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基础工程课程设计设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基础工程的基本概念、原理和设计方法，培养学生解决实际工程问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解基础工程的基本概念、原理和设计方法，掌握不同类型基础的设计和计算，了解基础工程的施工技术和质量控制。
2.技能目标：学生能够运用基础工程的知识解决实际工程问题，具备基础工程设计和施工的基本能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对基础工程的兴趣和热情，增强学生对工程事业的的责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括基础工程的基本概念、原理和设计方法，不同类型基础的设计和计算，基础工程的施工技术和质量控制。
具体安排如下：1.第一章：基础工程概述，介绍基础工程的基本概念、类型和设计原则。
2.第二章：基础工程的基本原理，讲解基础工程的受力分析、承载力和稳定性。
3.第三章：基础工程的设计方法，介绍不同类型基础的设计方法和计算公式。
4.第四章：基础工程的施工技术，讲解基础工程的施工流程、技术和质量控制。
5.第五章：基础工程的案例分析，分析实际工程中的基础工程设计和施工问题，培养学生解决实际工程问题的能力。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：通过讲解基础工程的基本概念、原理和设计方法，使学生掌握基础知识。
2.讨论法：学生进行分组讨论，培养学生解决实际工程问题的能力。
3.案例分析法：分析实际工程中的基础工程设计和施工问题，使学生能够将理论知识应用于实际工程。
4.实验法：安排基础工程的实验课程，使学生了解基础工程的施工技术和质量控制。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材：选用权威的基础工程教材，为学生提供全面、系统的知识体系。
2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识面。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
《土木工程基础工程》课程设计计算书学院土木与交通学院专业 11土木工程1班学生姓名邓尚杰学生学号 ************指导教师刘叔灼陈俊生提交日期 2015年 3月 6日第一章地基情况各土层主要指标如下：杂填土：γ=17.0kN/m3。
粘土：γ=18.5kN/m3，γˊ=9.0kN/m3，f ak=165kPa，E s1-2=5.9MPa，q sia=20kPa，e0=0.88。
淤泥：f ak=35kPa，E s1-2=1.96MPa，q sia=6kPa。
砂质粘土：q sia=40kPa。
全风化花岗岩：q sia=45kPa。
强风化花岗岩：q sia=100kPa，q pa=4500kPa。
第二章矩形联合基础设计资料已知某住宅楼梯间两梯柱柱距2.5m，柱截面均为300×300mm2，相应于荷载效应基本组合时作用于基础顶面的柱荷载设计值均为F=680kN。
计算书选用C20混凝土，HRB335级钢筋1选择地基持力层，确定基础埋深：初选埋深d=1m（从室外地面起算），以粘性土为持力层。
2计算地基承载力特征值：试算，由埋深d=1m>0.5m，此层为粘土层，ηb =0,ηd=1，f a=f ak+ηbγ(b−3)+ηdγm(d−0.5)=165+0+1×18.5×(1−0.5)=174kPa 3初选基底尺寸：A=F kf a−γGd+γwh w=(680×2)/1.35174−20×1+0=6.5m2试选长度为5m，则宽度为6.5/4=1.6m，取b=2m。
4验算软弱下卧层承载力，确定基底尺寸：Es1/Es2=5.9/1.96=3，z/b=3.2/2=1.6>0.5，查表的ɵ=23°，tanɵ=0.424，p k=F k+G kA=10074×2.5+20×1=120.7kPa<f a=174kPa下卧层顶面处附加应力：σz=lb(p k−σcd)(l+2ztanθ)(b+2ztanθ)=5×2×(120.7−0.5×17−0.5×18.5)(5+2×3.2×0.424)(2+2×3.2×0.424)=28.3kPa下卧层顶面处的自重应力：σcz=0.5×17+0.7×18.5+3×9=48.5kPa 下卧层承载力特征值：γm=σczd+z=48.51+3.2=11.5kN/m3f az=f ak+ηdγm(d−0.5)=35+1×11.5×(4.2−0.5)=77.6kPa 验算σcz+σz=76.8kPa<f az=77.6kPa 所以基地尺寸为：5m*2m5内力计算：净反力设计值：p j=2×6805×2=136kPabp j=2×136=272kN/m 由剪力和弯矩的计算结果会出V、M图：剪力图弯矩图6初选基础高度（要求不小于1/6柱距），验算受冲切和受剪切承载力。
