柱下独立基础课程设计
一、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：
①号土层：染填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾
②号土层：粉质黏土，层厚1.2m软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130KPa。
③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180KPa。
④号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值f ak=240KPa。
⑤号土层：强风化砂纸泥岩，厚度为揭露，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。
4、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1.5m。
5、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
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1.3柱底荷载效应基本组合值
7、材料
混凝土强度等级为C25~C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。
二、基础埋置深度，基础底面尺寸的确定
1、确定基础的埋置深度
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确定。
基础埋深不易浅于0.5m ，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，遭受外界的破坏。持力层为③层。
2、确定基础底面的尺寸
根据粘土e=0.58，l I =0.78,查表2-15，深度修正系数ηd =1.6、ηb =0.3，按式（2-35），预计基础宽度不大于3.0，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 =[18×0.5+20×1+（20-9.8）×0.2+(19.4-9.8) ×0.3]/2=16.96 KN/m 3
修正后地基承载力特征值为
F a =f ak +ηd r m (d-0.5)=180+1.6×16.96×（2.0-0.5）=220.70Kpa 计算基础和回填土重K
G 时的基础埋置深度为
d=(2+2.45)/2=2.225m
按中心荷载初估基础底面积 A 轴： 2119.62.225
20.72201090
m d
r f F A a =⨯-=
-=
-
考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：A=1.3×A 1=8.047m 2，采用3m ×3m 基础
基础及回填土重KN dA r G .54003325.2220=⨯⨯⨯==-
基础的总垂直荷载F+G=1090+400.5=1490.5KN 基底的总力矩M=190+62×2.225=327.95KN.M
总荷载的偏心5.06
22.01490.5327.95=<==
a
e
2
max 3
36
95.327335.1490⨯⨯+⨯=++=
W M A G F p =165.61+72.88=238.49KN/m 2
<1.2f a =264.84KN/m 2
基地平均应力 p=165.61 KN/m 2
<220.7 KN/m 2
满足地基承载力要求。
B 轴：
.82.925
.2220.72201730
21m d
r f F A a =⨯-=
-=
-
考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：A=1.3×A 1=12.8m 2，采用3m ×5m 基础
基础及回填土重KN dA r G 5.6765325.2220=⨯⨯⨯==-
基础的总垂直荷载F+G=1730+667.5=2397.5KN 基底的总力矩M=150+66×2.225=296.85KN.M
总荷载的偏心83.06
124.05.2397296.85=<==
a
e
按式（2-41）计算基底边缘最大应力： 3
56
85.296535.23972max ⨯⨯+
⨯=++=
W M A G F p =159.83+23.75=183.58KN/m 2
<1.2f a =264.84KN/m 2
基地平均应力 p=159.83 KN/m 2<220.7 KN/m 2
满足地基承载力要求。
C 轴：
2145.725
.2220.72201312
m d
r f F A a =⨯-=
-=
-
考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：A=1.3×A 1=9.685m 2，采用3m ×4m 基础
基础及回填土重KN dA r G 5344325.2220=⨯⨯⨯==-
基础的总垂直荷载F+G=1312+534=1846KN 基底的总力矩M=242+57×2.225=368.8KN.M
总荷载的偏心67.06
2.01846
3.368=<==
a
e
