柱下独立基础设计

柱下独立基础设计

课程设计说明书

课程名称：基础工程课程设计

设计题目：柱下独立基础设计

专业：建工班级：建工0903 学生姓名: 邓炜坤学号: 0912080319 指导教师:周友香

湖南工业大学科技学院教务部制

2011年 12 月 1 日

引言

“土力学与地基基础”课程是土木工程专业及相关专业的主干课程，也是重要的专业课程。“土力学与地基基础课程设计”

是“土力学与地基基础”课程的实践教学环节，着手提高学生的

综合应用能力，主要为了巩固与运用基础概念与基础知识、掌握

方法以及培养各种能力等诸多方面。

作为建筑类院校专业课的一种实践教学环节，课程设计师教学计划中德一个有机组成部分；是培养学生综合运用所学各门

课程的基本理论、基本知识和基本技能，以分析解决实际工程问

题能力的重要步骤；是学生巩固并灵活运用所学专业知识的一种

比较好的手段；也是锻炼学生理论联系实际能力和提高学生工程

设计能力的必经之路。

课程设计的目的是：

1.巩固与运用理论教学的基本概念和基础知识

2.培养学生使用各种规范及查阅手册和资料能力

3.培养学生概念设计的能力

4.熟悉设计步骤与相关的设计内容

5.学会设计计算方法

6培养学生图子表达能力

7.培养学生语言表达能力

8.培养学生分析和解决工程实际问题的能力

目录

一、设计资料

二、独立基础设计

1、选择基础材料

2、选择基础埋置深度

3、计算地基承载力特征值

4、初步选择基底尺寸

5、验算持力层的地基承载力

6、软弱下卧层的验算

7、计算基底净反力

8、验算基础高度

9、基础高度（采用阶梯形基础）

10、地基变形验算

11、变阶处抗冲切验算

12、配筋计算

13、基础配筋大详图

14、确定A、B两轴柱子基础底面尺寸

15、A、B两轴持力层地基承载力验算

16、设计图纸

柱下独立基础课程设计

一、设计资料

3号题○B轴柱底荷载：

○1柱底荷载效应标准组合值：F K=1720KN，M K=150KN·m，V K=66KN。

○2柱底荷载效应基本组合值：F=2250KN，M=195KN·m，V=86KN。

持力层选用○4号土层，承载力特征值f ak=240kPa，框架柱截面尺寸为500mm×500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

二、独立基础设计

1.选择基础材料

基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m。

2.选择基础埋置深度

根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。

①号土层：杂填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130kPa。

③号土层：粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特征值f ak=180kPa。

④号土层：细砂，层厚3.0m，中密，承载力特征值f ak=240kPa。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值f ak=300kPa。

拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位深度：位于地表下1.5m。

取基础地面高时最好至持力层下0.5m，本设计取○4号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础地面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。由此得到基础剖面示意图如下图所示。

基础剖面简图

3.求地基承载力特征值f a

根据细沙e=0.62，查表得b η=2.0，d η=3.0。

基地以上土的加权平均重度为

7.35

.0115.14.92.010-201205.018⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=）（m γ=13.683m KN

持力层承载力特征值f a （先不考虑对基础宽度修正）为

ak a f f =+m γηd （d-0.5)=240+3.0×13.68×(3.7-0.5)=371.33KPa

上式d 按室外地面算起。

4.初步选择基础尺寸

取柱底荷载标准值：F K =1720KN ，M K =150KN·m ，V K =66KN 。 计算基础和回填土G K 时的基础埋置深度为 d=)15.47.3(2

1+=3.925m 基础底面积为

A 0=246.520

725.1102.233.3711720m d f F G a k =⨯-⨯-=-γ

由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即

A=1.2A 0=1.2×5.46=6.56m 2

初步选定基础地面面积272.64.28.2m lb A =⨯==，且b =2.4m<3m 不需要再对f a 进行修正。

5.验算持力层地基承载力

基础和回填土重为

KN dA G G k 32.39056.6)20725.1105.2(=⨯⨯+⨯==γ

偏心距为

m G F M e k k k k 096.032.21108.20232.39017208.066150==+⨯+=+=

= min k p >0，满足要求。

基地最大压力：

kPa l e A G F P k k k k 95.387)8

.2096.061(56.632.3901720)61(max =⨯++=++=<1.2f a (=445.60kPa)

所以，最后确定基础底面长2.8m ，宽2.4m 。

6.计算基地净反力

取柱底荷载效应基本组合值：F=2250KN ，M=195KN·m ，V=86KN 。 净偏心距为

2250

8.0861950⨯+==N M e n =0.12m 基础边缘处的最大和最小净反力为

kPa kPa n n n l e lb F P 82.42177.2470max min )8

.212.061(8.22250)61(=⨯±=±=

7.基础高度（采用阶梯型基础）