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精心整理课程设计一．课程设计目的通过本次的课程设计，让我们熟练掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体计算过程。
培养从事基础工程浅基础的设计能力。
二．课程设计题目描述和要求某教学楼为四层钢筋混凝土框架结构，采用柱下独立基础，柱网布置如图所示，试设计该柱网布置图(水平间距4500，竖向8000,3000，8000)设计主要内容——确定基础埋置深度；确定地基承载力特征值；确定基础底面尺寸；确定基础的高度；基础底板配筋计算；绘制施工图（平面布置图、详图）1、设计资料(1)地质资料该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粘性土，土的天然重度为18kN/m 3，地基承载力特征值ak f =230kN/m 2，地下水位在-7.5m 处，无侵蚀性。
(2)、荷载资料 柱截面尺寸为350mm ×500mm ，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来轴心荷载为N=680kN ，弯矩值为M=80kN ·m ，水平荷载为10kN 。
（3）、材料选用23完成2A3幅面，手工或CAD 绘制均可，表达要清楚，施工图（图纸折叠成A4大小）要求所有图线、图例尺寸和标注方法均应符合新的制图标准，图纸上所有汉字和数字均应书写端正、排列整齐、笔画清晰，中文书写为仿宋字。
三．课程设计报告内容1）确定基础埋置深根据GB50007-2002规定，初步将该独立基础设计成阶梯形，取基础埋置深度d=1.5m ，室内外高差300mm 。
基础高度为h =650mm ，基础分二级，从下至上分350mm,250mm 两个台阶；h 0=610mm （40mm 厚的垫层），h 1=350，h 01=310mm ；a 1=1200mm ，b 1=800mm 。
2）确定地基承载力特征值a f查表得b η=0;d η=1.0所以：a f =ak f +b ηγ（b-3）+d ηγm (d -0.5)3)A 04)pk pk min ⎭⎝⎭⎝p k =2min max k k p p +=21482.260+kPa=204.1kPa 其中p knax f a 2.1=297.61kPa ；0min p k ；f p a k 满足要求。
目录1 柱下独立基础课程设计....................................................................................... - 3 -1.1设计资料...................................................................................................... - 3 -1.1.1地形.................................................................................................... - 3 -1.1.2工程地质条件.................................................................................... - 3 -1.1.3岩土设计参数....................................................... 错误！未定义书签。
1.1.4水文地质条件.................................................................................... - 3 -1.1.5上部结构材料.................................................................................... - 4 -1.1.6材料.................................................................................................... - 4 -1.1.7本人设计资料.................................................................................... - 4 -1.2独立基础设计.............................................................................................. - 5 -1.2.1选择基础材料.................................................................................... - 5 -1.2.2选择基础埋置深度............................................................................ - 5 -1.2.3求地基承载力特征值a f................................................................... - 5 -1.2.4初步选择基底尺寸............................................................................ - 6 -1.2.5验算持力层地基承载力.................................................................... - 6 -1.2.7基础高度............................................................................................ - 7 -1.2.8变阶处抗冲剪验算............................................................................ - 8 -1.2.9配筋计算............................................................................................ - 8 -1.2.10基础配筋大样图............................................................................ - 10 -1.2.11确定A、B两轴柱子基础底面尺寸 ............................................ - 10 -1.2.12 设计图纸....................................................................................... - 11 -2 桩基础课程设计................................................................................................. - 11 -2.1设计资料.................................................................................................... - 12 -2.1．1地形............................................................................................... - 12 -2.1．2工程地质条件............................................................................... - 12 -2.1．3岩土设计技术参数....................................................................... - 12 -2.1．4水文地质条件............................................................................... - 13 -2.1．5场地条件....................................................................................... - 13 -2.1．6上部结构资料............................................................................... - 13 -2.1．7本人设计资料............................................................................... - 14 -2.2 灌注桩基设计........................................................................................... - 14 -2.2．1单桩承载力计算........................................................................... - 14 -2.2．2桩基竖向承载力验算................................................................... - 15 -2.2．3承台设计....................................................................................... - 17 -2.2．4桩身结构设计............................................................................... - 20 -2.2．5桩身构造设计.................................................... 错误！未定义书签。
地基基础课程设计-柱下钢筋混凝土独立基础柱下钢筋混凝土独立基础是由底部柱、净空垫层及两端横向拉筋组成的一种独立基础。
它也可以称为下柱框架构筑物或顶柱框架构筑物，常被用于支撑零散砌筑物及碾压路面构筑物，它具有结构紧凑、支座力学性能好等特点。
