基础工程课程设计（柱下独立基础设计）.docx

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1、询力“多V学致仇学田CO11EGEOFSCIENCEANDTECHNO1OGYHNUT课程设计报告书课程名称：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1003学生姓名：学号：指导教师：湖南工业大学科技学院教务部制2023年12月9H目录1 .引言1.1 基础课程设计目的1.2 基础课程设计基本要求1.2.1. 说明书（计算书）的要求1.2.2.基础施工图纸的要求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软弱下卧层强度验

2、算2.2.7沉降验算2.2.8计算基底净反力2.2.9基础高度2.2.10变阶处抗冲切计算2.2.11配筋计算2.2.12基础配筋大详图2.2.13确定、C）两轴柱子基础底面尺寸2.2.14、两轴持力层地基承载力验算2.2.15设计图纸3 .参考文献4 .附录1 .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。1.1 基础课程设计目的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

3、计划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。做设计是对学生能力的培养以及对学生所学知识的巩固，综合说课程设计的有以下目的：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 培养学生图纸表达能力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1.2基础课程设

4、计基本要求1 .通过课程设计，要求学生对基础工程设计内容和过程有较全面的了解和掌握，熟悉基础工程的设计规范、规程、手册和工具书。2 .按设计任务书的要求进行设计计算。3 .在教师的指导下，独立完成课程设计任务知道书规定的全部内容。1.2.1.说明书（计算书）的要求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）1.2.2.基础施工图纸的要求依据国家制图标准房屋建筑制图标准（GB/T500

5、01-2001）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1:1（M: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计算书文字不规范者，一律返工重画。2.柱下独立基础课程设计取柱下独立基础课程设计任务书中13号题轴荷载，说明独立基础的设计方法。2.1设计资料13号题轴柱底荷载：柱底荷载效应标准组合值：F1

6、490kN,M广300KN.m,Vi=99KN.柱底荷载效应基本组合值：F=1937KN,M=390KN.m,V=129KN持力层选号土层，承载力特征值筋二200kPa,框架柱截面尺寸为500mm500mm,室外地坪标高同自然地面，室内地外高差400mmo2.2独立基础设计2.2.1.选择基础材料基础采用C25混凝土,HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m。2.2.2.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0.3m,含部分建筑垃圾。号土层:粉质粘土,层厚1.5m,软塑,潮湿,承载力特征值,=170kPao号土层：粘土，层厚1.2m,稍湿，

7、承载力特征值乙二20OkPa。号土层：细砂，层厚3.0m,中密，承载力特征值上产240kPa0号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，承载力特征值正30OkP拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水位于地表下15m。取基础底面高时最好至持力层下0.3m,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0.3+1.5+0.5=2.3m。由此得基础剖面图示意图，如图所示：O.OOO-0.400基础剖面示意图2.2.3求地基承载力特征值fa根据粘土e=0.58,I/O.78,查表“=3%=16基底以上土的加权平均重度为I8x.3+2x15+().5x(19.4J()=2.3持力层特征值fa（先不

8、考虑对基础宽度修正）fa=fak+rIdYm（-0.5）=200+1.617.435（2.3-0.5）=250.213Ke上式d按室外地面算起。2.2.4,初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值F*=1490kN,M,=300KN.m,V广99KN.计算基础和回填士重Gk时的基础时的基础深度为d=0.5(2.30+2.7)=2.5m基础底面面积为xFk1490r2=7.261tnfa-YGd250.213-0.510-2.0020由于偏心不大，基础底面积按20%增大，即A=12A。=1.2X7.261=8.713田初步选定基础底面积A=/=3.6X2.4=8.64，且b=2.4m3.Om不需再对fa

9、进行修正。2.2.5.验算持力层地基承载力基础和回填士重为Gk=YGJA=(0.5x10+2.0020)8.64=388.8KPa偏心距为=290.736KPa2fa(=300.266KPa)所以，最后确定基础底面面积长3.6加，宽2.4m。2.2.6.软弱下卧层强度验算（不需要验算）：理由：由于软弱下卧层是指在持力层下，成层土地基受力层范围内，承载力显著低于持力层的高压缩性土层。而此次持力层下方的土的承载力明显高于持力层的承载力，所以本次设计不需要进行软弱下卧层的验算。2.2.7.沉降验算（不要要验算）：理由：由于地基基础等级为丙级，又其上部结构为框架结构，则上部框架结构的层数应小于7层；又

10、因为在200fak三300。因此根据参考文献1可知该基础可不作地基基础变形验算。2.2.8.计算基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值：F,=1490kN,M,=300KN.m,V广99KN.基础边缘处的最大和最小净反力,rnaxF16eo1937/一6x0.255、/IbI3.6X2.43.6=319.47牝=128.9M2.2.9.基础高度（采用阶梯形基础）柱边基础截面抗冲切验算I=3.6m,b=2Atn,at=bc=0.5w,4=0.5?。初步选定基础高度h=800zw,分两个台阶，每阶高度均为400mm的。A0=8(X)-(4()+10)=750削(有垫层)。500+2000&b-=0

11、.5+20.75=2m613.33W满2.2.10.变阶抗冲切验算由于有at=b=1.1w,=1.9n,Aj=OO-50=350mm.所以Qb=%+2/?0i=1.1+2().35=1.8w383.274KN.满足要求。2.2.11.配筋计算配筋计算，如图所示：选用的HPB235级钢筋，fy=20Nmn2(1)基础长边方向IT截面(柱边)柱边净反力：Pt1/=mi-15(%,max-5,min)=128.91+36+0,5(391.47-128.91)23.6=237MKPa悬臂部分净反力平均值：(,ma+Pn,1)=1(319.47+237.42)=278.45Ka=1278.455(3.6

12、-0.5)2(22.4+0.5)=59Q93KNmHHII截面（变阶处）匕勿二心门号1(1心J=I28.91+笺詈X(3I9.477289)=274.48K匕=210.99KTVmAMUI210.991062AsHI=3189.57w，0.9Ao10.9210350比较ASJ和&皿,应按AU配筋，实际配1618160则钢筋根数：W=2122+1=16,A=254.516=4072wh24I68.8zzzw2160(2)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：Pn=1(.max,min)=(319.47128,91)=224.19对H-H截面

13、MH=伯+&)22419o=(2.4-0.5)2(23.60.5)=259.66%P对于IV-IV截面M1v=贲S仇)2(2/+4)22419o=24Q4-1.1)(23.6+19)=143.66ZNmM143.66X102Aviv=1-=2171.7jw21O.9joi0.92I0350比较ASn和AUv，应按AS1I在短边方向配筋，实际配16中1416()；查钢筋表可得：n=2400160+1=16As=153.916=2770.2rnm22.2.12.基础配筋大样图。基础配筋大样图(见设计图纸)。2.2.13.确定、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：13号题、两柱子基底荷载分别如下。轴：F=2050kN,Mjt=285KN.m,Vjt=105KN.轴:Fjfc=I61OkN,Mjt=380KN.m,Vjfc=IOOKN.由前面计算得持力层承载力特征值i=250.273APa,计算基础和回填土重G时的基础埋深d=2.5m,基础底面净反力为