《基础工程》课程设计目录第1章原始设计材料 (2)1.1技术标准及设计标准规范 (2)1.1.1设计资料 (2)1.1.2 主要设计标准规范 (3)1.1.3 进程安排 (3)第2章桥台及基础构造和拟定的尺寸 (4)2.1桥台及基础构造设计图 (4)第3章荷载计算 (5)3.1上部结构恒载反力及桥台台身、基础上土重计算 (5)3.1.1 计算值表 (6)3.2土压力计算 (6)3.2.1 计算条件 (6)3.2.2 台后填土表面无活载时土压力计算 (6)3.2.3 台后填土表面有汽车荷载时土压力计算 (7)3.2.4 台前溜坡填土自重对桥台前侧面上的主动土压力计算 (8)3.3支座活载反力计算 (9)3.3.1 桥上有汽车及人群荷载，台后无活载 (9)3.3.2 桥上、台后均有汽车荷载 (11)3.4支座摩阻力计算 (11)第4章工况分析 (12)第5章地基承载力验算 (12)5.1台前、台后填土对基底产生的附加压力计算 (12)5.2基底压应力计算 (13)5.2.1 建成后使用时 (13)5.2.2 施工时 (14)5.3基底承载力验算 (14)5.3.1 持力层承载力验算 (14)5.3.2 下卧层承载力验算 (15)第6章基底偏心距验算 (15)6.1仅受永久作用标准值效应组合时，应满足e0≤0.75ρ (15)6.2承受作用标准值效应组合时，应满足e0≤ρ (16)第7章基础稳定性验算 (16)7.1倾覆稳定性验算 (16)7.1.1 使用阶段 (16)7.1.2 施工阶段作用的标准值组合效应 (17)7.2滑动稳定性验算 (17)7.2.1 使用阶段 (17)7.2.2 施工阶段作用的标准值组合效应 (17)第8章沉降计算 (18)8.1确定地基变形的计算深度 (18)8.2确定分层厚度 (18)8.3确定各层土的压缩模量 (18)8.4求基础底面处附加压应力 (18)8.5计算地基沉降 (19)8.6确定沉降计算经验系数 (19)8.7计算地基的最终沉降量 (19)第1章原始设计材料1.1技术标准及设计标准规范1.1.1设计资料某桥上部构造采用装配式钢筋混凝土T形梁。
《基础工程》课程设计Design of Foundation Engineering设计题目：柱下钢筋混凝土桩基础适用专业：土木工程一、课程设计基本要求1、课程设计目的利用所学基础工程课程的理论知识，能够独立完成一个较完整的基础设计与计算过程，从而加深对所学理论的理解与应用。
2、课程设计建议在复习本学期课程理论知识后，收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务。
二、课程设计设计资料1、工程设计概况某城市新区拟建一栋15层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位，无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。
试设计柱下独立承台桩基础。
（1）地基基础设计等级为乙级；（3）柱的截面尺寸为：450mm×600mm；（4）承台底面埋深：d=2.0m（也可自行按规范要求选定）；（5）根据地质资料以及上部荷载情况，自行选择桩型、桩径和桩长；（6）桩基沉降量容许值：[s]= 200mm或查相关规范确定；（7）桩的类型：预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）；（8）沉桩方式：静压或者打入（自行斟酌设定）。
（9）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层，若不满足要求，再行选择卵石或岩石层作为持力层，并作简要对比说明。
2、荷载情况已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合：轴力F=(8300-10n)kN，弯矩M x=(80+2n)kN·m，M y=(750-n)kN。
（其中，M x、M y分别为沿柱截面短边和长边方向作用；n为学生学号最后两位数）。
3、工程地质资料建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为5层，地质剖面与桩基计算指标见表1，勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。
地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。