此类独立基础的构造方法存在很多种，根据抗拉和抗压作用的不同可以分为普通柱下钢筋混凝土基础和金属柱下钢筋混凝土基础两种。
普通柱下钢筋混凝土独立基础，按照承载力等级可以分为高强度柱下钢筋混凝土独立基础、中等强度柱下钢筋混凝土独立基础及低强度的柱下钢筋混凝土独立基础，它们的设计原则相同，但对于钢筋的材料、直径和数量均有所差别。
金属柱下钢筋混凝土独立基础的设置以钢板柱或型钢柱为支撑构件，设置在一定厚度的垫层基层上，一般层面高度小于200mm，具有支座可靠、适用范围广等特点。
由于柱下钢筋混凝土独立基础在地基基础设计时具有重要意义，因此在设计时应符合如下几个原则：（1）在混凝土抗压强度对设计有重要影响，应采用适当配筋和抗凝土体，确保柱下钢筋混凝土独立基础抗压性能足够好。
（2）除符合抗拉和抗压之外，选择合适的支撑构件，能使構件在受外力作用下的屈曲和剪切变形受控。
（3）柱下钢筋混凝土独立基础的基础土壤应稳定，且要具备足够的抗滑稳定性，保证结构安全可靠，同时还要检查混凝土的质量，确保设计要求的强度标准。
（4）另外，在施工时应确保混凝土浇筑不能交叉搅动，基础改角要精确，以及严格控制钢筋锚固、斜支梁垫层等施工工艺，以保证结构的安全性。
总之，柱下钢筋混凝土独立基础在地基基础设计中的重要性不言而喻。
设计时应考虑各项因素，并根据实际情况，采取合理的技术方案，以保证结构可靠性，便于施工和使用。
基础⼯程课程设计--钢筋混凝⼟柱下独⽴基础设计《基础⼯程》课程设计⽬录1、钢筋混凝⼟柱下独⽴基础设计 (1)1.1 已知条件 (1)1.2 持⼒层的选择 (1)1.3 地基承载⼒特征值及修正 (1)1.4 确定基础底⾯尺⼨ (2)1.5 软弱下卧层承载⼒验算 (3)1.6 计算沉降量 (3)1.7 基础剖⾯设计及配筋计算 (5)1.8 绘制施⼯图 (7)2、桩基础设计 (8)2.1 已知条件 (8)2.2 桩的类型及截⾯尺⼨的选择 (8)2.3 桩端持⼒层、承台埋深的选择及单桩竖向承载⼒的计算 (8)2.4 确定桩数、间距及平⾯布置 (9)2.5 承台设计 (10)2.6 沉降计算 (13)2.7 绘制施⼯图 (15)设计⼀：钢筋混凝⼟柱下独⽴基础设计1.1 已知条件按照《基础⼯程》课程设计任务书（见附录）中的要求得知：竖向⼒609KN =9+600=k F ;⼒矩M=155KN ?m ；⽔平荷载H=10+9=19KN ；准永久组合F=609-50=559KN 。
1.2持⼒层的选择依据《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2011(以下简称《规范》)，在保证建筑安全和正常使⽤的前提下，基础应尽量浅埋，⼀般情况下不⼩于0.5m 。
根据荷载和地基条件，应初步考虑以③层黏⼟层为独⽴基础的持⼒层。
基地埋深为2.0m ，选择矩形基础。
1.3地基承载⼒特征值及修正由表⼀知：黏⼟层承载⼒特征值为kPa f ak 190=、孔隙⽐58..0=e 、液性指数78.0=l I 。
查表（参3）2-15得：。
、6.13.0==d b ηη那么修正地基承载⼒特征值公式：()()5.03-+-+=d b f f m d b ak a γηγη其中：基地以下⼟的天然重度：；3/20m kN =γ平均重度：基础底⾯以上⼟的加权()()；3/5.190.28.96.192.08.9202.0201.1185.0m kN m =-?+-?+?+?=γ；基础埋置深度：m d 0.2=估计基础宽度⼩于3m,那么取b=2。
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。
《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=。
基础工程课程设计任务书题目：钢筋混凝土柱下独立基础设计专业：土木工程（建筑工程）班级：姓名：学号：指导教师：时间：一、设计目的与题目1、设计目的课程设计是高等教育中一直强调和重视的教学实践环节，是土木工程专业最重要的专业基础课程之一。
《基础工程课程设计》是学生在学习《土力学》、《钢筋混凝土结构》和《基础工程》的基础上，综合应用所学的理论知识，完成基础设计任务。
该课程设计的主要目的是经过本课程设计的学习，要求学生能够掌握大、中型建筑物的地基基础设计方法。
本课程的主要任务是培养学生：（1）具备应用基础工程设计基础知识和基本理论解决实际问题的能力，掌握浅基础和深基础的选型和埋深的确定、设计、计算方法；（2）能够运用数学、力学、土力学等知识对基础的基本构件进行受力分析及公式推导，建立基本公式，并正确地通过验算过程进行优化和改进；（3）能够结合行业背景进行设计，解决工程中基本构件的截面设计及承载力校核问题，以及地基承载力的确定、地基变形沉降校验问题；（4）能够熟练使用专业相关规范和图集，结合本课程的知识，结合区域特点，提出复杂工程问题的解决方案，能够处理实际工程问题。
（5）能够基于所学知识提出新型浅基础和深基础的结构，并按照规范要求进行内力分析和承载能力验算，论证设计过程和结果的合理性。
2、设计题目兰州市区某教学楼为五层钢筋混凝土框架结构，柱网布置如图1所示，试设计该基础。
二、设计条件1、场地工程地质条件：拟建场地地形平坦，地面高程在1525.20~1529.23m 之间。
本次勘察深度范围内，场地地层自上而下依次分布有：①杂填土层（Q4ml）：总体厚度0.50～2.50m。
黄褐色，土质不均匀，以粉土为主，含大量建筑垃圾、植物根系等，稍湿，稍密。
