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1、目 录1. 引言2. 柱下独立基础课程设计2.1 设计资料2.2 独立基础设计2.2.1 选择基础材料2.2.2 选择基础埋置深度2.2.3 求地基承载力特征值2.2.4 初步选择基地尺寸2.2.5 验算持力层地基承载力2.2.6 计算基地净反力2.2.7 基础高度2.2.8 变阶处抗冲切计算2.2.9 配筋计算2.2.10 基础配筋大详图2.2.11 确定A 、C 两轴柱子基础底面尺寸2.2.12 A 、C 两轴持力层地基承载力验算2.2.13 设计图纸3. 参考文献4. 施工图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 16 页
2、1引言课程设计是土木工程专业十分重要的实践性教学环节，是将课程基本理念转化为课程实践活动的“桥梁”。课程设计的目的是加强学生对本课程及相关知识的理解，培养学生综合分析问题的能力和运用基础理论知识解决实际工程问题的能力，为毕业设计打下坚实的基础，也有助于学生毕业后能尽早进入“工程角色”。作为建筑类院校专业课的一种实践性教学环节，课程设计是教学计划中的一个有机组成部分；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；是学生稳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。课程设计的目的主要
3、表达在稳固与运用基本概念与基础知识、掌握方法以及培养各种能力等诸多方面。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 16 页2 柱下独立基础课程设计2.1 地形拟建建筑地形平整自上而下土层依次如下：号土层：杂填土，层厚0.5m 含部分建筑垃圾。号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值akf130KPa。号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值180akfKPa。号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值k240Kpaaf。号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值300akfKPa。表 1.1
4、地基岩土物理学参数土层编号土的名称重度3mKN孔隙比 e 液性指数Il粘 聚力 c KPa内 摩 擦角0( )压 缩 模 量sEpaM标准贯入锤击数 N 承 载 力 特 征值akf()KPa杂填土18 - - - - - - - 粉质粘土20 34 13 6 130 黏土25 23 11 180 细砂21 - - 30 16 240 强风化砂质泥岩22 - - - - 18 22 300 拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性。拟建建筑物为多层全现浇框架结构， 框架柱截面尺寸为500mm500mm 。 室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm 。柱网布置图如图1 所示：精选学习资料 - -
5、- - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 16 页25025025025025025025025025025025025025025025025025025060006000600060006000300005400660012000123456ABC图 1 柱网平面布置图混凝土强度等级为2530CC，钢筋采用 HPB235 ，HPB335 级。本人分组情况为第二组第5 个， 根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用 5 题号 B轴柱底荷载 .底荷载效应标准组合值 : 。底荷载效应基本组合值 : 持力层选用号土层，承载力特
6、征值，框架柱截面尺寸为500mm500mm ，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 16 页基础采用 C25混凝土， HPB235 级钢筋，预估基础高度0.8m。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。拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下1.5m。取基础底面高时最好取至持力层下0.5m，本设计取号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为 0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m 。由此得基础剖面示意图，如以下图所示。柱af根据细砂 e=0.62.
