*0.831]*0.958*1.10*1.250*1000=6004.351kN≥γo*Fl柱对承台的冲切满足规范要求七、角桩对承台的冲切验算【8.5.19-5】①计算公式:【8.5.19-5】①1. Nl=max(N1,N2)=1277.100kNho1=h-as=1.300-0.050=1.250m2. a11=(A-bc-bp)/2=(1.500-0.480-0.240)/2=0.390ma12=(y3-(hc＋d)*0.5)*cos(0.5*θ2)=(0.866-(0.480-0.240)*0.5)*cos(0.5*1.047)=0.438m λ11=a11/ho=0.390/1.250=0.312β11=0.56/(λ11+0.2)=0.56/(0.312+0.2))=1.094C1=(C/tan(0.5*θ1))+0.5*bp=(C/tan(0.5*1.047))+0.5*0.240=0.640mλ12=a12/ho=0.438/1.250=0.351β12=0.56/(λ12+0.2)=0.56/(0.351+0.2))=1.017C2=(CD-C-|y1|-y3+0.5d)*cos(0.5*θ2)=(2.199-0.300-|-0.433|-0.866+0.5*1.047)*cos(0.5*0.240)=0. 624m3. 因 h=1.300m 所以βhp=0.958γo*Nl=1.0*1277.100=1277.100kNβ11*(2*C1+a11)*(tan(0.5*θ1))*βhp*ft_b*ho=1.094*(2*639.615+390.000)*(tan(0.5*1.047))*0.958*1.10*1250.000=1388.971kN≥γo*Nl=1277.100kN底部角桩对承台的冲切满足规范要求γo*N3=1.0*915.750=915.750kNβ12*(2*C2+a12)*(tan(0.5*θ2))*βhp*ft_b*ho=1.017*(2*623.538+438.231)*(tan(0.5*1.047))*0.958*1.10*1250.000*1000=1304.072kN≥γo*N3=915.750kN顶部角桩对承台的冲切满足规范要求八、承台斜截面受剪验算【8.5.21-1】①1. 计算承台计算截面处的计算宽度2.计算剪切系数因 0.800ho=1.250m<2.000m,βhs=(0.800/1.250)1/4=0.894ay=|y3|-0.5*hc-0.5*bp=|0.866|-0.5*0.480-0.5*0.240=0.506λy=ay/ho=0.506/1.250=0.405βy=1.75/(λy+1.0)=1.75/(0.405+1.0)=1.2463. 计算承台底部最大剪力【8.5.21-1】①bxo=A*(2/3+hc/2/sqrt(B2-(A/2)2))+2*C=1.500*(2/3+0.480/2/sqrt(1.5002-(1.500/2)2))+2*0.300=1.877mγo*Vy=1.0*1831.500=1831.500kNβhs*βy*ft_b*bxo*ho=0.894*1.246*1.10*1877.128*1250.000=2875.801kN≥γo*Vy=1831.500kN承台斜截面受剪满足规范要求九、承台受弯计算【8.5.21-1】【8.5.21-2】计算公式:【8.5.21-1.2】①1. 确定单桩最大竖向力Nmax=max(N1, N2, N3)=1277.100kN2. 承台底部弯矩最大值【8.5.21-1】【8.5.21-2】①M=Nmax*(A-(sqrt(3)/4)*bc)/3=1277.100*(1.500-(sqrt(3)/4)*0.480)/3=550.070kN*m3. 计算系数C30混凝土α1=1.0αs=M/(α1*fc_b*By*ho*ho)=550.070/(1.0*9.6*2.100*1.250*1.250*1000)=0.0174. 相对界限受压区高度ξb=β1/(1+fy/Es/εcu)=0.576ξ=1-sqrt(1-2αs)=0.018≤ξb=0.5765. 纵向受拉钢筋Asx=Asy=α1*fc_b*By*ho*ξ/fy=1.0*9.6*2100.000*1250.000*0.018/270=1644mm2最小配筋面积:B=|y1|+C=|-433.0|+300=733.0mmAsxmin=Asymin=ρmin*B*H=0.150%*733.0*1300=1429mm2Asx≥Asxmin, 满足要求。
基础工程课程设计
桩基础课程设计（交通方向）某公路桥梁设计采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如图1所示。