三、设计内容及要求（1）确定单桩竖向承载力特征值；（2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算；（3）若必要，进行软弱下卧层承载力验算；（4）桩基沉降验算；（5）桩身结构设计及验算；（6）承台结构设计及验算；（7）桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图、钢筋图、钢筋表和必要的施工说明；表1 地质剖面与桩基计算指标四、设计成果及提交（1）计算说明书：计算说明书一律用A4幅面；装订顺序：封面（须注明：《基础工程》课程设计，专业班级，学号，姓名，日期），目录、设计任务书，计算说明书；（2）桩基础施工图：建议图纸采用A3幅面，表达要清楚，施工图（图纸折叠成A4大小）。
《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*400mm2，F1=（700+学号后两位数字）kN，F2=（1400+学号后两位数字）kN，F1=（2000+学号后两位数字）kN。
F2F3F2F3（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。
柱下独立基础设计步骤及内容1.选择持力层2.计算地基承载力特征值，并修正3.计算基础所需底面尺寸4. 验算软弱层强度和沉降量5.设计基础剖面，并计算配筋6.绘制施工图。
基础工程课程设计《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*400mm2，F1=（700+学号后两位数字）kN，F2=（1400+学号后两位数字）kN，F3=（2000+学号后两位数字）kN。
（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。
（三）设计内容：设计两种方案方案一：钢筋混凝土柱下独立基础；方案二：柱下条形基础或桩基础柱下独立基础设计步骤及内容1.选择持力层2.计算地基承载力特征值，并修正3.计算基础所需底面尺寸4. 验算软弱层强度和沉降量5.设计基础剖面，并计算配筋6.绘制施工图。
柱下条形基础设计步骤及内容 1.选择持力层2.计算地基承载力特征值，并修正3.确定基础底面尺寸和剖面尺寸（软弱层强度验算及沉降量验算可不做）4.计算基础内力（倒梁法或静定分析法或文克勒地基法）5.计算配筋6.绘制施工图。
桩基础设计步骤及内容1.选择桩的类型（预制桩）及截面尺寸（方桩400*400mm 2）2.选择桩端持力层，承台埋深，从而计算单桩竖向承载力3.确定桩数、间距及平面布置4.桩身结构设计（省）5.承台设计6.绘制施工图柱下独立基础1. 持力层的选择地基持力层选在第2层，粉土上。
取基础埋深2.0m2. 计算地基承载力特征值，并修正按规范承载力确定，由表可知，标准贯数为12，由《基础工程》表2—4得，对于粉砂，fak(N=10)=140Kpa, fak(N=15)=180Kpa,由内插法得：fak(N=12)=(180-140)×（12-10）/(15-10)+140=156kpa由于d=2m>0.5m,则进行修正，由表2—5得，b η=0.5 、d η=2.0 , 承载力计算公式：)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη (1) 深度修正 )5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη=156+2.0*20.2*(2.0−0.5)=216.6kpab 为基础底面宽度当小于3m 时按3m 取值；3. 确定基础尺寸（1）对于A1、A4、C1、C4四个柱子基础为第一类 1.基础取方形，边长为b1 b1hWrW d rG fa Fk **1+-≥=0.2*2.206.21674.0*725-=1.74m则取b=2.0m<3.0m ，所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算K F =Fk+Gk=725⨯0.74+2.0×2.0×2.0×20.2=696.8KNK P =AF K=696.8/4=174.2KPa<fa=216.6KP 满足要求； 