柱下独立基础设计.docx

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1、柱下独立基础设计（总22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-F选用 HPB235 级钢筋，fy = 210 N/nun2。（1）基础长边方向。对于I - I截面（柱边），柱边净反力为l + aPn! Pmin + 十(Pmax Pn min=247.77 +x(421.87- 247.77)= 247.77 + 102.59=350.36kPa悬臂部分净反力平均值为:(pmax + Pw)= ；(42L87 + 35().36) = 386.12A4弯矩为% 总小”）2（2幻= 386J2x 2x45LO7X16 =3182,1W0.9人4 0.

2、9x210x750对于截面川-III （变阶处），有Pnlll Pnmin 2/(Pmax 一 P”min)c/rrr 2.8 + 1.4=247.77 +X174.15.6= 448.663。I p pM 尸五(，/)(/ 一 % 尸(2b + b)448.66 + 421.87.2 , n八orz=xl.4 x6.0 = 223.08KVm24x2上心二 223.08x106 =038加7 ().9/、 0.9x210x350比较4和A,/,应按4配筋,实际配16 0 16135As=（2）按基础短边方向。因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方 向的基底反力可按均匀分布计算，取P

3、n 5(P“max + P”min)= -(421.87 + 247.77)=334.82kP对于I - I截面（柱边） 弯矩为M=(b-)2(2/ + g)334.82. . _. -,八=(2.4-1.5)- x(5.6 + 0.5)= 307.21 KN 相A嬴二KT2对于I V- I V截面（变阶处） 弯矩为M/y=S-仇)2(2/ + 1)334.82- 2 /un 1 a=(2.4 1.2) x (5.6 +1.4)= 14().62KN 相AwM/v09人%140.62 xlQ6().9x210x350=21258 初/比较Asll和4/v.应按4配筋，实际配1101比200As

4、=10 .基础配筋大样图 基础配筋大样图如下图所示1-O. 450-3. 350-4. 1502B-BOO coCIO混凝土垫层预田插徼 同木主酉己克方图0. 00011 .确定、轴柱子基础底面尺寸由柱下独立基础课程设计任务书得：3号题、两柱子基底荷载分别如 下。轴：Fk=1090KN, Mk= 190KN g Vk=62KNo轴：Fk=1 :312KN, Mk=242KN m, Vk=57KNo由前面计算得持力层承载力特征值。=371.33A网 ,计算基础和回填土重G时的基础埋深d=，轴基础底面积为4=-f(-Ycd1090=3.46/基础底面积按20%增大，即4 = 1.24 = 1.2x

5、3.46=4.15/初步选定基础地面面积为A = / = 24x2.0 = 48/ （大于），且b3m,不需要再 对力进行修正。轴基础底面面积为4 =-L-Ycd1312=4.17/基础底面积按20%增大，即4 = 1.24 = 1.2x4.17=5.00/初步选定基础地面面积为A = ? = 2.6x2.2 = 5.72m2 （大于），且b3m,不需要再对。进行修正。12 . 两轴持力层地基承载力验算A轴，基础和回填土重为Gk= yGd= (2.2 xl0 + 1.175 x 20) x 4.8 = 271 2KN偏心距为丹+Ga190+62x0.8- 1090+271.2239.61361

6、.2= 0.18/7? = 0.37/?6;两足要求。基础最大压力：D 居+Gn 6/、1090+271.2八 6x0.18、./D/九丁 0 +半户liQ + M）22.54b水 所以，最后确定基础地面长，宽。轴，基础和回填土重为Gk = YGdA= (2.2x10 + 1.175 x 20)x5.72 = 323.18KN287,6 = 0.17/n- = = 0.431635.1866Mk_ 242 + 57 x 0.8-Fk+Gk 1312 +323.18Pkmin。，满足要求。基础最大压力：Fk +Gk . 6ek 1312+323.18- 6x0.17Emax =(1 + -?-)

7、=(1 + r)= 397.30AP，KA I 5.722.6所以，最后确定基础地面长，宽。13 .设计图纸根据以上的计算，可以绘制出基础平面布置图和B轴柱子基础大样图，如下图 所示。基础平面图设计说明：1、士相当于绝对标高建筑图。2、本工程持力层选4号土层，地基承载力特征值以=240攵4。3、基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽，符合要求后方可施工垫层。4、材料：混凝土 C25,钢筋HPB235.5、保护层40mm。6、垫层做法：混凝土 C10.厚100mm,出基础边100mm。7、未尽事宜，请按现行相关规范执行。主要参考文献：(要求按国标GB 7714-87文后参考文献著录规则书写)1赵明华

8、.土力学与基础工程.第3版.武汉：武汉理工大学出版社，20092周景星.基础工程.第2版.北京：清华大学出版社，20073吴培明.混凝土结构(上).第2版.武汉：武汉理工大学出版社，20034建筑结构荷载规范(GB 500092001 ) .中国建筑工业出版社， 20025建筑地基基础设计规范(GB 500072002).中国建筑工业出版社 20026混凝土结构设计规范(GB 500102001).中国建筑工业出版社， 20027程小川，周莉莉.土木工程专业土力学与地基基础课程设计指南.第1版. 北京：中国水利水电出版社，20098将隆敏，刘锡军.混泥土结构设计原理.第1版.长沙：中南大学出版

