(完整版)柱下独立基础毕业课程设计

标准文档柱下独立基础课程设计姓名：班级：学号：指导老师：罗晓辉目录一、设计任务书....................................... - 3 -二、不考虑地基处理和角边柱影响中柱的沉降验算 ......... - 3 -三、地基处理后边柱J-1基础设计....................... - 5 -四、地基处理后边柱J-2的设计......................... - 8 -五、地基处理后角柱J-3的设计........................ - 11 -六、地基处理后中柱J-4的设计........................ - 13 -七、地基处理后中柱J-5的设计........................ - 15 -八、基础结构布置平面图.............................. - 17 -一、设计任务书采用柱下独立基础方案。

材料采用C25，基底设置C15、厚度100mm 的混凝土垫层；配筋采用Ⅱ级普通圆钢筋。

承受轴心荷载的基础底板一般采用正方形，若偏心荷载则采用矩形底板，其长宽比采用1.2。

设计计算内容：（1）在不考虑地基处理和角、边柱的影响时，中柱按地基承载力确定的基础底面积是否满足沉降要求？（2）若通过地基处理（地基处理深度从基础底面以下5.5m 内），使得地基承载力设计值达到160kPa ，进行如下设计计算：1）根据地基强度确定中柱、角与边柱的（角与边柱需考虑100kN ·m 的力矩荷载。

力矩作用方向根据右手螺旋法则确定，且指向柱网平面惯性轴）柱下基础底面尺寸；2）基础配筋、冲切验算；3）完成有关计算部分的计算简图、基础配筋图等。

二、不考虑地基处理和角边柱影响中柱的沉降验算不考虑地基处理和角、边柱的影响时，中柱按地基承载力确定的基底面积是否满足沉降要求？（1）按承载力确定基础尺寸由勘察报告可知，基础的埋深为2.4m ，持力层为粘土层。

第十二章 柱下独立基础设计§12.1 设计资料统计水文地质条件，自地表向下依次为： ⑴、耕植土：厚0.5m ，γ=18kN/m 3；⑵、粉质黏土：厚0.7~1.8m ，场内广布，地基承载力fk=240kpa ，γ=19.3kN/m 3； ⑶、卵石层：厚5-10m ，地基承载力fk=285kpa ； ⑷、地下水：场内地下水埋深4-4.2m 。

⑸、混凝土选用C30防水混凝土，钢筋选用HPB235和HRB335钢筋。

§12.2 确定基础地基承载力特征值⑴、选择基础埋深 d=1.2m ⑵、基础承载力的修正因为基础埋深d>0.5m ，需要对地基承载力进行修正 根据土的类别查表得 ηb =0.3 ηd =1.6 基础埋深范围内土的加权平均重度γm 为 3/76.182.17.03.195.018m kN m =⨯+⨯=γ先假定基底宽度不大于3m ，粘土地基承载力特征值a f 为()()kPa d f f m d ak a 2615.02.176.186.12405.0=-⨯⨯+=-+=γη§12.3 F 轴柱基础设计 §12.3.1基础底面尺寸确定由于基础底面面积主要有轴力决定，因此选择N 最大最不利内力组合，并反算出标准值进行计算。

⎪⎩⎪⎨⎧==⋅==kN V kN N mkN M N 82.596.163427.11max⎪⎩⎪⎨⎧==⋅==kN V kN N m kN M N kk k 5.474.128771.8max 先按中心荷载作用计算基础底面面积A 123k 143.52.1/2026174.1287mm mm kN kPa kN d f N A G a =⨯-=-=γ 考虑偏心不利影响，将基础底面积加大10%2221064.84.26.30.2~5.197.543.51.11.1mm m m b l A blmm mm A A =⨯=⨯===⨯==取考虑 因为基础宽度不大于3m ，因此不再修正a f§12.3.2 地基承载力验算基底抵抗矩()322184.56.34.26161m m m bl W =⨯⨯==基础及台阶上土自重N m kN mm m dA G G k 36.207/2064.82.132=⨯⨯==γ 基底边缘最大最小应力计算kPa kPa m kNm kN m kN kN W V M A G N p p 33.21014.216184.582.565.027.1164.836.20796.163465.032min max =⨯+⋅±+=+±+=验算基础底面应力()()，安全、，安全）、（kPa kPa f kPa p kPa f kPa kPa kPa p p a a 2.3132612.12.114.216)2(26124.213233.21014.21621max min max =⨯=<==<=+=+§12.3.3 计算基底净反力m lm kN kN kN m kN G N V M e 6.06102.936.20796.163482.565.027.1165.03-0=<⨯=+⨯+⋅=++=净偏心距2320max 2/14.1926.3102.961/23.18961/23.1896.34.296.1634m kN m m m kN l e bl F p m kN mm kNbl F p j j =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+==⨯==-§12.3.4 基础高度计算⑴、柱边截面初步选择高度h ＝650mm ，h 0＝610mmb c +2h 0＝0.6+2×0.61＝1.82m <b ＝2.4m ，则取b b =b c +2h 0。

