1、12011 级土木工程专业 基础工程课程设计任务书题目一、柱下独立基础设计（一）设计资料1、地形拟建建筑场地平整。2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层，杂填土，层厚 0.6m，含部分建筑垃圾。号土层，粉质黏土，层厚 1.5m，软塑，潮湿，承载力特征值 。kPafak150号土层，黏土，层厚 1.8m，可塑，稍湿，承载力特征值 。9号土层，细砂，层厚 2.0m，中密，承载力特征值 。fak24号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值 。k3103、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表 1.1 所示。表 1.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称 重度 )/(3mkN孔隙比
2、e液性指数 LI粘聚力 c)(kPa内摩擦角 )(压缩模量 SE)MPa标准贯入锤击数 N承载力特征值 akf)(P 杂填土 17.8 粉质黏土 19.5 0.65 0.84 35 14 7.5 6 150 黏土 18.9 0.58 0.78 25 25 8.2 11 190 细砂 20.5 0.62 30 11.6 16 240 强风化砂质泥岩 22 18 22 3104、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 1.5m。5、上部结构资料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为 。室外地坪标高m40同自然地面，室内外高差 。柱网布置如图
3、1.1 所示。m3502图 1.1 柱网平面图6、上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表 1.2 所示。表 1.2 柱底荷载效应标准组合值kF)(NkM)(mN )(kNV题号 A 轴 B 轴 C 轴 D 轴 A 轴 B 轴 C 轴 D 轴 A 轴 B 轴 C 轴 D 轴1 920 1432 1082 1042 108 94 178 104 41 43 40 422 975 1548 1187 1200 140 100 198 130 46 48 44 473 1032 1615 1252 1362 164 125 221 160 55 60 52 564 1090 1730 1312 1
4、208 190 150 242 185 62 66 57 645 1150 1815 1370 1170 210 175 271 192 71 73 67 726 1218 1873 1433 1281 235 193 297 228 80 83 74 827 1282 1883 1496 1359 257 218 325 246 86 90 83 888 1339 1970 1560 1679 284 242 355 275 96 95 89 949 1402 2057 1618 1502 311 266 377 226 102 104 98 10010 1534 2140 1677 148
5、7 335 288 402 304 109 113 106 11211 1598 2205 1727 1645 365 309 428 355 120 117 114 11812 1659 2268 1778 1560 405 329 446 286 130 121 132 10613 1720 2330 1831 1458 448 351 468 269 142 125 150 102近似取荷载效应基本组合值为标准组合值的 1.35 倍，荷载效应准永久组合值为标准组合值的 0.8 倍。7、混凝土的强度等级 C25C30，钢筋采用 HPB235、HRB335 级。3（二）设计分组根据以上所给资
6、料及学生人数，将学生分为 8 个小组。分组示意如下：第 2 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 A 轴柱下独立基础。第 4 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 B 轴柱下独立基础。第 6 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 C 轴柱下独立基础。第 8 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 D 轴柱下独立基础。第 9 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 A 轴柱下独立基础。第 11 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 B 轴柱下独立
7、基础。第 13 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 C 轴柱下独立基础。第 15 组，共 13 人，选择题号 113，基础持力层选用号土层，设计 D 轴柱下独立基础。（三）设计要求每人根据所在组号和题号，完成指定轴线的独立基础设计。对于另外 3 根轴线的基础，只要根据所给荷载确定基础底面尺寸，以便画出基础平面图。要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。（四）设计内容1、确定基础埋深；2、按持力层承载力特征值确定基础底面尺寸；3、计算地基变形值，验算地基变形特征值； 4、基础结构设计：拟定基础剖面尺寸，进行地基梁正截面和斜截面设计及
