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1、课程设计一课程设计目的1.掌握钢筋混凝土独立基础设计和计算的基本设计理论和方法。2.掌握柱下钢筋混凝土的配筋设计计算方法及配筋构造要求，熟悉绘图标准，掌握绘图基本方法。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，试设计该基础。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/m3，地基承
2、载力特征值 =230kN/m2，地下水位在-7.5m 处，akf无侵蚀性。(2)、荷载资料柱截面尺寸为 350mm500mm，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=80kNm，水平荷载为10kN。（3） 、材料选用混凝土：采用 C20（可以调整）钢筋：采用 HPB235（可以调整）2、计算书要求计算书包括封面（见统一格式） 、正文，要求书写工整、数字准确、图文并茂。3、制图要求：完成 2张图：1 张基础平面布置图，1 张详图（包括基础平面图和剖面图） 。建议图纸采用 A3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
3、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，初步取基础埋置深度 d=1.3m，室内外高差 300mm。基础高度为 h=600mm，基础分二级，从下至上分 350mm,250mm两个台阶；h 0=550mm（有垫层） ，h1=350mm，h 01=300mm；a 1=1200mm，b 1=800mm。2）确定地基承载力特征值 af查表得 =0; =1.0所以：bd= + （b-3）+ m( -0.5)afkd=
4、230+0+1.0180.8kNm 2=244.4 kNm 23)确定基础底面面积计算基础和回填土重 Gk时的基础埋深 = (1.3+1.3）m=1.3md21A0= =dfFGak.31204.68m由于偏心不大，基础底面面积按 20%增大，即：A=1.2 A0=1.2 3.11 m2=3.74m2初步选择基础底面面积 A= =2.4 1.6=3.84 m2,且 b=1.6m3m 不需要再对 falb进行修正。4)验算持力层地基承载力基础和回填土重 kNAdGk 84.9.3120偏心距 = = m=0.11m 则 满足：ekKkFM84.96ml2.06p0infk= = kPa=258.
5、9 kPapkmaxAGKle1.304.21= = kPa=147.2 kPakinFKl684.9.06= = kPa=203.1 kPapk2minaxk217.5其中 =293.3 kPa； ； 满足要求。knaxfa 0minfpkfakp最后确定柱子基础底面长 =2.4m，宽 =1.6m。lb5）确定基础的高度（采用阶梯形基础）假设基础高度为 h=600mm，基础分二级，从下至上分 350mm,250mm两个台阶；h0=550mm（有垫层） ，h 1=350，h 01=300mm；a 1=1200mm，b 1=800mm。计算基底净反力由给定标准值上部结构传来轴心荷载为 N=680
6、kN，弯矩值为 M=80kNm，水平荷载为 10kN分别乘以分项系数 1.35得荷载设计值为 N=918 kN,M=108 kNm，V=13.5 kNC20的混凝土（ ）则偏心距 =21.mNften0, 126.0918.53mFM基础边缘最大和最小净反力=llbFeponn,max,i614.21608.39kpa4.3186柱边基础截面抗冲切验算由假设知 ;mhbmlambacct 50,6.1,4.2,5.0,3. 则 ah bt 4.1.25.0取p220 95.0.45.3aAbtm 2200 634.05.326.15.24. mhbhlccl 由于是偏心受压， 冲切力：max,
