独立柱基础设计

课程名称：《基础工程》

设计题目：独立柱基础设计院系：土木工程系

专业：建筑工程

年级：2007级

姓名：

指导教师：

2010 年5月11 日

独立柱基设计

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：自上而下依次为：

①杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；

②粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值fak=130KN/m2；

③粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180KN/m2；

④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值fak=240KN/m2；

⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值fak=300KN/m2；

⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值fak=620KN/m2；

3、水文资料为：

地下水对混凝土无侵蚀性。

地下水位深度：

位于地表下1.5m。

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2 题号F k (KN)M k (KN•m)V k(KN)

A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴

1 975 1548 1187 140 100 198 46 48 44

2 1032 1615 1252 164 125 221 55 60 52

3 1090 1730 1312 190 150 242 62 66 57

4 1150 181

5 1370 210 175 271 71 73 67

5 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 74

6 1282 1883 1496 25

7 21

8 325 86 90 83

7 1339 1970 1560 284 242 355 96 95 89

8 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 98

9 1534 2140 1677 335 288 402 109 113 106

10 1598 2205 1727 365 309 428 120 117 114

5、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。

如：第1组共十人，基础持力层选用③土层，设计A轴柱下独立基础；

第2组共十人，基础持力层选用④土层，设计B轴柱下独立基础；

第3组共十人，基础持力层选用③土层，设计C轴柱下独立基础；

（三）设计要求：

每人根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线基础设计。对另外两根轴线的基础，只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸。

（四）设计内容

１、设计柱下独立基础，包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构的内力分析、强度计算，确定基础高度、进行配筋计算，并满足构造设计要求，编写设计计算书。

２、绘制基础施工图，包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明。

第二部分独立柱基设计

说明：

1、在本设计中地基持力层选用○4土层，设计○B-○10轴柱下独立基础。（柱截面尺寸：

mm mm 500500⨯）

2、柱底(基础顶面)受力:

标准值 K F =2205KN ，K M =390 m KN ⋅ ， K V =117KN

设计值 F =2866KN ，M =402 m KN ⋅ ， V =153KN

3、地基持力层: 选择 ○4土层（全风化砂质泥岩） 承载力特征值为：ak f =2402/m KN

1、 基础埋置深度d 的确定：

首先应有m d 5.0≥,同时考虑基础通常做在地下水位以上，以便于施工，而此处以○4土层（全风化砂质泥岩）作为地基持力层，故基础顶面位于地表以下3.2m 处。因此将基础埋深确定为3.2m （地下水位以下），又因其低于地下水位1.7m ，故考虑在施工时进行基槽排水。

2、 初步假设：

1）m b 3≤，立面形式初步定为阶梯形。 2）基础材料选用：C25混凝土和Ⅱ级钢筋；

3）由于未告知基础顶面的埋深，暂时设为在天然地表下0.5m 处。

3、具体设计计算：

基础以及台阶上填土的平均容重取G γ=203/m KN ，本设计中取W γ=103/m KN 1）、地基承载力特征值的的确定：

)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη

已经假设基础底面宽度m b 3≤，而基础埋深d=3.2m ，

基底下土为全风化砂质泥岩为粉质粘土，承载力较高，e 和I L 较小，查《基础工程》P42表3-4知其承载力修正系数b η=0.3 ，d η=1.6，

3/09.142

.34

.95.1102.0200.1185.0m KN m =⨯+⨯+⨯+⨯=

γ

∴kPa f a 87.300)5.02.3(09.146.1)33(113.0240=-⨯⨯+-⨯⨯+=

2）、基础底面尺寸（前面已初步假设基础顶面位于地表以下0.5m ）：

基础顶面（柱底）受力： K F =2205KN ，K M =309 m KN ⋅， K V =117KN