柱下独立基础课程设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-199981 柱下独立基础课程设计设计资料地形拟建建筑地形平整工程地质条件自上而下土层依次如下：② 土层：杂填土，层厚含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质黏土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值110ak f kPa =。

③号土层：黏土，层厚，可塑，稍湿，承载力特征值160ak f kPa =。

④号土层：细砂，层厚，中密，承载力特征值k 220a a f kP =。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值320ak f kPa =。

岩土设计参数表1地基岩土物理学参数水文地质条件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。

上部结构材料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm ⨯500mm 。

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：材料混凝土强度等级为2030C C -，钢筋采用HPB235、HRB335级。

本人设计资料本人分组情况为第一组第九个，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第一组C 轴柱底荷载。

1）底荷载效应标准组合值:k K K F 1648N M 397m V 138k kN kN ===，，。

2）柱底荷载效应基本组合值:F 2134kN M 525kN m V 156k N ===，，。

持力层选用③号土层，承载力特征值k F 160kPa =。

框架柱截面尺寸为500mm ⨯500mm ，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。

设计 C 轴柱下独立基础。

独立基础设计选择基础材料基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度。

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。

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。

柱下钢筋混凝土独立基础课程设计
柱下钢筋混凝土独立基础是建立在土壤中，用于支撑楼房柱子的基础
结构。

设计一个合理的柱下钢筋混凝土独立基础课程可以帮助学生掌
握基础设计的理论和实践技能。

以下是一个基础设计课程设计的指导。

一. 介绍
1.1 基础概述
1.2 教学目标
1.3 课程结构
1.4 难点强调
二. 土工实践
2.1 土壤力学基础
2.2 土壤分类与结构
2.3 土壤力学参数测定
三. 基础设计分析
3.1 负载分析
3.2 基础尺寸计算
3.3 基础安全性分析
四. 钢筋混凝土设计
4.1 混凝土本构关系
4.2 钢筋形态与尺寸
4.3 柱下独立基础钢筋配筋
五. 力学实践
5.1 梁设计原理
5.2 基础钢筋配筋实验
5.3 基础模型制作
六. 应用实战
6.1 西安高新技术产业园某项目的基础设计
6.2 基础施工问题的解决
6.3 实战案例分析
七. 总结
7.1 课程回顾
7.2 应用展示
7.3 知识点强调
以上是一个基础设计课程设计的指导。