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2=1.5>0.50查表2—7得，运用内插法得：θ=21.5，则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力：δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0322()394.0320.2()0.22.202.174(0.20.2⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=28.1kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力：δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值：由表2—4得，fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=28.1+101=129.6kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求 （2）对于A2、A3、C2、C3、B1、B4六个柱子基础为第二类 1.基础取方形，边长为b2 B2hWrW d rG fa Fk **2+-≥=0.2*2.206.21674.0*1425-=2.44m则取b=2.44m<3.0m ，所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算竖向力 K F =Fk+Gk=1425+2.0×2.5×2.5×20.2=1307KNK P =AF K=1307/（2.5×2.5）=208.72KPa<fa=216.6KPa 满足要求； 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2.5=1.2>0.5查表2—7得，运用内插法得：θ=21.5，则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力：δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0325.2()394.0325.2()5.22.207.208(5.25.2⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=41.8kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力：δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值：由表2—4得，fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=41.8+101=142.8kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求（3）对于B2、B3二个柱子基础为第三类 1.基础取方形，边长为b3 b1hWrW d rG fa Fk **3+-≥=0.2*2.206.21674.0*2025-=2.91m则取b=3.0m=3.0m ，所以不需要进行承载力修正 2. 承载力验算竖向力 K F =Fk+Gk=2025⨯0.74+2.0×3.0×3.0×20.2=1858.5KNK P =AF K=1858.5/9=206.5KPa<fa=216.6KPa 满足要求； 3. 软卧层强度验算由Es1/Es2=8/5.6=1.5,z/b=3/2=1.5>0.50查表2—7得，运用内插法得：θ=21.5，则tan θ=0.394 (1) 下卧层顶面处的附加应力：δz=)tan 2)(tan 2()(θθδz b z l cd pk lb ++-=)394.0320.3()394.0320.3()0.32.205.206(0.30.3⨯⨯+⋅⨯⨯+⨯-⨯⨯=45.6kpa(2) 下卧层顶面处的自重应力：δcz=5×20.2=101kpa (3) 下卧层承载力特征值：由表2—4得，fak=-40×1/5×(10-6.6)+140=112.8kpa 由于d=5.0>0.5m, d η=2.0则faz=112.8+20.2×(5-0.5)×2.0=294.6kpa则δz+δcz=45.6+101=146.6kpa<294.6kpa=faz,满足软卧层强度要求 4.沉降验算0462.088.00.284.01E -120211=⨯⨯-==r b ωμδ，0370.088.05.284.01E -120222=⨯⨯-==r b ωμδ0308.088.00.384.01E -120233=⨯⨯-==r b ωμδ，0056.088.0684.01E -1202=⨯⨯-==r kj r ωμδmm F F S 3.490056.0142527250462.0221111=⨯⨯+⨯=⨯∙+∙=δδmm F F F S 2.720056.020257252(14250370.02312222=⨯+⨯+⨯=∙+⨯∙+∙=）δδδ mm F F F F S 1.760056.014252025725(14250370.02312222=⨯+++⨯=∙+∙+⨯∙+∙='）δδδδmm F F F S 7.970056.020*******(20250308.03323333=⨯+⨯+⨯=∙+⨯∙+∙=）δδδ则mm mm S S 1223-1212>==∆，mm mm S S 1227-1212>='='∆，mm mm S S 1225-2323>==∆，则基础均需要进行调整。