该桥梁上部结构为L 米钢筋混凝土装配式T 梁桥。
桥面宽7米，两边各0.5米人行道。
公路I 级荷载，行人荷载为3.5kPa 。
1、该桥墩基础由两根钻孔桩组成，旋转钻成孔。
桩的设计直径d 自选，在局部冲刷线处设置横系梁，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20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重γ =18.5kN/m 3,土粒比重G s =2.70，天然含水量w =21%，液限w L =22.7%，塑限w p =16.3%；标高20.00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γ =19.5kN/m 3，土粒比重G s =2.70，天然含水量w =17.8%，液限w L =22.7%，塑限w p =16.3%。
3、桩身混凝土强度等级拟采用C25，混凝土弹性模量E h =2.85×104MPa ，可选择的钢筋有HPB235和HRB335。
4、计算荷载（1）一跨上部结构自重G 1=2000×(L /20)1.2 kN （取整），其中L 为跨径； （2）盖梁自重G 2=350kN ；（3）局部冲刷线以上桩重应分别考虑最低水位及常水位； （4）水平荷载单桩所受水平力如图2所示。
其中：H T （制动力）=4.5kN ；W 1(风力)=5kN ；W 2(风力)=8kN图1和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度；设计步骤：1、选定桩径、桩端持力层等；2、计算上部荷载、系梁、盖梁等自重，进行各种荷载组合，如竖向力，横向力和弯矩值；3、按最不利竖向荷载组合确顶桩长、并进行单桩竖向容许承载力验算；4、计算桩土变形系数，判断刚性桩或弹性桩；5、按最不利桩顶弯矩组合，计算桩身内力并绘制桩身弯矩与剪力分布图，确定地面下桩身最大弯矩值，验算地面处桩身水平位移；6、桩身截面配钢筋与强度验算。
基础工程课程设计计算书
《基础工程》课程设计任务书（一）设计题目某宾馆,采用钢筋混凝土框架结构,基础采用柱下桩基础，首层柱网布置如附件所示,试按要求设计该基础。
（二）设计资料1。
场地工程地质条件场地岩土层按成因类型自上而下划分:1、人工填土层(Q ml）；2、第四系冲积层（Q al)；3、残积层(Q el）;4、白垩系上统沉积岩层（K2)。
各土（岩）层特征如下：1）人工填土层(Q ml）杂填土：主要成分为粘性土，含较多建筑垃圾（碎砖、碎石、余泥等)。
本层重度为16kN/m3。
松散为主，局部稍密,很湿.层厚1。
50m。
2)第四系冲积层（Q al）②—1淤泥质粉质粘土：灰黑，可塑，含细砂及少量碎石。
该层层厚3。
50m。
其主要物理力学性质指标值为：ω=44。
36％;ρ= 1.65 g/cm3；e= 1。
30;I L= 1。
27；E s= 2。
49MPa；C= 5.07kPa,φ= 6。
07°.承载力特征值取f ak=55kPa。
②—2 粉质粘土:灰、灰黑色，软塑状为主，局部呈可塑状.层厚2。
45m。
其主要物理力学性质指标值为：ω= 33。
45％；ρ= 1.86 g/cm3；e= 0.918;I=0。
L 78; Es=3.00Mpa；C=5。
50kPa,Φ=6。
55°。
②-3粉质粘土：褐色，硬塑.该层层厚3.4m。
其主要物理力学性质指标值为：=0.20； Es=10.2MPa.ω= 38。
00％;ρ= 1。
98 g/cm3;e= 0.60；IL3）第四系残积层（Q el）③-1 粉土:褐红色、褐红色间白色斑点；密实，稍湿—湿.该层层厚2。
09m。
其主要物理力学性质指标值为：ω= 17。
50％;ρ= 1。
99 g/cm3；e= 0。
604；I=0~0。
24； Es=16。
5MPa；C= 41。
24kPa；Φ= 22。
63°。
L4）基岩—白垩系上统沉积岩层（K2）本场地揭露岩层为白垩系上统沉积岩层, 岩性以粉砂岩为主。
基础工程课程设计wckjzn
基础工程课程设计wckjzn————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：基础工程课程设计设计题目：专业年级：姓名：学号：指导教师：成绩：福建农林大学交通学院2011年12月26日目录一、设计资料二、独立基础设计计算书1、课程设计任务书 (1)2、选择基础材料 (3)3、选择基础埋置深度 (3)4、计算地基承载力特征值 (4)5、初步选择基底尺寸 (4)6、验算持力层的地基承载力 (4)7、验算软弱下卧层承载力 (4)8、计算基底净反力 (5)9、基础高度（采用阶梯形基础） (5)10、变阶处抗冲切验算 (5)11、配筋计算 (6)12、设计图纸（附图纸） (8)三、设计技术说明及主要参考文献一、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。