该课程涵盖了土工实践、基础设计分析以及钢筋混凝土设计等主题。

在该课程中，学生将掌握基础设计的理论和实践技能，并在应用实战中掌握基础施工问题的解决方案。

柱下独立基础课程设计1000字为了设计一门高质量、高效益的柱下独立基础课程，我们需要深入了解该课程的背景和目的。

柱下独立基础是土木工程中的一个重要概念，它是指一种独立于整体结构的基础形式，通常用于支撑单独的柱子或支柱。

设计合理的柱下独立基础能够确保整个建筑结构的稳定和安全。

一、总体目标和学习目标总体目标是通过本课程学习，学生将能够：1.了解和掌握柱下独立基础的概念和原理。

2.熟悉柱下独立基础的设计流程和相关设计规范。

3.能够进行柱下独立基础的施工、验收和后续维护管理。

学习目标分为以下几个方面：1.了解土工材料及其物理特性。

2.熟悉基础设计的主要原则。

3.掌握计算柱下独立基础的荷载和荷载组合。

4.了解柱下独立基础设计中的常见问题及其解决方法。

5.知晓柱下独立基础施工过程中需要注意的事项。

二、教学内容本课程的教学内容包括以下几个方面：1.柱下独立基础的概述和基本概念。

2.土工材料及其物理特性。

3.基础设计的主要原则，包括确定荷载、荷载组合和地基承载力等。

4.柱下独立基础的设计方法，包括承载力计算、地基基础的合理选型。

5.柱下独立基础的施工过程，包括土方开挖、灌注、固结等。

6.柱下独立基础验收标准及验收过程的相关知识。

7.柱下独立基础后续维护管理的相关知识。

三、教学方法和手段为了达到本课程的学习目标，我们将采用以下教学方法和手段：1.理论授课：通过讲解基础知识、设计原则、计算方法等，提高学生的理论水平和理解能力。

2.案例研讨：通过课程案例，让学生深入了解柱下独立基础的设计和实际应用。

3.实验教学：通过模拟实验，让学生实际操作，增强实践能力。

4.自主学习：通过自主学习，在教师指导下，学生可以深入掌握柱下独立基础的设计、施工及验收标准等相关知识。

5.网络教学：通过网络教学平台，提供课程资料下载、网络学习、在线答疑等服务，增加互动性。

四、评价方式课程的评价方式应该与学习目标相匹配，评价方式应包含以下几个方面：1.理论考试：考查学生对柱下独立基础设计理论知识的掌握情况。

柱下独立根底课程设计班级：建工1班姓名:学号:指导教师:目录一、设计资料二、独立根底设计1、选择根底材料2、选择根底埋置深度3、求地基承载力特征值4、初步选择基底尺寸5、验算持力层的地基承载力6、计算基底净反力7、根底高度〔采用阶梯形根底〕8、变阶处抗冲切验算9、配筋计算10、确定A、C两轴柱子根底底面尺寸11、根底沉降一、本组设计资料：6#题B轴柱底荷载柱底荷载效应标准组合值F K=1883KN M K=218KN.M V K=90KN柱底荷载效应根本组合值F=2448KN M=284KN.M V=117KN持力层为③土层承载力特征值f ak=180kg地下水位深度位于地表下1.5m框架柱截面尺寸500mm*500mm室外地坪标高同自然地面，室外高差450mm二．根底设计：1选择根底材料根底采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估根底高度0.8m2.选择根底埋置深度根据任务书要求和工程地质资料①号土层：杂填土，层厚约0.5m，含局部建筑垃圾。

②号土层：粉质粘土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130kPa。

③号土层：粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特征值f ak=180kPa。

④号土层：全风化砂质泥岩，层厚2.7m，中密，承载力特征值f ak=240kPa。

地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表下1.5m取根底底面高时最好取至持力层下0.5m,本设计取③土层为持力层，所以考虑取室外地坪到根底底面为0.5+1.2+0.5=2.2m,根底剖向示意图如下：3.求地基承载力特征值f a根据③土层为粘土层e=0.58 I L =0.78得b =0.3 d =1.6基地以上土的加权平均重度：3/23.162.25.0)104.19(2.0)1020(1205.018m KN r m =⨯-+⨯-+⨯+⨯= 持力层承载力特征值f a 为〔未考虑宽度修正〕KPa d r f f m d ak a 15.224)5.02.2(23.166.1180)5.0(=-⨯⨯+=-+=η〔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F K =1883KN ，M K =218KN ·m ，V K =90KN计算根底和回填土重k G 时的根底埋深：m d 425.2)65.22.2(21=+= 根底底面积为:=0A 23.1020725.1107.015.2241883m d f F G a k =⨯-⨯-=-γ 考虑偏心荷载的影响，根底面积加大围为〔10%-40%〕此处按20%增大面积A=1.2A 0=1.2×10.3=12.36m 2初步选定根底底面面积A=l ×b=4.2×3=12.6m 2,且b=3m 不需要再对a f 进展修正。

1 柱下独立基础课程设计设计资料地形拟建建筑地形平整工程地质条件自上而下土层依次如下：② 土层：杂填土，层厚含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质黏土，层厚，软塑，潮湿，承载力特征值110ak f kPa =。

③号土层：黏土，层厚，可塑，稍湿，承载力特征值160ak f kPa =。

④号土层：细砂，层厚，中密，承载力特征值k 220a a f kP =。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值320ak f kPa =。

岩土设计参数表1地基岩土物理学参数土层 编号土的 名称重度γ3m kN孔隙 比e液性指数I l粘聚力c kPa 内摩擦角ϕ0()压缩 模量sE a MP① 杂填土 18 ----------② 粉质 粘土 20 34 13 ③ 黏土2523 ④ 细砂 21-- -- 30⑤强风化砂质 泥岩22-- ------18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。

上部结构材料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm ⨯500mm 。

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：材料混凝土强度等级为2030C C -，钢筋采用HPB235、HRB335级。

本人设计资料本人07分组情况为第一组第九个，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第一组C 轴柱底荷载。

1）底荷载效应标准组合值:k K K F 1648N M 397m V 138k kN kN ===g ，，。

2）柱底荷载效应基本组合值:F 2134kN M 525kN m V 156k N ===g ，，。

持力层选用③号土层，承载力特征值k F 160kPa =。

框架柱截面尺寸为500mm ⨯500mm ，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。

设计 C 轴柱下独立基础。

独立基础设计选择基础材料基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度。

课程设计说明书1．设计资料1.1工程地质条件哈尔滨某车间，位于松花江浸滩与一级阶地的过渡地带。

建筑场地地质情况复杂，地质由杂填土、亚黏土、淤泥质亚黏土及细粉砂组成如表1.1。

注:地下水位于粉、细砂层底1.2上部结构资料拟建建筑物为五层两跨钢筋混凝土框架结构，由三排柱组成，柱截面尺寸为400×600mm。

室外地坪标高同自然地面。

柱网布置如图1.1所示。

图1.1 柱网平面图1.3上部结构作用上部结构作用于柱底面荷载效应如表1.2所示。

柱 标准组合 准永久组合 基本组合 A 柱N （kN ） 2050 1845 2768 M （kN ·m ）305275412注：1、弯矩作用于跨度方向2、无深基础施工机具2.基础底面积确定2.1选择基础埋深深度人工填土不能作为持力层，选择亚粘土作为持力层设计冻深，由书公式（7.3）有：0d zs zw ze z z ψψψ=查书表7.4a ，7.4b ，7.5得：zs ψ =1.00，zw ψ =0.95，ze ψ =0.90。