华中科技大学土木工程与力学学院《基础工程设计原理》课程设计任务及指导书 (土木工程专业姓名:学号:班级:二 O 一四年四月任务书题目 1. 柱下钢筋混凝土桩基础设计一、设计资料1. 场地工程地质资料:见图 1和表10.000-18.500-7.800-1.300杂填土灰色淤泥质土灰黄色粘性土图 1. 场地土层分布灰黑色淤泥质土-2.600表 1 各层土的物理性质及力学指标2. 柱端传至承台顶面处的荷载(设计值为:轴力 F =5000+300(n -10 (kN ,弯矩 M =400+50(n -10 (kN-m ,剪力 V =100+20(n -10 (kN (其中, M 、 V 沿柱截面长边方向作用; n 为学生顺序号,按名册顺序,各班 11号以后学生作此题目 ;3. 柱底面标高:-0.5 m4. 柱截面:F <9000KN时取 600×450 mm2, F >9000KN时取 600×540 mm25. 桩基安全等级:二级二、设计任务 (时间:1周1. 桩基础类型的选择:预制桩 (单号 ,灌注桩(双号2. 基桩的设计和计算3. 承台的设计和计算4. 桩基础的验算5. 桩基础的施工图绘制题目 2. 框架柱下钢筋混凝土条形基础设计一、设计资料1. 场地工程地质资料:如图 2和表 2所示。
0.000-1.600-0.600杂填土粉质粘土夹杂淤泥质土图 2. 场地土层分布黄红色粘性土2. 柱距布置及各柱端传至基础顶面的荷载(设计值如图 3所示。
其中, M 沿柱截面长边方向作用, n 为学生顺序号(按名册顺序,各班 1~10号学生作此题目。
柱 1柱 3柱 23. 各柱截面尺寸均为: 400×600 mm2。
4. 柱底面标高:-0.5 m。
二、设计任务 (时间:1周1. 钢筋混凝土条形基础的剖面及构造设计2. 钢筋混凝土条形基础的内力计算3. 钢筋混凝土条形基础的配筋设计4. 基础的施工图绘制指导书一、基本目的和要求本课程设计的主要目的在于培养学生综合运用理论知识的能力,培养学生解决基础工程的设计与计算的能力,加强学生的图纸、文字表达能力等基本功训练,培养学生初步熟悉和运用有关设计规范,解决工程设计问题的能力。
框架柱下钢筋混凝土条形基础设计土木工程与力学学院班级：姓名：学号：指导老师：目录1.设计资料 (2)2.设计任务 (2)3.设计依据 (3)4.计算过程 (3)4.1选择基础的材料和埋置深度 (3)4.2钢筋混凝土条形基础底面尺寸设计 (3)4.3钢筋混凝土条形基础的剖面及构造设计 (4)4.4钢筋混凝土条形基础的内力计算 (5)4.5钢筋混凝土条形基础的配筋设计： (7)4.5.1基础底板配筋计算 (8)4.5.2基础梁配筋计算 (9)4.5.1基础梁剪力计算 (10)5.基础施工图绘制 (11)框架柱下钢筋混凝土条形基础设计1、设计资料1. 场地工程地质资料：如图1和表1所示。
0.000-1.600-0.600杂填土粉质粘土夹杂淤泥质土图1. 场地土层分布黄红色粘性土土层名称含水量w(%)重度γ(kN/m3)比重d s液限w L(%)塑限w P(%)内聚力c(kPa)内摩擦角φ（度）压缩模量E S1-2(MPa)承载力特征值标准值f ak(kPa) 杂填土16.8粉质粘土28.0 18.5 2.71 28.8 18.4 12 15 4.55 120黄红色粘性土 6.9 19.4 2.73 34.7 17.3 20 21 7.0 2002. 柱距布置及各柱端传至基础顶面的荷载（设计值）如图2所示。
其中，M沿柱截面长边方向作用）3. 各柱截面尺寸：按荷载大小自行拟定。
4. 柱底面标高：－0.5 m。
2、设计任务1. 钢筋混凝土条形基础底面尺寸设计2.钢筋混凝土条形基础的剖面及构造设计；3. 钢筋混凝土条形基础的内力计算；4. 钢筋混凝土条形基础的配筋设计；5. 基础的施工图等绘制。
3、设计依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011） 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010） 《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）4、计算过程4.1. 选择基础的材料和埋置深度：由于杂填土不能做持力层，且粉质粘土夹杂淤泥质土的承载力比较小，同时粉质粘土夹杂淤泥质土的厚度不大，故选择黄红色粘性土作为持力层。