②黄土状粉土层（Q4al+pl）：埋深 1.50～4.50m，厚度0.20～6.30m，层面高程1522.09～1527.45。
褐黄色，土质较均匀，孔隙、虫孔较发育，具水平层理，无光泽反应，干强度低，韧性低，摇振反应中等，稍湿-湿，稍密。
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。
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。
《土力学与基础工程》课程设计任务书一、设计资料1、工程概况某五层综合楼，全框架结构。
底层柱网平面如图所示，柱截面尺寸均为 450mm ×450mm ，室内外高差为0.45m 。
2、地质资料（1）地基土自上而下：第一层：素填土，厚1m ，3/8.17m kN =γ；第二层：粉质黏土，厚9m ，3/7.18m kN =γ，885.0=e ，MPa E s 5.7=， c=15kp a , 020=ϕ, a k a kp f 280= 第三层：碎石土：很厚，中密（2）地下水：建设场地内地表以下无地下水；（3）西宁地区标准冻深－1.16m ，最大冻深－1.34m ，土的冻胀类别属不冻胀。
3、荷载（1）外柱：A 、D 轴，基础承受上部荷载M kN M k ⋅=2201，kN V kN F k k 48178011==，。
（2）内柱：B 、C 轴，基础承受荷载 kN F k 15602=。
二、设计内容1、设计③轴外柱下钢筋混凝土独立基础、内柱下双柱联合基础；2、绘制基础平面布置图(1:100)、配筋图(1:30)，并编写施工说明； 三、设计步骤1、确定基础的埋置深度2、确定持力层承载力特征值；3、按持力层承载力特征值确定基底尺寸；4、基础结构设计；5、绘制施工图并附施工说明。
四、设计要求1、设计计算过程条理清楚，内容完整；2、设计步骤合理，设计图纸清晰；3、计算说明书一律用A4纸打印，题目为三号黑体，标题用小四黑体，正文为小四宋体，1.25行间距。
4、手绘施工图，图纸一律用铅笔按比例绘制，要求线条清楚，绘图正确。
五、进度和考核集中设计一周，按百分制记分。
六、参考文献1、赵明华主编，《土力学与基础工程》，武汉理工大学出版社。
2、中华人民共和国国家标准，建筑地基基础设计规范（GB50007－2011）．北京：中国建筑工业出版社，2011。
《土力学与地基工程》课程设计计算书一、确定基础持力层及基础的类型地基土自上而下分为两层，第一层为1.0m 厚的杂填土，第二层为9.0m 的粉质粘土，第三层为很厚的碎石类土。
杂填土层成分较杂乱，均匀性较差，不能作持力层，将基础底部落在粉质粘土上，则可以采取浅基础形式。
各框架柱的内力较大，且有弯矩、剪力作用，故采用钢筋混凝土基础（柔性基础）——A.D 轴为柱下钢筋混凝土独立基础，B.C 轴为双柱联合基础。
二、③轴外注下钢筋混凝土独立基础设计 1.基础埋置深度的确定：根据任务书要求和工程地质资料，建筑场内地表以下无地下水，最大冻深-1.34m ；取基础底面高时最好取至持力层下0.5m ，本设计取第二层土为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为1+0.5=1.5m 。
由此得基础剖面示意图如下：2.确定地基承载力特征值a f 根据地质资料，查表得0.10==d b ηη基底以上土的加权平均重度3/03.185.15.07.1818.17m KN r m =⨯+⨯=持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度的修正） )5.05.1(03.180.1280)5.0(-⨯⨯+=-+=d f f m d ak a γηa KP 03.298=3.初步选择基底尺寸<1>、取柱底荷载标准值： m 2201⋅=kN M k ，kN V kN F k k 48178011==， 计算基础和回填土重k G 时的基础埋深 ()m d 725.195.15.121=+= 基础底面积：21075.6725.12003.2981780m d f F A G a k =⨯-=⋅-=γ由于偏心不大，基础底面积按20％增大，即： 201.875.62.12.1m A A =⨯==初步选定基础底面面积24.84.25.3m b l A =⨯=⋅=，且m m b 34.2<=不需要再对a f 进行修正。
<2>、验算持力层地基承载力：回填土和基础重：KN A d G G k 8.2894.25.3725.120=⨯⨯⨯=⋅⋅=γ偏心距： m lm G F M e k k k k 58.06125.08.28917808.048220111=<=+⨯+=+=，基底最大压力： ⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=5.3125.061.4.88.2891780611max l e A G F P k k k k)64.357(2.12.299a a a KP f KP =<= 0min >k P ，满足所以，最后确定基础底面尺寸为m m b l 4.25.3⨯=⨯ <3>、计算基底净反力n p净偏心距 m F M e n 145.017808.048220k 1k 1=⨯+==基础边缘处的最大和最小净反力)5.3145.061(4.25.31780)61(k 1max ,min,⨯±⨯⨯=±=l e lb F n n n pa min n a max n 24.15957.264KP P KP P ==，，4.确定基础高度(采用阶梯形基础)<1>、柱边基础截面抗冲切验算ml5.3=，mb4.2=，mbact45.0==，mac45.0=初步选定基础高度mmh800=，分两个台阶，每阶高度均为400mm，mmh750)1040(800=+-=（有垫层），混凝土采用C30，2/43.1mmNft=，保护层为：40mm；垫层：混凝土C15，厚100mm，出基础边100mm。