2 1.000.950.90 1.71d z m =⨯⨯⨯=根据设计资料给出数据，人工填土厚 1.5m ，持力层选在亚粘土层处，故取d=2.0m 。

2.2基础类型及材料基础采用柱下独立基础，基础材料选用C25混凝土，及HPB235钢筋。

2.3地基承载力特征值根据亚粘土e=0.95，I L =0.65，查书表7.10得：b d 0 1.0ηη==， 。

基础以上的加权平均重度为：[]318.0 1.519(2 1.5)/2.018.25/m m kN γ=⨯+⨯-=地基承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度修正）：(0.5)150 1.018.25(2.00.5)177.38kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+⨯⨯-=2.4柱基底尺寸由书公式（7.16），基础底面积0A 满足：20205014.92177.3820 2.0k a G F A m f d γ≥==--⨯由于偏心力矩不大，基础底面积按20%增大，即：20A 1.217.90A m ==一般1.22.0lb= ，初步选择基础尺寸：2b=6.0 3.0=18.00m A l =⨯由于3b m =，故不需要对a f 进行修正。

. .基础工程课程设计(1) 柱下独立基础设计教育资料word. .姓名：学号：班级：指导教师：设计条件：1、某框架结构建筑物设计安全等级为乙级，柱网尺寸为6.5m×6.5m，柱截面尺寸为400mm×400mm。

经过上部结构验算，作用于基础顶面的荷载效应准永久组合及标准组合分别为F=2520kN；F=2800kN，M=80kN.m(逆时针)，H=50kN(←)，荷载效应基本组合由永久荷载控kkk制。

2、天然土层分布?3=17kN/m，填土，～0.8m①0；?3=18kN/m2.0m，粉质粘土，②0.8～，I=0.82，Es=3.3MPa，f=185kPa；akL?3=19kN/m8%)，，粉土(粘粒含量为③2.0～6.0m， Es=5.5MPa，f=300kPa；ak地下水位在地面下6.0m处。

?eI3 =280kPa； Es=6.0MPa=0.81，6.0④～10.0m，粘土，，=19kN/m=0.83，f，?E3=1.5MPa。

饱和容重=17.4kN/m ⑤10.0～12.0m为淤泥质粘土，压缩模量，，aksat L0f=146kPa ak ssat?e I3 =430kPaf。

Es=30MPa⑥12.0m以下为密实粘性土，=20kN/m=0.65，=0.5，，，aksat L0要求：设计该柱下基础（提示：按照讲述的基础设计步骤进行，注意需要验算地基变形！）教育资料word. .一．选择基础类型及材料选择柱下独立基础，基础采用C20混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.95m。

二．选择持力层（确定基础埋深）选择③号土层为持力层，基础进入持力层0.5m。

基础埋深为2+0.5=2.5m。

三．确定地基承载力特征值，查表2-15得, 。

ｃ基底以上土的加权平均重度为：持力层承载力特征值为：四．确定基础底面尺寸取柱底荷载标准值：F=2800kN，M=80kN.m，H=50kN。

《基础工程》课程设计姓名：班级：学号：东莞理工学院2012年5月1 设计题目柱下独立基础设计2 设计任务本课程设计的任务是完成单柱下的独立基础的设计与验算。

通过本次设计使学生能够运用已学过的扩展基础设计理论和方法，理解基础设计的基本原理，掌握基础设计的步骤和方法。

3 设计资料（1）上部结构资料某教学实验楼，上部结构为六层钢筋混凝土框架体系，其框架、主梁、次梁均为现浇整体式，混凝土强度等级C30。

（2）建筑场地资料地基与基础设计等级为乙级。

拟建场地位于市区内，地势平坦。

建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。

建筑场地地下水为潜水，地下水位距地表2.5m。

据已有资料分析，该场地地下水对混凝土无腐蚀性。

建筑地基的土层分布情况及各土层物理、力学指标见附表1。

（3）设计规范建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）混凝土结构设计规范（GB 50010--2002）（4）设计荷载建筑室内地面标高为±0.00，室外地面标高为-0.30m，，柱底标高-0.8m。

柱网图见图1柱截面尺寸：500mm×500mm柱底荷载标准组合值：A轴F₁=1706KN M₁=298KN/m V₁=100KNB轴F₁=1520KN M₁=242KN/m V₁=109KNC轴F₁=1315KN M₁=221KN/m V₁=102KN其中弯矩M k和水平力V k均为横向。