附图1-1 柱网布置图表1-1 柱底荷载效应标准组合值题号Fk(kN) Mk (kN•m) Vk (kN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴1 975 1548 1 8 46 48 442 1 60 523 1 6 574 1 21 675 1218 193 297 8083 746 1282 27 6 95 898 14 104 989 7 335 288 41 7 365 3 114注：弯矩作用于跨度方向，且各轴线弯矩的作用方向相同。
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ES=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IL =1.0，压缩模量ES=3 Mpa，地基承载力特征值fak=88kN/m2。
基础工程课程设计计算书
《基础工程》课程设计说明书题目：柱下钢筋混凝土独立基础、双柱联合基础设计姓名：张力琛学号：1600503116指导教师：张吾渝专业年级：土木工程专业2016级（3）所在学院：土木工程学院完成日期：2019年5月26日目录课程设计任务书 (3)附件地质资料 (5)一、地形地貌与岩性特征 (5)二、岩土工程分析评价 (6)三、结论与建议 (7)设计步骤 (9)一、确定基础材料，类型和平面布置 (9)二、确定基础埋深 (9)三、确定地基承载力特征值 (9)四、D轴柱下基础设计 (9)（一）确定基础尺寸 (10)（二）验算基底压力 (10)（三）确定基础高度 (10)（四）基础抗冲切验算 (10)（五）配筋计算 (11)五、F、E轴柱下钢筋混凝土双柱联合基础设计 (12)（一）确定荷载的合力和合力作用点 (12)（二）计算基础底面宽度 (12)（三）验算地基承载力 (13)（四）计算基础内力 (13)（五）基础高度 (13)（六）配筋计算 (14)六、地基沉降验算 (15)（一）单独基础沉降量 (15)（二）双柱联合基础沉降量 (16)（三）沉降差 (16)七、地梁设计 (17)（一）外墙地梁设计 (17)（二）内墙地梁设计 (18)青海大学土木工程学院课程设计任务书附件地质资料一、地形地貌与岩性特征1.地形、地貌场地地貌属山间沟谷地带，场地地形略呈南高北低。
地面高程2647.78—2651.90m，相对高差4.12m。
高程引测点为场地东侧原有教学楼西南角点散水，高程2651.80m。
2.地层本次勘察查明，在勘探深度范围内，场地地层由第四系冲、洪积物（Q41aL+pl）组成，地层较复杂，现分述如下。
①耕土（Q4ml）：灰褐色、土黄色等素色，稍湿，松散,主要成份为粉土,含有少量植物根系，该层厚0.2—0.5m。
②湿陷性黄土状土（Q41al+pl）：褐黄色、淡黄色。
以粉土为主，土质较均匀，无层理，根孔发育，稍湿，稍密—中密，以稍密为主。
基础工程课程设计全部
基础工程课程设计全部一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法，培养学生运用基础工程知识解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握基础工程的基本概念、分类和特点；（2）理解基础工程的设计原理和方法；（3）熟悉常见的基础工程案例及其设计要点。
2.技能目标：（1）能够运用基础工程知识分析和解决实际问题；（2）具备基础工程设计的基本能力；（3）学会使用相关软件进行基础工程设计。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生的创新意识和团队协作精神；（2）增强学生对基础工程领域的兴趣和责任感；（3）引导学生关注基础工程在社会发展中的作用和价值。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.基础工程的基本概念和分类：包括各类基础工程的定义、特点和应用范围。
2.基础工程的设计原理和方法：包括基础工程的设计步骤、设计原则和设计方法。
3.常见的基础工程案例分析：分析各类基础工程的案例，了解其设计要点和施工技术。
4.基础工程的施工技术：包括基础工程的施工准备、施工工艺和施工。
5.基础工程的相关软件应用：学习使用相关软件进行基础工程设计和分析。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解基础工程的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：分析实际案例，使学生了解基础工程的设计要点和施工技术。
