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： 建筑工程1班

年 级： 　 2013 级

学 号：

姓 名： 　张 旭　

指导教师： 　 　

西南交通大学

2016年 4 月 10 日

课 程 设 计 任 务 书

专 业 建筑工程 　　姓 名 张 旭 　　学 号 2013 　

开题日期： 2016年 4 月2 日 完成日期： 2016年 4月 20日

题　　目　　　　柱下钢筋混凝土独立基础　　　　　

一、设计的目的

通过该设计使学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础（浅基础）的设计方法，设计思路，熟练浅基础设计的计算理论及具体步骤。通过该课程设计的联系，达到应用浅基础的设计理论解决工程实际问题的目的。

二、设计的内容及要求

1、选择浅基础具体类型； 2、拟定基础埋深d、基础高度h和立面型式； 3、计算地基承载力、基础底面积并判断是否满足设计要求；并进行地基基础检算； 4、计算并分析设计基础是否满足抗冲切、抗弯承载力（并有配筋计算分析）等； 　 5、用CAD绘制施工图，包括立面、剖面、平面图； 6、并作简单的施工说明； 7、图文排版按照教务网上有关“毕业设计排版要求”一致。

三、指导教师评语

四、成 绩　　Ａ　　　Ｂ　　　Ｃ　　　Ｄ　

指导教师 (签章)

２０１6　年 月 日

目录

第一部分 课程设计资料 4

1.1 设计题目 4

1.2 设计资料 4

1) 地形 4

2) 工程地质资料 4

1.3 水文资料为 5

1.4 上部结构资料 5

1.5 材料 6

1.6 分组 6

第二部分 课程设计 7

2.1 柱子以及荷载 7

2.1.1 选择柱子（⑦—B） 7

2.1.2 柱下荷载 7

2.2 基础材料及立面形式 7

2.3 确定持力层选择及基础埋置深度d 7

2.4 具体设计计算 8

1) 已知常用数据 8

2) 地基承载力特征值的确定 8

3) 基础底面尺寸 8

4) 基础高度的确定 9

5) 内力计算 11

6) 抗弯钢筋的配置 11

7) 基础施工图 12

2.5 相邻轴线（A、C轴）柱底尺寸设计 13

1) 地基承载力特征值的确定 13

2) 基础底面尺寸（A轴） 13

3) 基础底面尺寸（C轴，基底承载力特征值同A轴） 14

第1部分 课程设计资料

1.1 设计题目

柱下钢筋混凝土独立基础

1.2 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；

地基岩土物理力学参数表 表2.1

1.3 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。

1.4 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。柱网布置见图1，图1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1 柱网平面图

上部结构作用在柱底的荷载标准值，荷载效应基本组合设计值见EXCEL

1.5 材料

上部结构作用在柱底的

混凝土等级C25~C30，钢筋Ⅰ、Ⅱ级。

第2部分
课程设计

2.1 柱子以及荷载

2.1.1 选择柱子（⑦—B）

根据班级分配，本设计为⑦—B柱子。

2.1.2 柱下荷载

柱底所受荷载 表4

2.2 基础材料及立面形式

选择“C25”混凝土，Ⅰ级（HPB300）钢筋，立面形式初步定为锥形。

则有：C25混凝土：

Ⅰ级（HPB300）钢筋：

2.3 确定持力层选择及基础埋置深度d

基础示意图

根据地质资料，综合考虑，选择第层粘土层作为本基础的持力层，基础底面取至持力层下0.3m处，则可得基础埋深为：

2.4具体设计计算

1) 已知常用数据

基底以上基础、土等的平均重度；

基底在地下水位以下时，水下部分采用浮重度；

室内回填土的重度

由于选择粘土层作持力层，且孔隙比e=0.58 ,故基础埋深的地基承载力修正系数；

基础垫层保护层厚度 d=50mm；

受冲切截面的高度影响系数，当时，；

C25混凝土:；

Ⅰ级（HPB300）钢筋：

2) 地基承载力特征值的确定

基底以上土的加权平均重度为：

持力层承载力特征值(假设基础宽度小于等于3m，不考虑基础宽度地基承载力修正系数)为:

3) 基础底面尺寸的确定

由得：

由于偏心不大，基础底面积按20%增大，

初选定基础底面积：

且，故不需要再对进行修正。

验算持力层地基承载力：

基底以上基础、土等的自重：

假设基础高度为600mm,偏心距：

基底最大压力：

满足要求

所以基础面积确定为。

4) 基础高度的确定

柱底荷载效应基本组合设计值：

F= 2012 kN M= 130 kN·m V= 62kN

净偏心距为：

基础边缘的最大和最小反力为：

由上部荷载资料可知，上部结构为多层全现浇框架结构，故宜选现浇独立基础，且按要求立面形式初步选为锥形。

初步拟定基础高度h=600mm，按地基规范要求，铺设垫层时保护层厚度不小于40mm，假设钢筋重心到混凝土外表面的距离为50mm，故基础的有效高度。且由设计资料知：

则:

因偏心受压，

则:

，且比较经济合理

故能够满足抗冲切承载力要求，所以基础高度确定为600mm。

（第一次选择的高度为800mm，算得369.74<833.44，很大一部分承载力不能发挥，后改为600mm，更合理）

5) 内力计算

已知数据：

控制截面在柱边，即上图的Ⅰ-Ⅰ及Ⅱ-Ⅱ截面

由于台阶的高宽比为：

且偏心距

故：

6) 抗弯钢筋配置

选用Ⅰ级（HPB300）钢筋，

由得：

沿长边方向： 选用实配面积3618。故实际的，大于原先假定的550mm，上述钢筋显然满足要求。

沿短边方向的钢筋应该置于长边钢筋之上，并假设采用钢筋，故，则选实配面积3142。

7) 基础施工图

2.5 相邻轴线（A、C轴）柱底尺寸设计

1) 地基承载力特征值的确定

基础埋深：

基底以上土的平均重度： 则可得：

2) 基础底面尺寸（A轴）

由荷载资料

则：

由于偏心不大，故按20%增大：

初选定基础底面积：

且，故不需要再对进行修正。

验算持力层地基承载力：

基底以上基础、土等的自重：

假设基础高度为600mm,偏心距：

基底最大压力：

满足要求

所以基础面积确定为

3) 基础底面尺寸(C轴)

由荷载资料

则：

由于偏心不大，故按20%增大：

初选定基础底面积：

且，故不需要再对进行修正。

验算持力层地基承载力：

基底以上基础、土等的自重：

假设基础高度为600mm,偏心距：

基底最大压力：

满足要求

所以基础面积确定为

2.6 草纸验算过程

查附页