表1 地基土物理力学性质指标图1 柱网平面图4 独立基础设计（1） 选择基础材料基础采用C30混凝土，HPB300级钢筋，预估计基础高度1m （2）选择基础埋深取室外地面到基础底面为h=0.5+1=1.5m（3）求地基承载力特征值f a根据粘土e=1.02，I L =0.7，查表得ηb =0.3，ηd =1.6。

基底以上土的加权平均中毒为 m γ =5.15.182.08.04.185.05.17⨯+⨯+⨯=18.11KN/m 3持力层承载力特征值f a (先不考虑对基础宽度修正)为 a f =kPa d k f m d a 98.178)5.05.1(1.186.1150)5.0(=-⨯⨯+=-+γη 上式d 按室外地面算起。

目录1 柱下独立基础课程设计 (1)1.１设计资料1ﻩ1.1．1地形1ﻩ1.1.2工程地质条件1ﻩ1.１.3岩土设计参数 (1)1.1.4水文地质条件2ﻩ１.1.5上部结构材料 (2)１．1.６材料 (2)１.1.7本人设计资料..................................................................................... ２1.2独立基础设计 (3)1.2.1选择基础材料 (3)1.2.2选择基础埋置深度............................................................................... ３1.2.3求地基承载力特征值a f (3)1．２.4初步选择基底尺寸4ﻩ1.2.５验算持力层地基承载力 (4)1.2.7基础高度5ﻩ1.2.8变阶处抗冲剪验算 (6)1.2.9配筋计算............................................................................................... ６１.2.10基础配筋大样图7ﻩ1.2．1１确定A、C两轴柱子基础底面尺寸８ﻩ１．2.12 设计图纸8ﻩ2 桩基础课程设计 (9)2.1设计资料......................................................................................................... ９2.１.１地形９ﻩ２.1．2工程地质条件9ﻩ2.１.３岩土设计技术参数 (9)2.1.4水文地质条件10ﻩ2.1．5场地条件 (10)2．１.6上部结构资料................................................................................ １02.1.7本人设计资料..................................................................................... １0２.2 预制桩基设计１1ﻩ2.2．1单桩承载力计算11ﻩ2.2．２桩基竖向承载力验算１２ﻩ2.2.3承台设计 (13)2.2．4桩身结构设计17ﻩ2．２．5桩身构造设计18ﻩ2.2．6吊装验算 (18)２．2．7估算A、C轴线柱下桩数......................................................... 1８２.２.8设计图纸......................................................................................... 1９3 衡重式挡土墙课程设计２0ﻩ3.1设计题目２0ﻩ3．2地层条件及参数 (20)3．３上墙土压力计算2０ﻩ３.4下墙土压力计算 (21)３．5墙身截面计算 (23)3．6设计图纸.................................................................................................. ２６1 柱下独立基础课程设计1．1设计资料1.１.1地形拟建建筑地形平整1.1.2工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层:杂填土，层厚0.５m 含部分建筑垃圾。

基础工程课程设计(1) 柱下独立基础设计姓名：学号：班级：指导教师：设计条件：1、某框架结构建筑物设计安全等级为乙级，柱网尺寸为6.5m ×6.5m ，柱截面尺寸为400mm ×400mm 。

经过上部结构验算，作用于基础顶面的荷载效应准永久组合及标准组合分别为F=2520kN ；F k =2800kN ，M k =80kN.m(逆时针)，H k =50kN(←)，荷载效应基本组合由永久荷载控制。

2、天然土层分布①0～0.8m ，填土，γ=17kN/m 3；②0.8～2.0m ，粉质粘土，γ=18kN/m 3，I L =0.82，Es=3.3MPa ，f ak =185kPa ；③2.0～6.0m ，粉土(粘粒含量为8%)，γ=19kN/m 3， Es=5.5MPa ，f ak =300kPa ； 地下水位在地面下6.0m 处。

④6.0～10.0m ，粘土，γsat =19kN/m 3，0e =0.83，L I =0.81， Es=6.0MPa ，f ak =280kPa ； ⑤10.0～12.0m 为淤泥质粘土，饱和容重sat γ=17.4kN/m 3， f ak =146kPa ，压缩模量s E =1.5MPa 。

⑥12.0m 以下为密实粘性土，γsat =20kN/m 3，0e =0.65，L I =0.5， Es=30MPa ，f ak =430kPa 。

要求：设计该柱下基础（提示：按照讲述的基础设计步骤进行，注意需要验算地基变形！）一．选择基础类型及材料选择柱下独立基础，基础采用C20混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.95m。

二．选择持力层（确定基础埋深）选择③号土层为持力层，基础进入持力层0.5m。

基础埋深为2+0.5=2.5m。

三．确定地基承载力特征值f a’ρｃ=8%，查表2-15得,ηb=0.5,ηd=2.0。

基底以上土的加权平均重度为：γm=17×0.8+18×1.2+19×0.52.5=17.88kN/m3持力层承载力特征值为：f a’=f ak+ηd γm(d−0.5)=300+2×17.88×(2.5−0.5)=371.52kPa四．确定基础底面尺寸取柱底荷载标准值：F k=2800kN，M k=80kN.m，H k=50kN。

