基础工程柱下独立基础课程设计

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（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。

柱网布置如图1.1所示。

图1.1? 柱网平面图6、上部结构作用上部结-构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表1.3所示。

表1.2柱底荷载效应标准组合值表1.3柱底荷载效应基本组合值混凝土强度等级为C25～C30，钢筋采用HPB300、HRB335级。

2、设计分组根据以上所给设计资料及学生人数，将学生划分为6组。

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。

基础工程课程设计--某住宅楼柱下独立基础设计
某住宅楼柱下独立基础设计是建筑基础工程的重要组成部分，其中包含的技术要求较高，必须结合实际情况考虑，进行综合把握，以确保设计工程的安全性和可行性。

为了解
决针对某住宅楼柱下独立基础设计计划而提出的技术问题，本文将会结合实际情况，从计
算基础、材料条件、施工工艺和运行状况等方面，提出独立基础的设计技术方案。

首先是计算独立基础的基本工程参数。

在某住宅楼柱下设置独立基础时，必须考虑不
同的抗压和抗拔强度和稳定性。

根据实际地质情况，设计基础高度、结构体积、材质类型
等参数，同时也要考虑项目总体费用，以确保基础性能和使用年限。

其次是材料和技术条件，根据不同的基础类型选用合适的材料。

同时，基础必须考虑排水、抗冻、抗裂等技术
设计，以及具体的施工工艺，才能确保基础的整体性能。

最后，在施工过程中，要严格控
制施工条件，保证基础结构和支护体系的完整性，提高建筑施工中的合理性和效率。

上述是某住宅楼柱下独立基础设计的一般设计准则，以确保其安全性和可行性。

设计时，必须按照本文中提出的技术方案进行细致的分析；工程施工，必须严格按照设计要求，按照实际施工工艺的要求，确保施工质量和可靠性。

确保塔楼和楼宇支撑阻力对独立基础
的总体稳定性。

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。

基础⼯程柱下独⽴基础设计任务书⼀、设计⽬的根据本课程教学⼤纲的要求，学⽣应通过本设计掌握天然地基上的浅基础设计的原理与⽅法，培养学⽣的分析问题、实际运算和绘制简单施⼯图的能⼒，以巩固和加强对基础设计原理的理解。

⼆、设计题⽬○B轴柱下钢筋砼独⽴基础设计三、设计分组成员四、设计资料（1）上部结构资料设计⼀多层现浇框架建筑物基础，按使⽤功能要求，上部结构的柱截⾯尺⼨设计为500×500mm2，室外地坪为天然地⾯，室内地坪标⾼⾼于室外地坪0.45m。

柱底荷载标准值如表1所⽰，柱⽹分布如图1所⽰。

表1图1（2）场地与地质条件资料建筑场地平整。

⾃上⽽下的⼟层依次如下：1号⼟层，杂填⼟，层厚0.5m，重度γ=18k N/m3。

2号⼟层，粘⼟，层厚2m，重度γ=19kN/m3，孔隙⽐e=0.68，液性指数为I l =0.78，可塑，稍湿，承载⼒特征值f ak=180kPa，压缩模量为15Mpa。

3号⼟层，淤泥⼟，重度γ=14k N/m3承载⼒特征值f ak=94kPa压缩模量为3Mpa。

（3）⽔⽂地质条件地下⽔位深度：位于地表以下2m处；地下⽔对混凝⼟结构⽆腐蚀性。

五、设计指导1、选择基础材料2、确定地基持⼒层与基础埋深3、确定地基承载⼒特征值4、确定基础底⾯尺⼨5、验算地基变形（需要验算沉降的验算沉降）6、确定基础⾼度h7、基础底板配筋计算书1、设计基本资料1.1⼟层结构：给定的场地条件如图2所⽰：1.2柱底荷载效应标准组合值: F 1730M 150m V 66K K K kN kN kN==?=1.3持⼒层的选择：持⼒层在此选⽤②号⼟层，根据已知资料可知该⼟层为粘⼟，层厚2m ，重度: 319/kN m γ=，孔隙⽐: e 0.68=，液性指数为: 0.78l I =，承载⼒特征值:180ak f kPa=,可塑，稍湿，压缩模量为15MPa 。

，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 。

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）号杂填土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。