8、底板抗剪验算和配筋设计，并满足构造设计要求。5、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。（五）设计成果41、设计计算书设计计算书包括以下内容：（1） 确定地基持力层和基础埋深。（2） 确定基础底面尺寸，验算地基承载力。（3） 对基础进行抗冲切承载力验算，确定基础高度。（4） 对基础进行正截面受弯承载力验算，确定基础底板配筋。2、设计图纸设计图纸包括以下内容：（1） 基础平面布置图。（2） 独立基础大样图。（3） 必要的设计说明。（六）参考资料1 土力学 （第 2 版）东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社，2009。2 基础工程 （第 2 版）华南理工大学等三
9、校合编.中国建筑工业出版社，2009。3.土力学与基础工程赵明华 主编.武汉工业大学出版社，2003。4.建筑结构荷载规范 （GB500092012） ，中国建筑工业出版社， 2002。5.建筑地基基础设计规范 （GB500072008） ，中国建筑工业出版社， 2008。6 混凝土结构设计规范 （GB500102010） ，中国建筑工业出版社， 2002。题目二、柱下条形基础设计（一）设计资料1、地形拟建建筑场地平整。2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层，耕填土，层厚 0.8m，黑色，原为农田，含大量有机质。号土层，黏土，层厚 1.9m，软塑，潮湿，承载力特征值 。kPafak140
10、号土层，粉砂，层厚 2.4m，稍密，承载力特征值 。fk8号土层，中粗砂，层厚 4.3m，中密，承载力特征值 。a2号土层，中风化砂岩，厚度未揭露，承载力特征值 。fk3103、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表 2.1 所示。5表 2.1 地基岩土物理力学参数土层编号土的名称重度 )/(3mkN孔隙比 e液性指数 LI粘聚力 c)(kPa内摩擦角 )(压缩模量 SE)MPa标准贯入锤击数 N承载力特征值 akf)(P 耕填土 17.2 黏土 19.4 0.84 0.81 22 17 6.5 4 140 粉砂 20.2 26.5 7.1 12 180 中粗砂 21 30 8.2 16 2
11、40 中风化砂岩 22 3104、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 0.9m。5、上部结构资料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为 。室外地坪标高m50同自然地面，室内外高差 。柱网布置如图 2.1 所示。m3506、上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表 2.2 所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表 2.3 所示。表 2.2 柱底荷载效应标准组合值荷载编号 1 2 3 4 5 6 7 8kN11280 1390 1530 1690 1820 2030 2220 241021060 1130 1340 1470 1
12、630 1860 2070 2250表 2.3 柱底荷载效应基本组合值荷载编号 1 2 3 4 5 6 7 81N1728 1876 2066 2282 2457 2741 2997 325421430 1526 1809 1985 2202 2511 2795 3038注： 为轴 柱底竖向荷载基本组合值； 为轴线 、柱底竖向荷载基本组合值。k1 kN26图 2.1 柱网平面图其中纵向尺寸为 7A，横向尺寸为 15m，A 值分别取以下 7 组：mmAA 60,570,540,510 432 696637、混凝土的强度等级 C25C30，钢筋采用 HPB235、HRB335、HRB400 级。（
13、二）设计分组根据以上所给资料及学生人数，将学生分为 8 个小组。分组示意如下：第 1 组，共 13 人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为 171A号或 5 号。第 3 组，共 13 人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为 271号或 6 号。第 5 组，共 13 人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为 371A号或 7 号。第 7 组，共 13 人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为 471号或 8 号。第 10 组，共 14 人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为71A1 号或 5 号。第 12 组，共 14