柱下钢筋混凝土独立基础_课程设计一、研究背景混凝土独立基础是一种在柱下结合钢筋混凝土技术与传统基础技术相结合的新型技术，它通过在柱下安装层叠合金管构成钢筋混凝土基础，保证柱下基础具有紧凑、质量稳定以及不容易损坏等优点，早已被广泛应用于地面建筑和铁路重要建筑工程中，且混凝土独立基础的应用日渐增多，其中的柱架耐风、结构安全等功能也逐步完善。

由于混凝土独立基础有自己的特性，其选材、施工过程、检测手段等均有特殊的要求，研究其合理的设计、施工与维护，能有效减少质量缺陷、保证柱架安全稳固，是近年来广大专业人士所关注并努力推进的目标。

二、研究目的结合当前施工实践及相关设计理论，深入探讨柱下混凝土独立基础的材料选择、仿真分析、施工方案、检测方式等方面，以提高施工效率、提升施工质量，实现柱架、结构安全及长久使用。

三、研究内容（1）材料及结构设计。

研究材料的选择，能够考虑基础的结构和材料的力学性能，以及混凝土和钢筋之间的相容性。

同时通过分析，判断所选钢筋混凝土，其结构承载力是否足够，避免出现材料承载力受损所导致的破坏性后果。

（2）施工过程及质量检测。

重点关注混凝土独立基础的施工工艺，搭建模拟柱架的施工，通过实测和仿真计算，进行质量检测；重点监督、检查混凝土层叠合金管的安装情况，以及钢柱的安装情况，以保证其普遍的质量稳定。

（3）使用寿命和维护研究。

研究其抗力水平、承载能力，以及风压、抗震、隔震等情况，进行及时考察评估，确保混凝土独立基础在不同阶段的使用寿命和维护状况。

四、研究结果及展望通过在柱下结合钢筋混凝土技术与传统基础技术相结合的新型技术，可以有效保证柱架的安全稳固，并取得更好的使用效果，以及借助施工过程中特殊质量检测技术，有效提高柱架各项功能和安全性，可以达到更高质量效益。

未来，还可以着重研究节能环保技术用于柱下混凝土独立基础设计，以保证节约能源，减少对自然环境的影响，实现可持续发展。

《基础工程》课程设计任务书（一）上部结构资料某框架结构柱网图如下，柱截面为400*400mm 2，F1=724kN ，F2=1424kN ，F3=2024kN 。

（二）地质资料经探测，地层岩性及土的物理力学性质如下表。

地下水埋深为5m ，无腐蚀性。

层号土名状态密实度 厚度 密度 含水量 孔隙比 I P I L 压缩系数 标贯击数 压缩模量 mg/cm 3 % Mpa -1 N 63.5 MPa 1 人工填土 可塑 稍密 2 2.022 粉土 可塑 中密3 2.02 21 0.6 7 0.21 0.21 12 8 3 粉质粘土 软塑 中密 5 2.01 23.9 0.75 12 0.82 0.35 6.6 5.64 粉土 可塑 中密 2 2.02 25 0.66 11.4 5粉土可塑密实未揭开2.02250.6120.4F1 F2F2F1F2F3F3F2 F1F2F2 F1钢筋混凝土柱下独立基础1、选择持力层设基础埋深d=2.5m ，这时地基持力层为粉土2、计算地基承载力特征值，并修正根据标贯击数N=12查表得：kPa f ak 156)140180(10151012140=-⨯--+=因为埋深d=2m>0.5m ，故还需对ak f 进行修正设基础底面宽度不大于3m 。