9、 附录最后感谢周老师的指导COLLEGE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HNUT课程设计任务书课程名称：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：09起迄日期：2011年11月28日2011年12月2日指导教师：周 友 香湖南工业大学科技学院教务部制COLLEGE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY HNUT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：09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日课程设

10、计任务书1.课程设计的内容和要求(包括原始数据、技术要求、工作要求等)：一、设计题目柱下独立基础设计二、设计资料1、地形拟建建筑场地已经四通一平(包括场地平整)。2、工程地质条件自上而下依次如下：号土层：杂填土，层厚约，含部分建筑垃圾。号土层：粉质粘土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值九二130kPa。 号土层：粘土，层厚，稍湿，承载力特征值却二180kPa。号土层：细砂，层厚，中密，承载力特征值4二240kPa。号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值=300kPa。3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1所示表1 层 编 号土的名称重度Y (kN/mJ)孔 隙 比e液性 指数

11、/粘聚 力c (kPa)内摩 擦角0( )压缩模量Es (MPa)标准贯入 锤击数 N承载力 特征值 3 (kPa)杂填土18粉质粘土2034136130粘土252311180细砂213016240强风化砂质 泥岩2218223004、水文地质条件(1)拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。(2)地下水位深度：位于地表下。5、上部结构荷载资料拟建建筑物是多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mmX500mm,室外地坪标 高同自然地面，室内外高差450mm柱网布置如图1所示。g250 . 250250 . 250250 . 250250 . 250250. . 250250 . 2506000

12、6000； ； ；60006000；6000 ；尸300001)234)56)图1柱网平面布置图6、上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效用标准组合值如表2所示，上部结构作用在柱底的荷 载效用基本组合如表3。表2柱底荷载效用标准组合值题号Fk仇K轴轴轴轴轴轴轴轴轴197515481187140100198464844210321615125216412522155605231090172013121901502426266574115018151370210175271717367512181873143323519329780837461282188314962572183258690837

13、13391970156028424235596958981402205716183012663771021049891500210016503302953951121091101015982205172736530942812011711411136020301590250252360100989212146020981635280275390105108102表3柱底荷载效用基本组合题号Fk轴轴轴轴轴轴轴轴轴112682012154418313025860625821342210016272141632887278673141822501706248195315818674414962360

14、178227422835393958851584243518633062513861041089661667244819453342844231121171087174125622028369315462125124116818232674210439134649113313612891950273021454293845141461421431020782866224545540255715615314911176826392067325328468130127120121898272721263643585071371401337、材料混凝土强度等级为C25C30,钢筋采用HPB235、H

15、RB335级。8、地基基础等级：丙级。三、设计要求每人根据所在的班级组号和题号(另见课程设计计划表)采用相应设计资料， 保质保量按时完成组号和题号中指定轴线的基础设计。对于另外两个轴线的基础， 只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸，以便画出基础平面布置施工图。要求分析 过程详细(例如下卧层承载力和沉降变形是否需要验算和计算，也要说明分析过 程，参照课程设计指南指导书)，计算步骤完整；设计说明书的编写应具有条理 性，层次分明；图纸整洁清晰，布局合理。四、设计内容(1)设计柱下独立基础，包括确定基础埋置深度、基础底面尺寸，承载力验算，沉 降变形计算，对基础进行结构内力分析、强度计算，确定基础高度，进

16、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、独立基础大样图，并提出必要的技 术说明。勺对课程设计成果的要求I包括图表、实物等硬件要求：(1)设计计算书【封面-目录-设计计算内容-参考文献-附录(包括任务书和钢筋选用表等设计依据 资料)致谢一封底一用A4纸打印装订】确定地基持力层的基础埋置深度确定基础底面尺寸，验算地基承载力(包括下卧层的验算)地基变形验算(如不需要验算，也要说明分析过程)对基础进行抗冲切承载力验算,确定基础高度对基础进行正截面受弯承载力验算,确定基础底板配筋(长向和短向的台阶及柱边截面都要有计算过程)(2)设计图纸依据国家制图标准房

17、屋建筑制图标准(GB/T50001-2001)和建筑结构制图标 准(GB/T50105-2001),采用铅笔手绘(用A1图幅)，设计内容满足规范的要 求，图面布置合理，表达正确，文字规范，线条清楚，达到施工图的要求。 基础平面布置图，比例1:100独立基础大样图,比例1:101:20设计说明注意：凡不符合房屋建筑制图标准(GB/T50001-2001)和建筑结构制图标 准(GB/T50105-2001),图纸表达不清、不正确、结构构造关系混乱和文字不规 范者，一律返工重画。3.主要参考文献：(要求按国标GB 7714-87文后参考文献著录规则书写) 1赵明华.土力学与基础工程.第3版.武汉：武