3.实验法：学生进行实地考察和实验，增强学生对基础工程的认识。
4.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的团队协作精神和创新意识。
5.使用多媒体教学：通过PPT、视频等资料，丰富教学手段，提高学生的学习兴趣。
四、教学资源为了保证本课程的顺利进行，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内知名出版社的基础工程教材，确保知识的科学性和系统性。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识储备。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等资料，辅助教学。
基础工程设计
基础工程设计(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--《基础工程》课程设计任务书及指导书适用课程：《基础工程》《土力学与地基基础》单位：襄樊学院建筑工程学院《基础工程》课程设计任务书学生姓名 学号 专业 （一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，边柱与角柱截面为400*400mm 2，中柱截面为500*500 mm 2，柱间距均为6m 。
F1=（600+学号后两位数字）kN= ，F2=（1100+学号后两位数字）kN= ，F3=（2000+学号后两位数字）kN= 。
F3F3F2F2F2F2F1F1F1F1F2F2（二）地质资料经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。
地下水埋深为5m ，无腐蚀性。
4粉土可塑中密2256205粉土可塑密实未揭开2528学号1-1011-2021-3031-4041-5051-6061-7071-8081-90填土粉土根据学号，选择填土层厚度为，粉土层厚度为。
（三）设计内容：方案一：钢筋混凝土柱下独立基础；方案二：柱下条形基础方案三：桩基础柱下独立基础设计步骤及内容1.选择持力层，设定埋深2.计算地基承载力特征值，并修正3.计算基础所需底面尺寸4.计算各基础的沉降量（只考虑正交方向相邻基础的影响），并验算沉降差是否满足要求，如不满足要求则调整基础大小后再验算5.验算软弱层强度，调整基础埋深6.设计各基础剖面，并计算配筋6.绘制施工图。
要求：1.计算书要求手写，采用A4白纸，字迹工整，计算步骤齐全，内容完整，计算简图线条清晰，比例正确；2.图纸要求手绘、电脑绘制都可以，用A3纸打印，包括一张基础平面布置图，一张基础剖面及平面配筋详图。
图纸出现两份及两份以上雷同者，包括原创者，成绩均为不及格。
3.上交成果时，任务书、计算书、图纸依序装订在一起。
柱下独立基础设计范例钢筋混凝土柱下独立基础设计2、1、1选择持力层因为下卧层有软弱层，故基础要浅埋，基础埋深d=2米。
基础工程课程设计计算书.docx
基础工程课程设计说明书二零一三年六月土木工程某框架结构条形基础设计计算书一、工程概况威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱2截面尺寸为400× 600mm，平面图如图1。
作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。
室内外高差。
图1 混凝土框架结构平面图表1 荷载效应特征值荷载效应柱位荷载类标准组合准永久组合基本组合F1400kN1350 kN1750 kNA 轴M（顺时针）200 kN-m170 kN-m250 kN-mF1600 kN1450 kN2000 kNB 轴M（顺时针）140 kN-m130 kN-m175 kN-mF1200 kN1100 kN1500 kNC 轴M（顺时针）170 kN-m150 kN-m212 kN-m二、地质资料1.综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m；2.冻胀类别为冻胀。
表 2综合地质柱状图图例土层土层描述厚度人工填土、含煤灰17kN/m 3黄褐色粘性土，低压缩性f ak 147kPa , e 0.7，E s 8500kPa, w 26%, w p18% , w L34%,19kN/m3淤泥质粘土f ak 110kPae 1.10 ，18kN/m 3， I L 1.0 ， E s 7500kPa黄色细砂、中密、稍湿E s12000kPa三、设计要求1.设计柱下钢筋混凝土条形基础；2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差；3.绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。
