土力学课程设计

课程设计任务书

学生姓名： 宫 伟 专业班级： 工程0603班 指导教师： 芮瑞、王协群 工作单位： 土建学院

题 目: 框架结构柱下独立基础设计

初始条件： 1、基本条件： 有一框架结构，4个框架柱均为800x800，如图1所示。现已知1号柱，弯矩Mx=10kN •M ，My=20kN •m ，剪力Vx=32kN ，Vy=53kN ；2号柱，弯矩Mx=3kN •m ，My=5kN •m ，剪力Vx=150kN ，Vy=120kN ；3号柱，弯矩Mx=55kN •M ，My=32kN •m ，剪力Vx=210kN ，Vy=35kN ；4号柱，弯矩Mx=10kN •m ，My=32kN •m ，剪力Vx=52kN ，Vy=11kN ；地质报告如图2所示，基础持力层为第③层粘土层，地质

参数如图所示。要求为框架柱设计独立基础。

图1 框架结构平面图

图2 工程地质剖面图

2、提示条件：

1）基础进入第3层600mm ；

2）基础混凝土等级为C25，基础钢筋为2级钢； 3）土容重均为18kN/m 2；

4）由于第4层为软弱下卧层，需验算软弱下卧层承载力，合理取用地基承载力，地基压力扩散角为10°。

3、分组条件

1）按照班级学生序号顺序每4人一组，工程0603班分为8组； 2）每组上部荷载（轴力）分别为：①800kN 、②850kN 、③900kN 、④950kN 、⑤1000kN 、⑥1100kN 、⑦1200kN 、⑧1300kN 。

工程地质剖面图2-2'ZCK16

31.91

标高(m)

要求完成的主要任务:

1、提交柱下独立基础设计计算书，每人1个独立基础。设计计算书应包括以下内容：

1）基础底面尺寸的选择；

2）地基承载力验算（包括软弱下卧层验算）；

3）抗冲切验算；

4）地基沉降量计算（验算）；

5）配筋计算。

2、提交设计图纸，设计图纸包括：

1）框架结构基础平面图（4柱），需要取得本小组其它成员设计成果；

2）独立基础详图，包括尺寸和配筋图。

3、设计计算书和设计图纸格式必须满足《课程设计说明书统一书写格式》要求，具体请参见该规范。

时间安排：2009-06-08~2009-06-12

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

2号柱子的设计验算计算书

1、基础底面尺寸的选择

1.1求地基承载力特征值

查表7.10得：

持力层承载力特征值（先不考虑对基础宽度进行修正）：

d

1.2初步选择基底尺寸

计算基础和回填土重G k是的基础埋深d=2.1m

由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即：

初步选择基础底面积，且，不需要再对进行修正。

2、地基承载力的验算

2.1基本参数

2.1.1依据规范

《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

《简明高层钢筋混凝土结构设计手册（第二版）》

2.1.2几何参数

已知尺寸：

基础底面长宽

高框架柱

基底埋深：

2.1.3作用在基础顶部的荷载

2.1.4作用在基础底部的弯矩值

绕X轴弯矩：

绕Y轴弯矩：

绕X轴抵抗矩：

绕Y轴抵抗矩：

2.1.5材料信息

混凝土：钢筋

2.1.6基础几何特性

底面积

2.2持力层地基承载力的验算

2.2.1轴心荷载作用下的地基承载力的验算

(1). 修正的地基承载力：

d

(2). 地基承载力的验算

计算公式按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）下列公式验算：（）

2.2.2偏心荷载作用下的地基承载力的验算

X，Y方向同时受弯：

偏心距

偏心距

2.3软弱下卧层的验算

2.3.1软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力特征值

d

2．3.2基础自重、土重标准值

基础自重

基础上的土重

（）

2.3.3相应于荷载效应标准组合时，软弱下卧层顶面处的附加应力值

基础底面至软弱下卧层顶面的距离

（）

2.3.4软弱下卧层顶面处土的自重压力值

2.3.5当地基受力层范围内有软弱下卧层时，应按下式验算：

，满足要求

3 基础抗冲切验算

3.1柱对基础的冲切验算：

X方向：

，，

所以满足冲切要求。

Y方向：

，，

所以满足冲切要求。

4 地基沉降量的计算（验算）