18、汉理工大学出版社，2009 2周景星.基础工程.第2版.北京：清华大学出版社，20073吴培明.混凝土结构(上).第2版.武汉：武汉理工大学出版社，20034建筑结构荷载规范(GB 500092001) .中国建筑工业出版社，20025建筑地基基础设计规范(GB 500072002).中国建筑工业出版社， 20026混凝土结构设计规范(GB 500102001).中国建筑工业出版社，20027程小川，周莉莉.土木工程专业土力学与地基基础课程设计指南.第1版.北 京：中国水利水电出版社，2009注：还可以加上自己参考的资料4.课程设计工作进度计划：序号起迄日期工作内容1周一1、学习任务书，明确设

19、计任务和目的；2、参考设计指南理清设计步骤和内容，查找和阅读相关参考资 料；3、做好其他计算、绘图各种准备工作。2周二编写设计计算书：1、简述工程概况和设计资料；2、选择基础材料，选择地基持力层，确定基础的埋置深度；3、计算地基承载力；4、确定基础底面尺寸。3周三5、验算软弱下卧层的承载力；6、地基变形验算；7、对基础进行抗冲切承载力验算，确定基础高度；8、对基础进行正截面受弯承载力验算,确定基础底板配筋。4周四9、绘制施工图，包括基础平面布置图、独立基础大样图，并提出 必要的技术说明和施工说明；中间检查。5周五1、整理完善计算书，达到课程设计任务书的质量深度要求，按时 交设计成果；2、做好课

20、程设计答辩的准备（有必要时进行）。指导教师签名日期：2011年11月18日注意：施工图纸标题栏格式:1809V-工程名称柱下独立基础课程设计00姓名图号100、班级此处写图名图另U 结施00指导老师S 期 | 2011. 11、/20 , 25 ,90/ 20 / 25 ,f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

21、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

22、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、变阶处抗冲切睑算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号题轴柱底荷载：柱底荷载效应标准组合值：Fk=1720KN, Mk=150KN - m, Vk=66KN柱底荷载效应基本组合值：F=2250KN, M=195KNm, V=86KN。持力层选用号土层，承载力特征值以尸240kPa,框架柱截面尺寸为

23、500nlmX 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。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。 号土层：杂填土，层厚约，含部分建筑垃圾。 号土层：粉质粘土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值以尸130kPa。 号土层：粘土，层厚，稍湿，承载力特征值月尸180kPa。 号土层：细砂，层厚，中密，承载力特征值6二240kPa。 号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值分二300kPa。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。取基

24、础地面高时最好至持力层下，本设计取号土层为持力层，所以考虑取室 外地坪到基础地面为+二。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fa根据细沙e二，查表得仇二，二。基地以上土的加权平均重度为18x0.5 + 20x1 + (20-10)x0.2 + 9.4x1.5 + 11x0.5 公/ .%=-二心0r持力层承载力特征值以(先不考虑对基础宽度修正)为 /；=加十七加仁240+XX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：Fk=1720KN, Mk=150KN - m, Vk=66KNo计算基础和回填土&时的基础埋置深度为d 二；(3.7 + 4

25、.15)二基础底面积为A Fk1720一人、Ao =5.46/7? fa-rGd 371.33-2.2x10-1.725 x20由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即A=X =初步选定基础地面面积A = / = 2.8x2.4 = 6.72相2,且反3m不需要再对以进行 修正。5 .验算持力层地基承载力基础和回填土重为Gk= yGdA= (2.5 x 10 +1.725 x 20) x 6.56 = 390.32 KN偏心距为M. 150+66x0.8202.8= 0.096w- = 0.47/7?6._ 4+G 1720 +390.32 2110.32基地最大压力:122管4 +喑3879

26、5.仁所以，最后确定基础底面长，宽。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=86KNO净偏心距为M _195 + 86x0.8,e,QN2250基础边缘处的最大和最小净反力为pnmax _ / / + 6()、_ 22506 X 0.1 2 421.82.Vmin - 7 U 一 - U 工 - - 247.77 kPalb I 2.82.87 .基础局度（采用阶梯型基础）柱边基础截面抗冲切验算（如下图）冲切验算简图（柱下冲切）冲切验算简图（变阶处冲切）l=, b=, a, = bc= 0.5w,ac = 0.5/z? o初步选定基础高

27、度h=800mm,分两个台阶,每个台阶均为400nlm。二800- （40+10）=750mm （有垫层），则ab= q + 2/4-0.5 + 1.5 = 2in b=T7 o epi .LL -=re4 + 500+ 2000 i 八取 ah = 2m . |*| lit, 可得=-=1250mm因偏心受压，取P“max二，所以冲切力为c e/2.8 0.5 ,2.4 0.5 、=421.87 (0.75)x2.4-(0.75)2222= 388.12KN抗冲切力为O.74J4”% = X1XX1O3XX 二)满足要求。8 .变阶处抗冲切验算由于有4 =瓦=1.2m ,= 1 Am, /?()1 = 400 - 50 = 350 iwn所以ah= a, + 2砥=1.2 + 2 x 0.35 = 1.9 满足要求。9 .配筋计算