1、课程名称：基础工程设计题目：柱下钢筋混凝土独立基础 院 系： 土木工程系 专 业： 铁道工程 年 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 2011 年 11 月 30 日课 程 设 计 任 务 书专 业 姓 名 学 号 开题日期： 一、设计的目的通过本次设计，让学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体的计算过程。培养从事基础工程浅基础的设计能力 二、设计的内容每人按照本班学习委员的安排，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。1、柱下独立基础的设计及设计依据； 2、柱下独立基础的计算； 3、柱下独立基础的配筋； 4
2、、绘制相应的基础平面图、立面图、剖面图； 三、设计要求：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，提出施工方法的建议。 三、指导教师评语 四、成 绩 指导教师 (签章) 年 月 日第一部分 课程设计资料（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： 填土：厚约 0.5m，含部分建筑垃圾；粉质粘土：厚 1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值 fak=
3、130KN/m2；粘土：厚 1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值 fak=180KN/m2；全风化砂质泥岩：厚 2.7m,承载力特征值 fak=240KN/m2；强风化砂质泥岩：厚 3.0m,承载力特征值 fak=300KN/m2；中风化砂质泥岩：厚 4.0m,承载力特征值 fak=620KN/m2；地基岩土物理力学参数表 表 2.1天然地基土重度（）孔隙比（e）凝聚力（c）内摩擦角（）压缩系数(a1-2)压缩模量（Es）抗压强度（frk）承载力特征值（fak）地层代号土名KN/m KPa度 1MPaPaK 杂填土 18 粉质粘土 20 0.65 34 13 0.20 10.0 130 粘土 1
4、9.4 0.58 25 23 0.22 8.2 180 全风化砂质 泥岩 21 22 30 0.8 240 强风化砂质 泥岩 22 20 25 3.0 300 中风化砂质 泥岩 24 15 40 4.0 6203、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,图中仅画出了 1-6 列柱子，其余 7-10 列柱子和 3-1 列柱子对称。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
5、值 表 2 Fk (KN) Mk (KNm) Vk (KN)柱号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 48 442 1032 1615 1252 164 125 221 55 60 523 1090 1730 1312 190 150 242 62 66 574 1150 1815 1370 210 175 271 71 73 675 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 746 1282 1883 1496 257 218 325 86 90 837 1339 1970
6、1560 284 242 355 96 95 898 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 989 1534 2140 1677 335 288 402 109 113 10610 1598 2205 1727 365 309 428 120 117 114柱底荷载效应基本组合设计值 表 3F (KN) M (KNm) V (KN)柱号A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴 A 轴 B 轴 C 轴1 1268 2012 1544 183 130 258 60 62 582 1342 2100 1627 214 163 288 72 78 673 1418
7、 2250 1706 248 195 315 81 86 744 1496 2360 1782 274 228 353 93 95 885 1584 2435 1863 306 251 386 104 108 966 1667 2448 1945 334 284 423 112 117 1087 1741 2562 2028 369 315 462 125 124 1168 1823 2674 2104 391 346 491 133 136 1289 1995 2783 2181 425 375 523 142 147 13810 2078 2866 2245 455 402 557 156
8、 153 1495、材料：混凝土等级25C30，钢筋、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，基础持力层选用土层，设计 C 轴柱下独立基础；一、基础设计资料A 轴 10 号柱底荷载： 柱底荷载效应标准组合值： ，1598kFKN， ；365kMKNm120kVKN 柱底荷载效应基本组合值： ， ，78F45Mm。156V持力层选用 3 号土层，承载力特征值 kPa，框架柱截面尺10akf寸为 250250 mm，室外地坪标高同自然地
9、面，室内外高差450mm。二、独立基础设计1.选择基础材料：C25 混凝土，HPB235 钢筋，预估基础高度0.8 。m2.基础埋深选择：根据任务书要求和工程地质资料，自上而下依次为：第一层土：杂填土，厚 0.5 ,含部分建筑垃圾；m第二层土：粉质粘土，厚 1.2 , 软塑，潮湿，承载力特征值 akf= 130kPa=130KN/m2第三层土：粘土，厚 1.5 , 可塑，稍湿，承载力特征值m= 180kPa=180KN/m2akf第四层土：全风化砂质泥岩，厚 2.7 ,承载力特征值= 240kPa=240KN/m2akf地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表下 1.5 。m取基础底面高时最好取
10、至持力层下 0.5 ，本设计取第三层土为持力m层，所以考虑取室外地坪到基础底面为 。3.75.102.5由此得基础剖面示意图如下：3.求地基承载力特征值 af根据粘土 ， ，查表得 ，62.0e78.0LI 2b3d基底以上土的加权平均重度 3/15.03.7.5.04.9)1(5.18 mKNrm 持力层承载力特征值 （先不考虑对基础宽度修正）af )5.03.7(15.08)5.0( dfmakaKP28.43（上式 d 按室外地面算起）4.初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值： ， ，1598kFKN365kMKNm120kVKN计算基础和回填土重 时的基础埋深kGmd3.9250.437.
11、2基础底面积： 02159834.8.0.7250596kaGFAfdm由于偏心不大，基础底面积按 20增大，即： 201.2.5.967.1Am初步选定基础底面面积 7.16，且 不23lb b35.需要再对 进行修正。af5.验算持力层地基承载力回填土和基础重： (2.10.7250)9kGdA58.KN偏心距： ， ，6.8015.196kkMlemF 0minkP满足基底最大压力： max615980.560.11 3kkkGePAl316.81.2(389.15)aaaKPfKP所以，最后确定基础底面面积长 ，宽 。m6.计算基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值： ，2078FKN
12、， 。45MKNm156VKN（1）基底净反力： ,max,in 41560.8270.122078939jjFAWp 417.63KPa（2）确定基础高度：初步拟定基础高度 h=600mm,垫层保护层厚度不小于 40mm，有效高度 0650hm抗冲切破坏的验算公式为 0.7lhptmFfa50.tam3ba3512m.5tb20 02.1.491.6t tl alAhh417.61.672.1ljlFpA KN(00.7.20.5.85hptmfa3)内力计算30.62.522cbh21.6.58.674.568.IM KNm21.930.48I 因长宽都是 3m， 58.IMKNm390.4I（4）抗弯钢筋的配置，采用 HPB235 级钢筋，其 ，210/yfNm， 宽度 3000mm，按梁进行配58.IMKNm05Ih筋，可得 ，选用 ，故实际236SIA16207mm，这样配筋是可行的04Idha短边采用 钢筋，故 ，再由205302IIdham， ，选用390.87IMKNm531.9SIA12