7、 ，查表得b=2.0，d=3.0。基底以上土的加权平均重度为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 16 页持力层承载力特征值先不考虑对基础宽度修正值为上式 d 按室外地面算起。取柱底荷载标准值：计算基础和回填土重KG时的基础埋置深度为基础底面积为由于偏心不大，基础底面积按20% 增大，即初步选定基础底面积， , 且不需要再对af进行修正。基础和回填土重为偏心距K minP0，满足要求。基底最大压力：所以，最后确定基础底面积长3m ，宽 2.4m 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -
8、 - - -第 6 页，共 16 页取柱底荷载效应基本组合设计值：静偏心距为基础边缘处的最大和最小净反力为采用阶梯形基础柱边基础截面抗冲切验算见图冲切验算简图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 16 页左柱下冲切右变阶处冲切 , 初步选定基础高度，分两个台阶，每阶段高度均为400mm 。 ，( 因为有垫层 )则取取ba=2m 因此，可得因偏心受压，取 所以冲切力为抗冲切力为因此满足要求。由于有所以取因此，得冲切力为抗冲切力为因此满足要求。配筋计算，如图以下图所示精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
9、- - - - - - -第 8 页，共 16 页选用 HPB235 级钢筋，2y/k210fmmN基础长边方向。对于 - 截面，柱边净反力为悬臂部分净反力平均值为弯矩为对于 -截面变阶处，有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 16 页比较和，应取配筋，实际配则钢筋，根数为基础短边方向。 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，取对于 -截面柱边，弯矩为- 截面变阶处比较和 ，应按在短边方向配筋 , 实际配 , 则钢筋根数为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结
10、- - - - - - -第 10 页，共 16 页基础配筋大样图如下图| 12150| 181602.2.11 确定 A、C两轴柱子基础底面尺寸由柱下独立基础课程设计任务书得：5 号题 A、C两柱子基底荷载分布如下。A轴: C轴：由前面计算得持力层承载力特征值 , 计算回填土重时的基础埋置深度d3.925mA轴基础底面积为基础底面积按 30% 增大，即初步选定基础底面面积 , 且精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 16 页不需要再对进行修正。基础和回填土重为偏心距K minP0，满足要求。基底最大压力：所以，最后确定基础
11、底面积长2.5m ，宽 2m 。C轴基础底面积为基础底面积按 20% 增大，即初步选定基础底面面积 , 且不需要再对进行修正。基础和回填土重为偏心距K minP0，满足要求。基底最大压力：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 16 页所以，最后确定基础底面积长2.7m ，宽 2.1m 。2.2.12 设计图纸根据以上计算，可以绘制出基础平面布置图B轴柱子基础大样图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 16 页2 8C10 混凝土垫层 预留插筋同柱配筋图0.
12、000-3.350-4.150-0.45021A-A精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 16 页135013501500150010501050120012001250125010001000CBA654312基础平面图J-1J-1J-1J-1J-1J-2J-2J-2J-2J-2J-1J-2J-3J-3J-3J-3J-3J-312000540066003000060006000600060006000设计说明：1. 0.000 相当于绝对标高见建筑图。4 号土层，地基承载力特征值=240kPa。3. 基坑开挖后需通知甲方及
13、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 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 16 页普通钢筋截面面积、重量表参考文献：1 .第 3 版. 武汉：武汉理工大学出版社，2009 2 周景星 . 基础工程 . 第 2 版. 北京：清华大学出版社，2007 3 吴培明 . 混凝土结构 (上). 第 2 版. 武汉：武汉理工大学出版社，2003 4 建筑结构荷载标准GB 500092
14、001. 中国建筑工业出版社， 2002 5 建筑地基基础设计标准 GB 50007 2002. 中国建筑工业出版社， 2002 6 混凝土结构设计标准 GB 50010 2001. 中国建筑工业出版社， 2002 7 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 柱下独立基础设计公称直径mm 在以下钢筋根数时的截面面积2mm重量Kg/m 带肋钢筋1 2 3 4 5 6 7 8 9 计算直径 mm 外径 mm 6 57 85 113 141 170 198 226 254 6 8 101 151 201 251 302 35
15、2 402 452 8 10 157 236 314 393 471 550 628 707 10 12 226 339 452 566 679 792 905 1018 12 14 308 462 616 770 924 1078 1232 1385 14 16 402 603 804 1005 1206 1407 1608 1810 16 18 509 763 1018 1272 1527 1781 2036 2290 18 20 628 942 1256 1570 1884 2200 2513 2827 20 22 760 1140 1520 1900 2281 2661 3041 3421 22 25 982 1473 1964 2454 2945 3436 3927 4418 25 28 1232 1847 2463 3079 3695 4310 4926 5542 28 32 1608 2413 3217 4021 4826 5630 6434 7238 32 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 16 页