14、人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为712 号或 6 号。第 14 组，共 14 人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为71A73 号或 7 号。第 16 组，共 14 人，柱网尺寸分别为 ，基础持力层选用号土层，荷载编号为71A4 号或 8 号。（三）设计要求每人根据所在组号和荷载编号，用倒梁法进行条形基础梁的内力计算，完成纵向柱下钢筋混凝土条形基础设计。由于力学及钢筋混凝土计算工作量较大，为减少重复性计算，假定四条纵向轴线 AD 的柱底荷载均相同。要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。（四）设计内容1、设计纵向柱下钢筋
15、混凝土条形基础，包括确定基础埋置深度、基础底面尺寸、基础梁高度，用倒梁法对基础进行结构内力分析、强度计算，并满足构造设计要求，编写计算书。2、绘制基础施工图，包括基础平面布置图、基础梁样图，并提出必要的技术说明。（五）设计成果1、设计计算书设计计算书包括以下内容：（1）确定地基持力层和基础埋深。（2）根据上部结构传来的荷载和地基承载力确定基础底面尺寸。（3）基础底板按单向悬臂板计算，确定基础底板厚度并配筋。（4）用倒梁法进行条形基础梁的内力分析计算，根据正截面承载力验算确定基础梁纵向钢筋，根据斜截面承载力验算配置基础梁箍筋。2、设计图纸设计图纸包括以下内容：（1）基础平面布置图。（2）基础梁详
16、图。（3）必要的设计说明。（六）参考资料1 土力学 （第 2 版）东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社，2009。2 基础工程 （第 2 版）华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社，2009。3.土力学与基础工程赵明华 主编.武汉工业大学出版社，2003。4.建筑结构荷载规范 （GB500092012） ，中国建筑工业出版社， 2002。5.建筑地基基础设计规范 （GB500072008） ，中国建筑工业出版社， 2008。86 混凝土结构设计规范 （GB500102010） ，中国建筑工业出版社， 2002。题目三、桩基础设计（一）设计资料1、地形拟建建筑场地地势平坦，局部堆有建筑垃圾
17、。2、工程地质条件自上而下土层依次如下：号土层：素填土，层厚 1.6m，稍湿，松散，承载力特征值 。kPafa98号土层：淤泥质土，层厚 3.1m，流塑，承载力特征值 。k6号土层，粉砂，层厚 6.3m，稍密，承载力特征值 。fa15号土层，粉质黏土，层厚 4.5m，湿，可塑，承载力特征值 。kfak70号土层，粉砂层，厚度未揭穿，中密密实，承载力特征值 。P283、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表 3.1 和表 3.2 所示。表 3.1 地基岩土物理力学参数土层编号 土的名称 孔隙比 e含水量 (%)W液性指数 LI标准贯入锤击数 N 压缩模量 SE)(MPa承载力特征值 akf)(
18、 素填土 5.0 淤泥质土 1.04 62.4 1.08 3.8 69 粉砂 0.81 27.6 14 7.5 115 粉质黏土 0.79 31.2 0.74 9.2 170 粉砂层 0.58 31 16.8 285表 3.2 桩的极限侧阻力标准值 和极限端阻力标准值 单位：skqpkqkPa土层编号土的名称侧阻力 skq端阻力 pk土层编号土的名称侧阻力 sk端阻力 pkq 素填土 23 粉质黏土 61 920 淤泥质土 28 粉砂层 73 2450 粉砂 464、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 3.5m。95、上部结构资料拟建建筑物为六
19、层钢筋混凝土框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差。柱截面尺寸均为 ，横向承重，柱网布置如图 3.1 所示。m30m50图 3.1 柱网平面布置图其中纵向尺寸为 5A，横向尺寸为 9.6m，A 值分别取以下 3 组：。mAm680,650,620321 6、上部结构作用上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表 3.3 所示，该表中弯矩 、水平力kM均为横向方向。kV表 3.3 柱底荷载效应标准组合值kF)(NkM)(mN )(kNV题号 轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C1 1256 1765 1564 172 169 197 123 130 112
20、2 1350 1900 1640 185 192 203 126 135 1143 1650 2050 1810 191 197 208 132 141 1204 1875 2160 2080 205 204 213 139 149 1345 2040 2280 2460 242 223 221 145 158 1486 2310 2690 2970 275 231 238 165 162 1537 2568 3225 3170 293 248 247 174 179 1658 2670 3550 3410 299 264 256 183 190 1709 2920 3860 3720 304