查表得修正系数ηb =0.5，ηd =2.0 则修正后的地基承载力特征值为f a =f ak + ηd γm (d-0.5)=156+2×20.2×(2.5-0.5)=236.8kPa3、计算基础所需底面尺寸基础埋深d=2m ，分析该框架结构柱网布置图可知，柱子受三种不同荷载，把受荷载为724KN 的基础作第一类基础，受荷载为1424KN 的基础为第二类基础，受荷载为2024KN 的基础为第三类基础 （1）、第一类基础，其轴心荷载F1=724KN ，则有：m d f F b G a 69.15.2208.23674.072411=⨯-⨯=-≥γ取1b =1.7m ，因b ＜3m ，不必进行承载力宽度修正（2）、第二类基础，其轴心荷载为F2=1424KN ，则有：m d f F b G a 38.25.2208.23674.0142422=⨯-⨯=-≥γ取2b =2.4m ，因b ＜3m ，不必进行承载力宽度修正（3）、第三类基础，其轴心荷载为2024KN ，则有：m d f F b G a 83.25.2208.23674.0202433=⨯-⨯=-≥γ取3b =2.9m ，因b<3m ，不必进行承载力宽度修正4、验算软弱层强度和沉降量(1)持力层承载力验算1）第一类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力：KN G F k k 26.6805.2207.174.07242=⨯⨯+⨯=+基基底平均压力：kPa f kPa A G F P a k k k 8.23638.2357.126.6802=<==+=（可以） 2）、第二类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力：KN G F k k 76.13415.2204.274.014242=⨯⨯+⨯=+基基底平均压力：kPa f kPa A G F P a k k k 8.23694.2324.276.13412=<==+=（可以） 3）、第三类基础kPa f a 8.236=基底处总竖向力：KN G F k k 26.19185.2209.274.020242=⨯⨯+⨯=+基基底平均压力：kPa f kPa A G F P a k k k 8.23609.2289.226.19182=<==+=（可以） （2）软弱下卧层承载力验算1）第一类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.047.17.1/5.2/>==b z 查表得︒=47.21θ393.0tan =θ，下卧层顶面处的附加应力：kPa z b z l P lb cd k 78.39)393.05.227.1()5.22.2038.235(7.1)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力：kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值：m KN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算：az z cz f kPa <=+=+78.14010178.39σσ（可以） 经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求2）第二类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.004.14.2/5.2/>==b z 查表得︒=04.21θ385.0tan =θ，下卧层顶面处的附加应力：kPa z b z l P lb cd k 18.56)385.05.224.2()5.22.2094.232(4.2)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力：kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值：m KN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算：az z cz f kPa <=+=+18.15710118.56σσ（可以） 经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求 3）第三类基础由43.16.5/8/21==s s E E 50.086.09.2/5.2/>==b z 查表得︒=86.20θ381.0t a n =θ，下卧层顶面处的附加应力： kPa z b z l P lb cd k 69.64)381.05.229.2()5.22.2009.228(9.2)tan 2)(tan 2()(22z =⨯⨯+⨯-⨯=++-=θθσσ 下卧层顶面处的自重应力：kPa cz 1015.22.205.22.20=⨯+⨯=σ 下卧层承载力特征值：m KN zd czm /2.20=+=σγkPa f az 06.240)5.05(2.204.18.112=-⨯⨯+=验算：az z cz f kPa <=+=+69.16510169.64σσ（可以）经验算，基础底面尺寸及埋深满足要求（3）、验算沉降量分析柱网布置图可得，只须验算四个基础的沉降量即可，分别设为a 、b 、c 、d ，如下图所示：ab cdehfg1）、计算基础a 的沉降kN mm l E r a aa/0544.088.07.184.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E ab /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E ad/00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδ mmF F F s ad ab aa a 25.55142400557.0142400557.07240544.0221=⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅=δδδ 2）、计算基础b 的沉降kN mm l E r b bb /0385.088.04.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E ba /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E bc /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E be /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F s be bc ab bb b 06.78142400557.020*******.072400557.014240385.02312=⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδ 3）、计算基础c 的沉降kN mm l E r c cc /0319.088.09.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E cb /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E ch /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E cf /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E cd /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F F s cd cf ch cb cc c 55.99142400557.0142400557.020*******.0142400557.020240319.022323=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδδ 4）、计算基础d 的沉降kN mm l E r b dd/0385.088.04.284.011202=⨯⨯-=-=ωμδkN mm r E dg/00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδ kN mm r E dc /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδkN mm r E da /00557.06814.34.011202=⨯⨯-=-=πμδmmF F F F s da dc dg dd d 23.7472400557.020*******.072400557.014240385.01312=⨯+⨯+⨯+⨯=⋅+⋅+⋅+⋅=δδδδ 5）、a 、b 两基础的沉降差mm s s a b ab 81.2225.5506.78=-=-=∆根据框架结构相邻柱基沉降差允许值可知：［∆］=mm l 12002.0=。

基础工程课程设计作者姓名许亚楠学号1117班级09土木1班学科专业基础工程指导教师田管凤所在院系建筑工程系提交日期柱下独立基础课程设计一、地形拟建建筑场地平整二、建筑场地资料地基基础设计品级为乙级。

拟建场地位于市区内，地势平坦。

建筑场地位于非地震区，不考虑地震影响。

建筑场地地下水为潜水，地下水位距地表。

据已有资料分析，该场地地下水对混凝土无侵蚀性。

建筑地基的土层散布情况及各土层物理、力学指标见附表13、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表所示。