mbmhaatb4.295.175.0245.02=<=⨯+=+=，mmaaa btm1200219504502=+=+=因偏心受压，np取KPapn57.264max,=冲切力：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛---⎪⎭⎫⎝⎛--=2max,2222hbbbhalPF ccnlKN78.47875.0245.024.24.275.0245.025.357.2642=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫⎝⎛---⨯⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=抗冲切力：75.02.11043.10.17.07.03⨯⨯⨯⨯⨯=hafmthpβKNKN87.4789.900>=，满足<2>、变阶处抗冲切验算m b a t 5.11==，m a 9.11=，mm h 3505040001=-=m b m h a a t b 4.22.235.025.1201=<=⨯+=+=，取m a b 2.2=m a a a b t m 85.122.25.12=+=+=冲切力：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--=2011011max ,2222h b b b h a l P F n l=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯235.025.124.24.235.029.125.357.264 KN 1.283=抗冲切力：35.085.11043.10.17.07.0301⨯⨯⨯⨯⨯=h a f m t hp βKN KN 1.28315.648>=，满足 5.配筋计算选用的HRB335 级钢筋，2/300mm N f y =偏心受压柱基础底板配筋计算简图<1>、基础长边方向1-1截面（柱边） 柱边净反力：()min ,max ,min ,2n n cn Ⅰn P P la l P P -++= ()24.15957.2645.3245.05.324.159-⨯⨯++=a KP 68.218=悬臂部分净反力平均值：()()a Ⅰn n n KP P P p 63.24168.21857.2642121,max ,=+⨯=+= 弯矩： ()()c c n b b a l p M +-=224121)45.04.22()45.05.3(63.2412412+⨯⨯-⨯⨯=m KN ⋅=7.491钢筋面积： 26011,1.24287503009.0107.4919.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==3-3 截面（变阶处） 变阶处净反力：()min ,max ,1min 3,2n n n n P P la l P P -++= ()24.15957.2645.329.15.324.159-⨯⨯++=a KP 5.240=弯矩： ()()1213,max ,322241b b a l P P M n n +-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= )5.14.22()9.15.3(25.24057.2642412+⨯⨯-⨯+⨯=m KN ⋅=41.339 钢筋面积： 260133,6.35913503009.01041.3399.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯== 比较1,S A 和3,S A ，应按23,6.3591mm A S =配筋每米宽配筋面积235.14964.26.3591mm b A A s s==='，配满足＞ss A mm A '=Φ21547130@16钢筋根数：1911301002400=+-=n实配钢筋面积满足＞226.35919.38201.20119mm mm A s =⨯=即实配钢筋为130@1619Φ <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：()()a n n n KP P P P 9.21124.15957.2642121min .max .=+⨯=+=2-2截面（柱边） 弯矩： ()()c c a l b b P M +-=2242n2 )45.05.32()45.04.2(9.2112412+⨯⨯-⨯⨯=m KN ⋅=12.250钢筋面积：26022.12357503009.01012.2509.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==4-4截面（变阶处） 弯矩： ()()121n4224a lb b P M +-=)9.15.32()5.14.2(9.2112412+⨯⨯-⨯⨯=m KN ⋅=65.63钢筋面积： 260144,5.6733503009.01065.639.