21、 285 281 192 202 19110 3130 3970 3950 323 302 316 211 223 23011 3300 4110 4090 341 319 347 232 245 26012 3440 4230 4210 376 337 369 251 266 28513 3530 4310 4390 391 349 377 262 275 29014 3640 4430 4510 416 357 389 271 286 305近似取荷载效应基本组合值为标准组合值的 1.35 倍，荷载效应准永久组合值为标准组合值的 0.8 倍。7、混凝土的强度等级 C25C30，钢筋采用 H
22、PB235、HRB335 级。10（二）设计分组首先分为预制桩和灌注桩两个大组，再根据表 3.3 所给出的设计资料、荷载资料、柱网尺寸及学生人数分为 16 个小组。分组示意如下：（1）预制桩组：第 1 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 A 轴柱下桩基础。1第 3 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 B 轴柱下桩基础。第 5 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 C 轴柱下桩基础。1第 7 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 A 轴柱下桩基础。2第 10 组，共 14 人，选择题号 114，柱网尺寸分
23、别为 ，设计 B 轴柱下桩基础。第 12 组，共 14 人，选择题号 114，柱网尺寸分别为 ，设计 C 轴柱下桩基础。2第 14 组，共 14 人，选择题号 114，柱网尺寸分别为 ，设计 A 轴柱下桩基础。3第 16 组，共 14 人，选择题号 114，柱网尺寸分别为 ，设计 B 轴柱下桩基础。（2）灌注桩组：第 2 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 A 轴柱下桩基础。1第 4 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 B 轴柱下桩基础。第 6 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 C 轴柱下桩基础。1第 8 组，共 13
24、人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 A 轴柱下桩基础。2第 9 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 B 轴柱下桩基础。第 11 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 C 轴柱下桩基础。2第 13 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 A 轴柱下桩基础。3第 15 组，共 13 人，选择题号 113，柱网尺寸分别为 ，设计 B 轴柱下桩基础。（三）设计要求每人根据所在组号和题号，完成指定桩型和指定轴线的桩基础设计。对于另外两根轴线的基础，只要求根据所荷载确定承台尺寸和桩数，以便画出桩基平面布置图。要求分析过程详细，计算
25、步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。（四）设计内容1、设计桩基础，包括选定桩长和截面尺寸，确定单桩承载力特征值，确定桩数并进行桩的布置，进行桩身和承台的计算并满足构造设计要求，编写计算书。2、绘制桩基础施工图，包括桩基础平面布置图、桩和承台大样图，并提出必要的技术说明。（五）设计成果111、设计计算书设计计算书包括以下内容：（1）确定桩的选型，确定单桩竖向承载力。（2）估算桩的根数、布桩，确定承台尺寸。（3）桩基础验算。（4）桩承台设计，包括抗冲切、抗剪和抗弯的强度计算。（5）桩身设计，对预制桩，进行吊装验算并满足构造配筋要求；对灌注桩，一般按构造配筋。2、设计图纸设计图纸包
26、括以下内容：（1）桩基平面布置图。（2）承台大样图。（3）必要的设计说明。（六）参考资料1 土力学 （第 2 版）东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社，2009。2 基础工程 （第 2 版）华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社，2009。3.土力学与基础工程赵明华 主编.武汉工业大学出版社，2003。4.建筑结构荷载规范 （GB500092012） ，中国建筑工业出版社， 2002。5.建筑地基基础设计规范 （GB500072008） ，中国建筑工业出版社， 2008。6.建筑桩基技术规范 （JGJ942008） ，中国建筑工业出版社， 2008。7 混凝土结构设计规范 （GB5001
27、02010） ，中国建筑工业出版社， 2002附：基础工程课程设计总说明1、所有的文字、计算过程和图纸(平面布置图、主要构件详图及大样图) 均用计算机打印，若有困难，图纸可以手工绘制。2、计算及说明书为 A4 幅面、图纸要装订成册，每份应有封面( 统一格式)，按评语、目录( 要编页码)，计算书、图纸顺序装订。计算书、图纸按设计内容的先后顺序编排，图纸按顺序排在后面(折成 A4 幅面一起装订)。3、所有图、表都要有编号和名称，手绘图纸也要编页码。4、设计计算及说明书、图纸装订成册后提交，其中封面用 A3 幅面厚纸印刷，待目录和计算书、说明书、图纸装订后用胶水粘贴，并整理棱角，使之外表美观。115、课程设计作业提交：2013 年 12 月 23 日上午 11 点前交至工程技术系办公室，逾期不收。