注：地下水位距地表。

图1 柱网平面图4、水文地质条件 （1） 拟建场区地下水对混凝土结构无侵蚀性。

（2）地下水位深度：位于地表下。

五、上部结构材料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为500mm ×500mm 。

室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。

柱网布置如图所示。

6、上部结构作用7、材料混凝土强度品级为C30，钢筋采用HRB335级。

1.肯定基础的埋置深度基础的最小埋深d min =Z d -h max ，Z d =Z 0ΨZs ΨZw ΨZe 。

查表2-11，表2-12及表2-13得d min =Z d -h max <0。

故基础的埋置深度不受地基冻结条件所控制而有其他因素肯定。

基础埋深不易浅于，因为表土一般都松软，易受雨水及外界影响，不宜作为基础的持力层。

另外，基础顶面应低于设计地面100mm 以上，避免基础外露，蒙受外界的破坏。

持力层为③层。

2.肯定基础底面的尺寸按照粘土e=，l I =,查表，深度修正系数ηd =0、ηb =1，估计基础宽度不大于，可以不做宽度修正，取基础埋深为2m 。

基底以上土的加权平均重度为： r m =[18×+19×1]/= KN/m 3修正后地基承载力特征值为 F a =f ak +ηd r m =225+×（+）=计算基础和回填土重K G 时的基础埋置深度为 d=++/2=按中心荷载初估基础底面积 C 轴： 21245.61.920.92521342m dr f F A a =⨯-=-=-考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大倍，即：A=×A 1=， l=,b=,b<3m, 不需要在对fa 进行修正基础及回填土重KN dA r G 307.81.89.120=⨯⨯==-基础的总垂直荷载F+G=1342+=基底的总力矩M=187+96×=总荷载的偏心582.06192.01649.8316.6=<==le按式（2-41）计算基底边缘最大应力：)49.3192.061(1.88.3071342)61(max ⨯+++=++=l ek A G F p =m 2<=m 2 知足地基承载力要求。

一、课程设计的目的基础工程课程设计是土木工程专业教育的一个重要教学环节，是全面检验和巩固基础工程课程学习效果的一个有效方式。

通过本次课程设计使学生能够运用已学过基础工程设计理论和方法进行一般形式的基础的设计，进一步理解基础工程设计的基本原理。

设置课程设计的目的是加强学生对本课程及相关课程知识的理解，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”。

多年来的教学实践反映了课程设计这一教学环节对学生能力的培养起到了一定的作用。

二、课程设计的内容1、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，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾号土层：粉质黏土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130kPa。

●号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180kPa。

❍号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值f ak=240kPa。

⏹号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=300kPa。

3、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(kN/m3)孔隙比e液性指数I L黏聚力c(kPa)内摩擦角（°）压缩模量Ｅs（MPa）标准贯入锤击数N承载力特征值f ak（kPa）杂填土18粉质黏土20 0.65 0.84 34 13 7.5 6 130 ●黏土19.4 0.58 0.78 25 23 8.2 11 180 ❍细砂21 0.62 30 11.6 16 240⏹强风化砂质泥岩22 18 22 300（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1.5m5、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500mm×500mm。

室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。

目录1 柱下独立基础课程设计 (1)1。

1设计资料 (1)1.1.1地形 (1)1.1。

2工程地质条件 (1)1.1。

3岩土设计参数 (1)1.1。

4水文地质条件 (2)1。

1.5上部结构材料 (2)1.1.6材料 (3)1。

1。

7本人设计资料 (3)1。

2独立基础设计 (3)1。

2.1选择基础材料 (3)1。

2。

2选择基础埋置深度 (3)1。

2。

3求地基承载力特征值a f (4)1。

2.4初步选择基底尺寸 (4)1。

2。

5验算持力层地基承载力 (5)1.2.7基础高度 (5)1.2.8变阶处抗冲剪验算 (6)1。

2.9配筋计算 (7)1.2。

10基础配筋大样图 (8)1。

2.11确定A、C两轴柱子基础底面尺寸 (8)1。

2。

12 设计图纸 (9)2 桩基础课程设计 (9)2.1．1地形 (9)2.1．2工程地质条件 (9)2。

1．3岩土设计技术参数 (10)2.1．4水文地质条件 (11)2.1．5场地条件 (11)2。

1．6上部结构资料 (11)2.1．7本人设计资料 (11)2。

2 预制桩基设计 (12)2.2．1单桩承载力计算 (12)2.2．2桩基竖向承载力验算 (13)2.2．3承台设计 (14)2.2．4桩身结构设计 (18)2.2．5桩身构造设计 (18)2.2．6吊装验算 (19)2。

2．7估算A、C轴线柱下桩数 (19)2.2．8设计图纸 (20)3 衡重式挡土墙课程设计 (20)3。

1设计题目 (20)3.2地层条件及参数 (20)3。

3上墙土压力计算 (21)3。

4下墙土压力计算 (22)3.5墙身截面计算 (24)1 柱下独立基础课程设计1。

1设计资料1。

1.1地形拟建建筑地形平整1。

1。

2工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚0.5m 含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质粘土，层厚1.2m ，软塑,潮湿,承载力特征值ak f 130KPa =.③号土层：黏土,层厚1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值180ak f KPa =。