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯== 比较2,S A 和4,S A ，应按22,2.1235mm A S =配筋，每米宽配筋面积27.2284.52.1235mm l A A s s===' 配满足＞ss A mm A '=Φ2393200@10钢筋根数满足＞实配钢筋面积222.123514135.78181812001003500mm mm A n s =⨯==+-=即实配钢筋为200@1018Φ6.基础配筋大样图：见施工图三、③轴内柱下双柱联合基础设计1.确定荷载的合力和合力作用点作用在基础顶面的竖向荷载为：mm l KNF F KN F k k 240031202,1560122====合力，由 0=∑B M 有 12k 0l F Fx = 得 m 2.131204.2156012k 0=⨯==F l F x m l m l l 5.16.1~2.132~2110==⎪⎭⎫⎝⎛=去 以合力作用点作为基底的形心，则基底长度为()()m 4.55.12.12x 200=+⨯=+=l l 此时基底压力均匀分布2.确定基础底面宽度 ()()m d f l F G a 96.15.12003.2984.53120b =⨯-=-=γ 取去b=2.2m有kN dA G k 4.3562.24.55.1200=⨯⨯⨯==γ满足a a a k kp f kp A G F p 03.29863.2922.24.54.3563120=<=⨯+=+=所以，基础底面尺寸为m m b l 2.24.5⨯=⨯满足设计要求3.按静定梁计算基础内力基础沿纵向的净反力m KN l F F P /8.5774.53120b 21n ==+= 由剪力为 0 的截面确定最大弯矩的截面位置，假定弯矩最大截面至基础左 端距离为x 则k F x P V 2n b -=，当时0=V 有m bp F x n k 7.28.57715602=== 最大负弯矩()()m KN l x F x bp M k n /08.2345.1-7.21560-7.28.57721212022max =⨯⨯⨯=--=' 最大正弯矩m KN l bp M M M n C B /025.6505.18.5772121220max =⨯⨯==== 4.确定基础高度抗冲切强度验算： 考虑沿柱全周边的冲切作用o m t hp t h b f F β7.0≤<1>、柱1:冲切力 12A p F F n k t -= a n kp bl F p 63.2622.24.53120=⨯==破坏锥体实际底面积： ()()776.09.32245.0245.05.122020000001++=+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+⎪⎭⎫ ⎝⎛++=h h h h h b h a l A c c 上下周边平均值：()9.3345.0245.05.1222200000011+=++⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯=++⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+=h h h h b h a l b a b c c m 由 o m t hp t h b f F β7.0≤有 o m t hp n k h b f A p F β7.012≤-即()()0030209.331043.17.0776.09.3263.262-1560h h h h +⨯⨯⨯≤++⨯解得：mm h 2750≥则mm h h 315400=+=取mm h mm h 460405005000=-==则实际的由mm l h 4006240061==＞ 即基础高度大于柱距的1/6, 因此无需配置受剪钢筋 <2>、柱2的计算同柱1<3>、抗冲切验算：计算截面在冲切破坏锥体底面边缘处：07.0bh f V t c β≤KN h a l bp F V c n k 51.29746.0245.05.18.577156021002=⎪⎭⎫ ⎝⎛++⨯-=⎪⎭⎫ ⎝⎛++-= 满足＞V KN bh f t c 12.101346.02.21043.10.17.07.030=⨯⨯⨯⨯⨯=β5.配筋计算<1>、纵向钢筋A. 底面配筋： 260max 7.52334603009.010025.6509.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯== 每米宽配筋面积 223792.27.5233mm b A A s s ===' 配满足＞ss A mm A '=Φ22545100@18 钢筋根数： 2211001002200=+-=n 实际配筋： 227.523355995.25422mm mm A s ＞=⨯= 满足即实配钢筋为100@1822ΦB.顶面配筋 260max 7.18844603009.01008.2349.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯='= 每米宽配筋面积 268.8562.27.1884mm b A A s s ===' 配满足＞ss A mm A '=Φ2870130@12 钢筋根数 1711301002200=+-=n实际配筋 227.18847.19221.11317mm mm A s ＞=⨯= 满足即实配钢筋为130@1217Φ<2>、横向配筋基础横向宽度为b ，在柱下取一垂直于基础纵向的假想等效梁进行计算。