四、设计步骤1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深；2.持力层承载力特征值修正；3.计算基础底面尺寸，确定基础构造高度；4.计算条形基础相邻两柱的沉降差；5.按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计；6.计算基础的横向配筋及翼缘高度；7.绘制施工图。
五、工作量1.设计柱下钢筋混凝土条形基础；2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差；3.完成课程设计计算说明书一份；4.完成铅笔绘制 2 号施工图一张；5.配合教师安排进行答辩。
《基础工程》课程设计计算书
基础工程课程设计计算书班级：11级建筑（1）班姓名：张金龙学号：《基础工程》课程设计计算书一、设计题目：柱下钢筋混凝土独立基础和柱下双柱联合基础 二、设计资料（一）工程概况某五层办公楼，全框架结构。
底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为500mm×500mm ，室内外高差为0.45m 。
（二）设计资料1．气象条件（1）温度：常年夏季平均气温16.3℃，冬季平均气温-8.6℃，夏季最高气温30℃，冬季最低气温-26.6℃。
（2）主导风向：全年为西北风，夏季为东南风，基本风压W 0=0.35kN/m 2； （3）雨雪条件：基本雪压0.25 kN/m 2。
2．工程地质条件 （1）自地面而下①素填土：厚1m ，3/18m kN =γ；②粉质粘土：厚9m ，3/8.18m kN =γ，828.0=e ，52.0=l I ，MPa E a 5.7=，kPa c 15=， 20=ϕ ，a k a kp f 280=；③碎石土：很厚，中密。
（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；（3）西宁地区标准冻深－1.16m ，最大冻深－1.34m ，土的冻胀类别属不冻胀。
3．荷载（1）外柱：A 、D 轴，基础承受上部荷载M kN M k ⋅=2201，kN V kN F k k 48178011==，。
（2）内柱：B 、C 轴，基础承受荷载kN F k 15602=。
三、设计任务1．柱下钢筋混凝土独立基础的设计与计算：基底净反力计算，基础截面的确定，柱边截面和变形截面的抗冲切力的计算，基础埋深的确定，地基承载力特征值的计算，配筋计算。
2．柱下双柱联合基础的设计与计算：基底形心位置的确定，基础底面宽度的计算，基础内力的计算，基础高度的计算，受切承载力验算，受剪承载力验算，配筋计算。
四、设计要求1．设计计算过程条理清楚，内容完整； 2．设计步骤合理，设计图纸清晰；3．提交手写稿和打印稿计算说明书各一份，打印稿一律用A4纸打印，题目为三号黑体，标题用小四黑体，正文为小四宋体，1.25行间距；4．手绘施工图，图纸一律用铅笔按比例绘制，要求线条清楚，绘图正确。
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★★勘察★★基础工程课程设计基础计算方法与步骤提要:本文对常用的静力平衡法和倒梁法的近似计算及其各自的适用范围和相互关系作了一些叙述,提出了自己的一些看法和具体步骤，并附有柱下条基构造表,目的是使基础设计工作条理清楚,方法得当,既简化好用,又比较经济合理.一 适用范围:柱下条形基础通常在下列情况下采用:1.多层与高层房屋无地下室或有地下室但无防水要求,当上部结构传下的荷载较大,地基的承载力较低,采用各种形式的单独基础不能满足设计要求时.2.当采用单独基础所需底面积由于邻近建筑物或构筑物基础的限制而无法扩展时.3.地基土质变化较大或局部有不均匀的软弱地基,需作地基处理时.4.各柱荷载差异过大,采用单独基础会引起基础之间较大的相对沉降差异时.5.需要增加基础的刚度以减少地基变形,防止过大的不均匀沉降量时.其简化计算有静力平衡法和倒梁法两种,它们是一种不考虑地基与上部结构变形协调条件的实用简化法,也即当柱荷载比较均匀,柱距相差不大,基础与地基相对刚度较大,以致可忽略柱下不均匀沉降时,假定基底反力按线性分布,仅进行满足静力平衡条件下梁的计算.二 计算图式1.上部结构荷载和基础剖面图2.静力平衡法计算图式3.倒梁法计算图式三.设计前的准备工作在采用上述两种方法计算基础梁之前,需要做好如下工作: 1.