条形基础,独立基础课程设计
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地基基础课程设计计算书第一部分毛石条形基础设计一、荷载计算外纵墙：取两窗中心线的距离3.3m为计算单元宽度山墙：取1m为计算单元宽度内横墙：取1m为计算单元宽度内纵墙：取两门中心线的间距8.26m为计算单元宽度二、确定基础埋深=2m,内纵墙和内因为标准冻深为1.2m，所以外纵墙和山墙的基础埋深d1=2.6m横墙的基础埋深d2三、地基承载力特征值的确定三、计算各道墙的基础地面尺寸1、基础宽度外纵墙：山墙：内横墙：内纵墙：取b=1.5m2.基础高度外纵墙：取h=1000mm 放大脚所需台阶数：山墙：取h=1000mm放大脚所需台阶数：内横墙：取h=1000mm放大脚所需台阶数：内纵墙：取h=1000mm放大脚所需台阶数：基础剖面图：外纵墙和山墙为1-1剖面图，内横墙和内纵墙为2-2剖面图1-1剖面图图12-2剖面图K平面图布置图：图3 四、软弱下卧层强度验算1.下卧层修正后的地基承载力特征值：mz经深度修正下卧层承载力设计值为：1a f2. 下卧层顶面处的自重应力：cz P3. 确定地基压力扩角θ，按持力层与下卧层压缩模量值之比：Es4. 土的自重应力：c5. 下卧层顶面处附加应力及验算下卧层承载力： 外纵墙：山墙：内横墙：内纵墙：第二部分柱下钢筋混凝土独立基础设计一、柱下钢筋混凝土独立基础设计任务书（一）设计题目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1所示，试设计该基础。
（二）设计资料⑴工程地质条件该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粉质粘土，土的天然重度为20 kN/m3，地基承载力特征值f ak=130kN/m2，地下水位在-1.5m处，无侵蚀性。
⑵给定参数柱截面尺寸为500mm×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1150kN，弯矩值为210kN·m，水平荷载为71kN。
⑶材料选用混凝土：采用C30（可以调整）（f t=1.43N/mm2）钢筋：采用HPB335（可以调整）（f y=300 N/mm2）（三）设计内容⑴确定基础埋置深度⑵确定地基承载力特征值⑶确定基础的底面尺寸⑷确定基础的高度⑸基础底板配筋计算⑹绘制施工图（平面图、详图）（四）设计要求⑴计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。
⑵制图要求所有图线、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。
⑶设计时间三天。
二、柱下钢筋混凝土独立基础课程设计指导书（一）确定基础埋置深度d 同前所述 （二）确定地基承载特征值f a 同前所述)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη（三）确定基础的底面面积A ≥hf F ⨯-γa k式中各符号意义同前所述（四）持力层强度验算⎪⎭⎫ ⎝⎛±+=l e A G F p 0k k kmaxkmin 61≤1.2f a2kminkmax k p p p +=≤f a式中 p k ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值(kPa)； p kmax ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值(kPa)；p kmin ——相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最小压力值(kPa)；F k ——相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面的竖向力值kN)；G k ——基础自重和基础上的土重(kN)； A ——基础底面面积(m 2)； e 0——偏心距(m)；f a ——修正后的地基承载力特征值(kPa)； l ——矩形基础的长度(m)。
（五）确定基础的高度F l ≤0.70m t hp h a f β 式中 F l ——相应于荷载效应基本组合时作用在A l 上的地基土净反力设计值(kN)；βhp ——受冲切承载力截面高度影响系数，当h 不大于800mm 时，βhp 取 1.0；当大于等于2000mm 时，βhp 取0.9，其间按线性内插法取用； f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值(kPa)；a m ——冲切破坏锥体最不利一侧计算长度(m)；h 0——基础冲切破坏锥体的有效高度(m)。
（六）底板配筋计算y 0s 9.0f h M A I I =； ()()()jI jmax z 2z I 2481p p b b a l M ++-= y0s 9.0f h M A II II =； ()()()j m i n m a x z 2z II 2481p p a l b b M j ++-= 式中 A sI 、A sII ——分别为平行于l 、b 方向的受力钢筋面积(m 2)；M I 、M II ——分别为任意截面I-I 、II-II 处相应于荷载效应基本组合时的弯矩设计值(kN ·m)；l、b——分别为基础底面的长边和短边(m)；f y——钢筋抗拉强度设计值(N/mm2)；p jmax、p jmin——相应于荷载效应基本组合时的基础底面边缘最大和最小地基净反力设计值（kPa）；p jI、p jII——任意截面1-1 、2-2处相应于荷载效应基本组合时的基础底面地基净反力设计值（kPa）；a z、b z——分别为平行于基础长边和短边的柱边长(m)；（七）绘制施工图合理确定绘图比例（基础平面布置图，详图）、图幅布置；符合《建筑制图标准》。