7、np取 kNkApFlnl 45.1963.041max, 抗冲切力： 满 足 要 求lmthp Fkf f5.4863.01.707.0 变阶处抗冲切验算 mblmhabat 6.1,4.2,30,2.1,8.011 同理 ah bt 4.,.01所 以p则 220 3.0.24.182aAbtm 2220110 47.03.826.3.24. mhbhll kNApFlnl .147.041max,冲 切 力满 足 要 求抗 冲 切 力 lmthp FkNAf f1.2543.01.707.0最后确定基础高度 h=600mm。6）基础底板配筋计算选用 HPB235钢筋， 210mNfy基础
8、长边方向 柱 边截 面kpaplapncn 8.254.1634.2508.163mi,ax,mi, 柱 边 净 反 力悬臂部分净反力平均值：kpakppnnn 6.284.54.3122,max, 弯矩： mkNkblMccn 97.153.06125.046.28412 2260, 9.19.75. mhfAys 变 阶 处截 面kpakplapnn 75.268.134.28.163mi,x,1mi, 悬臂部分净反力平均值：kpakpappnnn 58.297.264.312,max, 弯矩：mkNkbalpMn 94.708.0612.458.2941121 22601, .530.7
9、. mhfAys 比较 AsI 和 ASIII，应按 配筋，在平行于 l 方向 1.6m 宽度范围内配s816140，实配 As=1608mm21461.95mm2。基础短边方向因为该基础受单向偏心荷载的作用，所以，在基短边方向的基地反力可按均匀分布计算，取 kpakppnnn 1.2398.164.3221mi,ax, 柱 边截 面mkNkalbpMccn 50.825.04235.06124.39242 260, .751.089. mhfAys-截面 (变阶处 )mkNkalbpMnv 256.382.148.0624.39242121 2601, 7.589. mhfAyvvs比较 A
10、sII 和 ASIV，应按 AsII 配筋，但面积仍较小，所以在平行于 b 方向 2.4m 宽度范围内按构造配 10200（即 1310， ）25.10As7）绘制施工图（平面布置图、详图 ）见附录四总结这是一次柱下钢筋混凝土独立基础的课程设计。在这之前，我基本上没有什么经验，拿到课程设计任务书，我大致浏览了一下：1、课程设计的内容和要求；2、课程设计图纸内容及张数；3、课程设计进程安排以及两张需要画的图：基础平面图和基础大样图。然后就开始查找资料准备为期一周忙碌而又充实的实践过程了。首先，我先把书本上的设计例题看了一遍，然后就按照那个模式去做老师给的任务了。设计过程中基本上没有什么很大问题，
11、很顺利的就做完了。通过本次的的课程设计让我们更加熟练的掌握了浅基础设计要点，过程以及方法，让我们学会了将课本上死的知识转化为实际运用中活的知识，培养了我们作为一个人土木人应该具有的细心、严谨等品质，为我们以后的就业打下了基础。这次课程设计最大的一个问题就是关于 word软件中公式编辑器的使用方法，以前基本上用不到这个，现在相当于又给自己额外增加了一项技能。其实用顺手了也不难只不过编辑过程有些枯燥无味，但是这同时也培养了我们的耐心和细心。另外在课程设计中不仅仅涉及到了土力学与基础工程中的知识，在配筋的过程中需要我们去翻阅规范或者我们的另一门教材混凝土结构原理 ，这样各个学科之间的相互渗透相互结合
12、更是让我们能够将零散的知识合为一个整体灵活的运用到工程实践中去。另外此题中长边方向可以按计算配筋而短边方向虽然也有计算配筋，但是由于计算配筋比构造配筋小，这样就不符合构造要求了，所以必学得按照构造配筋。这种情况在课文例题中是很难遇到的，可是实际模型中就有，我们需要特别注意。另一个需要注意的问题就是，设计值和标准值如何取用的问题，在计算基础埋置深度，地基承载力特征值，地基基础底面尺寸时我们都必须采用荷载的标准值，而在进行基础高度和基础底板配筋的时候我们就应该采用荷载的设计值。荷载的设计值等于标准值乘以一个分项系数。总的来说，这次课程设计让我获益匪浅。参考文献1. 赵明华主编， 土力学与基础工程 ，武汉：武汉理工出版社，2010 年。2.中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范（GB 50007-2011）. 北京：中国建筑工业出版社，2011 3.丁梧秀主编. 土力学与地基基础. 郑州：郑州大学出版社，2006