确定合理的基础长度为使计算方便,并使各柱下弯矩和跨中弯矩趋于平衡,以利于节约配筋,一般将偏心地基净反力(即梯形分布净反力)化成均布,需要求得一个合理的基础长度.当然也可直接根据梯形分布的净反力和任意定的基础长度计算基础.基础的纵向地基净反力为:式中P jmax,P jmin —基础纵向边缘处最大和最小净反力设计值.∑F i —作用于基础上各竖向荷载合力设计值(不包括基础自重和其上覆土重,但包括其它局部均布q i).∑M —作用于基础上各竖向荷载(F i ,q i),纵向弯矩(M i)对基础底板纵向中点产生的总弯矩设计值.L —基础长度,如上述.B —基础底板宽度.先假定,后按第2条文验算.当P jmax 与P jmin 相差不大于10％,可近似地取其平均值作为均布地基反力,直接定出基础悬臂长度a 1=a 2(按构造要求为第一跨距的1/4~1/3),很方便就确定了合理的基础长j j ipF bLM bL minmax =±∑∑62度L ；如果P jmax 与P jmin 相差较大时，常通过调整一端悬臂长度a 1或a 2，使合力∑F i 的重心恰为基础的形心(工程中允许两者误差不大于基础长度的3%),从而使∑M 为零,反力从梯形分布变为均布,求a 1和a 2的过程如下:先求合力的作用点距左起第一柱的距离:式中,∑M i —作用于基础上各纵向弯矩设计值之和.x i —各竖向荷载F i 距F 1的距离. 当x ≥a/2时,基础长度L=2(X+a 1), a 2=L-a -a 1. 当x <a/2时,基础长度L=2(a-X+a 2), a 1=L-a -a 2.按上述确定a 1和a 2后,使偏心地基净反力变为均布地基净反力,其值为:式中, p j —均布地基净反力设计值. 由此也可得到一个合理的基础长度L. 2.确定基础底板宽度b.由确定的基础长度L 和假定的底板宽度b,根据地基承载力设计值f,一般可按两个方向分别进行如下验算,从而确定基础底板宽度b. 基础底板纵向边缘地基反力:应满足基础底板横向边缘地基反力:应满足x F x M Fi iii=+∑∑∑jip F bL=∑2max min6bL M bLGFip∑∑±+=2maxmin '6'bL M bL G F i p ∑∑±+=()fp p f p≤+≤22.1min max max min及()f p p f p ≤+≤2''2.1min max max'及式中, p max, p min —基础底板纵向边缘处最大和最小地基反力设计值 p'max, p'min —基础底板横向边缘处最大和最小地基反力设计值G —基础自重设计值和其上覆土重标准值之和,可近似取G=20bLD,D 为基础埋深,但在地下水位以下部分应扣去浮力.. ∑M '—作用于基础上各竖向荷载、横向弯矩对基础底板横向中点产生的总 弯矩设计值. 其余符号同前述当∑M '=0时,则只须验算基础底板纵向边缘地基反力 当∑M=0时,则只须验算基础底板横向边缘地基反力.当∑M=0且∑M '=0时(即地基反力为均布时),则按下式验算,很快就可确定基础底板宽度b:式中, p —均布地基反力设计值. 3.求基础梁处翼板高度并计算其配筋先计算基础底板横向边缘最大地基净反力p max 和最小地基净反力p min ,求出基础梁边处翼板的地基净反力p j1,如图,再计算基础梁边处翼板的截面弯矩和剪力,确定其厚度h 1和抗弯钢筋面积.右图中, p —翼板悬挑长度, b 1 =(b- b 0)/2h 1—基础梁边翼板高度b 0,h —基础梁宽和梁高基础底板横向边缘处地基净反力式中, S —从基础纵向边缘最大地基反力处开始到任一截面的距离. 其余符号同前述基础梁边处翼板地基净反力p F G bLfb FL f D ii=+≤⇒≥-∑∑()20()2min max max max min'6'bL M p p L S p j j j j j p ∑±⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=()min max 1max 1''''j j j j p p bb p p --=基础梁边处翼板每米宽弯矩基础梁边处翼板每米宽剪力若∑M'=0时,则上述M,V 表达式为若∑M=0时,则上述M,V 表达式为但p'j1和p'j2公式中的p'jmax 和p'jmin 可简化为若∑M=0和∑M'=0时,则上述M,V 表达式为基础梁边处翼板有效高度基础梁边处翼板截面配筋式中, f c —混凝土轴心抗压强度设计值.f y —钢筋抗拉强度设计值.其余符号同前述 4.