三、参考文献1.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）. 北京：中国建筑工业出版社，20022.孙维东主编. 土力学与地基基础. 北京：机械工业出版社，20033.中华人民共和国国家标准. 砌体结构设计规范（GB50003-2001）. 北京：中国建筑工业出版社，20024.沈克仁主编. 地基与基础. 中国建筑工业出版社，1993四、设计实例1.设计题目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4所示，在基础顶面处的相应于荷载效应标准组合，由上部结构传来的轴心荷载为1150kN，弯矩值为210kN·m，水平荷载为71kN。
柱永久荷载效应起控制作用，柱截面尺寸为500mm×500mm，试设计该基础。
2.工程地质情况该地区地势平坦，无相邻建筑物，经地质勘察：持力层为粉质粘土（ηb=0.3、ηd=1.6），土的天然重度为20 kN/m3，f ak=130kN/m2，地下水位在-1.5m处，无侵蚀性。
3.基础设计⑴确定基础的埋置深度dd=1400mm根据GB50007-2002规定，将该独立基础设计成阶梯形，取基础高度为650 mm，基础分二级，室内外高差450mm，如图5、6所示。
图5 基础剖面图图6 基础平面图⑵确定地基承载特征值f a假设b ＜3m,因d =1.4m ＞0.5m 故只需对地基承载力特征值进行深度修正,()22a ak d m (0.5)130 1.619.29 1.40.5kN /m 157.78kN /m f f d ηγ⎡⎤=+-=+⨯⨯-=⎣⎦ ⑶确定基础的底面面积1.41.85m 1.625m 2h +== A ≥22k a 1150m 9.18m 157.7820 1.625k F P f h γ+==-⨯-⨯考虑偏心荷载影响，基础底面积初步扩大12%，于是 221.12 1.129.18m 10.28m A A '==⨯= 取矩形基础长短边之比l/b =1.5，即l =1.5b82.62m b == 取b=2.64 m 则l =1.5b =3.96 m 取b=4m A = l ×b =4×2.64 m=10.56 m 2⑷持力层强度验算作用在基底形心的竖向力值、力矩值分别为K K 1150kN (11502010.56 1.625)kN 1493.2kN F G Ah γ+=+=+⨯⨯= k (210710.65)kN m 256.15kN m M M Vh =+=+⨯⋅=⋅k 0k 256.15m 0.17m 1493.2k M e F G ===+＜4m 0.67m 66l ==符合要求。
kmax 20k k kmin261493.260.17177.46kN /m 11kN /m 210.564105.34kN /me F G p A l +⨯⎛⎫⎛⎫=±=⨯±= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ＜1.2f a =1.2×157.78kN/m 2=189.34kN/m 222kmax kmin k 177.46105.34kN /m 141.4kN /m 22p p p ++===＜f a =157.78kN/m 2 故持力层强度满足要求。
⑸基础高度验算现选用混凝土强度等级C30，HPB335钢筋，查得混凝土f t =1.43N/mm 2=1430kN/m 2，钢筋f y =300 N/mm 2，地基净反力k (274930.65)kN m 334.45kN m K M M Vh =+=+⨯⋅=⋅基k 0k 334.45m 0.22m 1496M e F ===基＜4m 0.67m 66l ==kmax 2k 0kmin26149660.17177.79kN /m 11kN /m 210.564105.54kN /mF e p A l ⨯⎛⎫⎛⎫=±=⨯±= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭基 由图2可知，h =650mm ，h 0=610mm ；下阶h 1=350mm ，h 01=310mm ；a z1=2000mm ，b z1=1320mm 。
1) 柱边截面b z +2 h 0=(0.5+2×0.61)m=1.72m ＜b =2.64m2100222222240.5 2.620.50.61 2.620.61m22222.78m z z a b l b A h b h⎛⎫⎛⎫=----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--⨯---⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=()()200220.50.610.61m0.677mz A b h h =+=+⨯= 11m a x 2.78177.79k N 494.26k N j F A p ==⨯= h p t 20.70.7 1.014300.677k N 677.68k N f A β=⨯⨯⨯=＞F 1=494.26kN 符合要求。
2) 变阶处截面b z1+2 h 01=(1320+2×310)mm=1940mm=1.94m ＜b =2.64m211101012222222242 2.62 1.320.31 2.620.31m 22221.80780.1156 1.6922m 1.7m z z a b l b A h b h ⎛⎫⎛⎫=----- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎡⎤⎛⎫⎛⎫=--⨯---⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦=-=≈()()2101012221.320.310.31m 0.5053m 0.51m z A b h h =+=+⨯=≈11m a x 1.7177.79k N 302.243k N j F A p ==⨯=h p t 20.70.7 1.014300.51k N 510.51k N f A β=⨯⨯⨯=＞F 1=302.243kN 符合要求。