抗扭当上述∑M'≠0时,对于带有翼板的基础梁,一般可以不考虑抗扭计算,仅从构造上将梁的1max 22112''2'3''j j j j j p p b p p M p -=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=112'2'b p p V j j ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=()()1min max max 21min max ,21b p p L S p V b p p L S p M j j j j j jnax ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=1122112'2',2'3'b p P V b p p M j j j j ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=2max min'6'bL M bLFij j p ∑∑±=bp V b p M j j ==,2121bLF ijp∑=()mm f Vc h ⨯⨯≥100007.001()2019.0mm f h M ys A =箍筋做成闭合式;反之,则应进行抗扭承载力计算.四.静力平衡法和倒梁法的应用在采用净力平衡法和倒梁法分析基础梁内力时,应注意以下六个问题:第一,由于基础自重和其上覆土重将与它产生的地基反力直接抵消,不会引起基础梁内力,故基础梁的内力分析用的是地基净反力.第二,对a1和a2悬臂段的截面弯矩可按以下两种方法处理: 1.考虑悬臂段的弯矩对各连续跨的影响,然后两者叠加得最后弯矩; 2.倒梁法中可将悬臂段在地基净反力作用下的弯矩,全由悬臂段承受,不传给其它跨.第三,两种简化方法与实际均有出入,有时出入很大,并且这两种方法同时计算的结果也不相同.建议对于介于中等刚度之间且对基础不均匀沉降的反应很灵敏的结构,应根据具体情况采用一种方法计算同时,采用另一种方法复核比较,并在配筋时作适当调整.第四,由于建筑物实际多半发生盆形沉降,导至柱荷载和地基反力重新分布.研究表明:端柱和端部地基反力均会加大.为此,宜在边跨增加受力纵筋面积,并上下均匀配置.第五,为增大底面积及调整其形心位置使基底反力分布合理,基础的端部应向外伸出,即应有悬臂段.第六,一般计算基础梁时可不考虑翼板作用.(一)静力平衡法静力平衡法是假定地基反力按直线分布不考虑上部结构刚度的影响根据基础上所有的作用力按静定梁计算基础梁内力的简化计算方法1.静力平衡法具体步骤:先确定基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值,其最大值为p jmax*b,最小值为p jmin*b,若地基净反力为均布则为p j*b,如图中虚线所示:❷对基础梁从左至右取分离体,列出分离体上竖向力平衡方程和弯矩平衡方程,求解梁纵向任意截面处的弯矩M S 和剪力V S ,一般设计只求出梁各跨最大弯矩和各支座弯矩及剪力即可.2.静力平衡法适用条件:地基压缩性和基础荷载分布都比较均匀,基础高度大于柱距的1/6或平均柱距满足l,≤1.75/λ,且上部结构为柔性结构时的柱下条形基础和联合基础,用此法计算比较接近实际.上式中 l m —基础梁上的平均柱距其中 k s —基床系数,可按k s = p 0/S 0计算(p 0为基础底面平均附加压力标准 值,S 0为以p 0计算的基础平均沉降量),也可参照各地区性规范按 土类名称及其状态已给出的经验值.b 0,I L —基础梁的宽度和截面惯性矩. Ec —混凝土的弹性模量.3.对静力平衡法的一些看法(仅供参考评议):❶由于静力平衡法不考虑基础与上部结构的相互作用,因而在荷载和直线分布的基底反力作用下可能产生整体弯曲.与其它方法比较,这样计算所得的基础梁不利截面的弯矩绝对值一般还是偏大.❷上述适用条件中要求上部结构为柔性结构.如何判断上部结构为柔性结构,从绝大多数建筑的实际刚度来看均介于绝对刚性和完全柔性之间,目前还难以定量计算.在实践中往404IE b k c s =λ往只能定性地判断其比较接近哪一种极端情况,例如,剪力墙体系的高层建筑是接近绝对刚性的,而以屋架--柱--基础为承重体系的排架结构和木结构以及一般静定结构,是接近完全柔性的.具体应用上,对于中等刚度偏下的建筑物也可视为柔性结构,如中、低层轻钢结构;柱距偏大而柱断面不大且楼板开洞又较多的中、低层框架结构以及体型简单,长高比偏大(一般大于5以上)的结构等等.(二)倒梁法倒梁法是假定上部结构完全刚性,各柱间无沉降差异,将柱下条形基础视为以柱脚作为固定支座的倒置连续梁,以线性分布的基础净反力作为荷载,按多跨连续梁计算法求解内力的计算方法.1.倒梁法具体步骤:❶先用弯矩分配法或弯矩系数法计算出梁各跨的初始弯矩和剪力.弯矩系数法比弯矩分配法简便,但它只适用于梁各跨度相等且其上作用均布荷载的情况,它的计算内力表达式为:M=弯矩系数* p j * b * l ; V=剪力系数* p j * b * l如前述，p j*b即是基础梁纵向每米长度上地基净反力设计值。