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1、 基础工程课程设计计算说明书课程名称： 基础工程课程设计 设计题目： 柱下独立基础设计 专 业： 班 级： 学生姓名: 学 号: 指导教师: 周 友 香 职 称： 副教授 最终成绩评定: 湖南工业大学科技学院教务部 制2014 年 06 月 27 日湖南工业大学科技学院基础工程课程设计0目 录11 基础课程设计目的1 12 基础课程设计成果及其基本要求1 1.2.1 课程设计计算书主要内容要求1 1.2.2 课程设计施工图纸的要求1 13 基础课程设计成绩评定2 2 柱下独立基础设计3 21 设计资料3 22 独立基础设计计算3 2.2.1 选择基础材料3 2.2.2 确定基础埋置深度3 2.
2、2.3 求地基承载力特征值 fa.4 2.2.4 初步选择 A 轴基底尺寸4 2.2.5 验算 A 轴基础持力层地基承载力4 2.2.6 A 轴基础地基变形验算.5 2.2.7 计算 A 轴基础基底净反力5 2.2.8 确定 A 轴基础高度(采用阶梯形基础)5 2.2.8.1 柱边基础截面抗冲切验算5 2.2.8.2 变阶处抗冲切验算6 2.2.9 A 轴基础配筋计算.7 2.2.10 A 轴基础配筋大样图.8 2.2.11 确定 B、C 两轴柱子基础底面尺寸9 2.2.12 B、C 两轴基础持力层地基承载力验算.9 2.2.13 绘制施工图10 参考文献12 附录13 附录 1 地基基础设计
3、等级.13 附录 2 可不作地基变形计算的设计等级为丙级建筑物范围.13 附录 3 承载力修正系数.14 附录 4 地基压力扩散角14 附录 5 钢筋的计算截面面积及理论重量.15 附录 6 每米板宽内的钢筋截面面积表.15 致谢16湖南工业大学科技学院基础工程课程设计001 绪论地基基础设计是土木工程结构设计的重要组成部分，必须根据上部结构条件（建筑物的用途和安全等级、建筑布置、上部结构类型等）和工程地质条件（建筑场地、地基岩土和气候条件等） ，结合考虑其他方面的要求（工期、施工条件、造价和节约资源等） ，合理选择地基基础方案，因地制宜，精心设计，以确保建筑物和构筑物的安全和正常使用。 11
4、 基础课程设计目的课程设计的目的主要体现在巩固与运用基本概念与基础知识、掌握方法以及培养各种能力等诸多方面：1、巩固与运用理论教学的基本概念与基础知识；2、培养学生使用各种规范及查阅手册和资料的能力；3、培养学生概念设计的能力（不仅仅只注意计算准确与构造措施） ；4、熟悉设计步骤与相关的设计内容；5、学会设计计算方法；6、培养学生图纸表达能力：图纸必须正确体现设计计算，图纸上每根线都有根有据；还要查阅手册、规范注重构造设计表达；7、培养学生语言表达能力；8、培养学生分析和解决工程实际问题的能力：一人一题，主动思考，自行全面设计训练，从而提高解决问题的能力。 12 基础课程设计成果及其基本要求基
5、础课程设计的成果包括课程设计计算书和课程设计图纸两个部分。课程设计计算书应该装订成一册，一般由封面、目录、设计计算具体内容、参考文献、附录（可以是钢筋选用表等设计依据资料） 、致谢等部分组成；课程设计图纸应符合规范，达到施工图深度要求。1.2.1 课程设计计算书主要内容要求确定基础埋置深度确定基础底面尺寸,验算地基承载力（包括下卧层的验算）地基变形验算（如不需要验算，也要说明分析过程）对基础进行抗冲切承载力验算,确定基础高度对基础进行正截面受弯承载力验算,确定基础底板配筋（长向和短向的台阶及柱边截面都要有计算过程）1.2.2 课程设计施工图纸的要求依据国家制图标准房屋建筑制图标准 （GB/T5
6、0001-2010）和建筑结构制图标准 （GB/T50105-2010） ，采用铅笔手绘（用 A1A1 图幅） ，设计内容满足规范的要求，湖南工业大学科技学院基础工程课程设计11图面布置合理，表达正确，文字规范，线条清楚，达到施工图的要求。基础平面布置图，比例 1:100独立基础大样图，比例 1:101:30设计说明、钢筋下料表等 13 基础课程设计成绩评定课程设计的成绩是百分制，由课程设计成果、课程设计过程、课程设计答辩三部分组成。其中课程设计成果占 50%、课程设计过程占 30%、课程设计答辩占 20%。湖南工业大学科技学院基础工程课程设计222 柱下独立基础设计根据课程设计任务分配计划表
7、，需选择基础课程设计任务书中的第 15 题号的荷载，基础持力层选号黏土层，需要详细设计 A 轴柱下独立基础并绘制其基础详图；对于B 轴 C 轴柱下独立基础只需要计算基础底面积；并绘出整个工程的基础平面布置图。 21 设计资料15 号题 A 轴柱底荷载： 柱底荷载效应标准组合值：FK=1534KN,MK=335KN.m,VK=109KN； 柱底荷载效应基本组合值：F=1995KN,M=425KN.m,V=142KN。持力层选用号粘土层，承载力特征值 fak=180kPa，上部框架柱截面尺寸为500500 mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差 450mm。抗震烈度为 6 度，抗震等级为四级（抗
8、震构造设计即可） 。 22 独立基础设计计算 完整设计计算出轴柱下独立基础，轴轴柱下独立基础只需要计算底面积大ABC小。2.2.1 选择基础材料采用 C25 混凝土，HPB235 钢筋，根据经验和规范预估基础高度 0.8m。2.2.2 确定基础埋置深度基础埋置深度是根据柱下独立基础课程设计任务分配所选号土层和工程地质资料选取确定。工程地质条件自上而下依次如下: 号土层：杂填土，层厚约 0.5m，含部分建筑垃圾。 号土层：粉质粘土，层厚 1.2m，可塑，潮湿，承载力特征值 fak=130kPa。 号土层：粘土，层厚 1.5m，稍湿，承载力特征值 fak=180kPa。 号土层：全风化砂质泥岩，厚
9、 2.7m，承载力特征值 fak=240kPa。拟建场区地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表下 1.5m。取基础底面高时最好取至持力层下 0.5m，本设计取第三层土为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为 0.5+1.2+0.5=2.2m。由此得基础剖面示意图 2.1 如下：图 2.1 基础剖面示意图湖南工业大学科技学院基础工程课程设计332.2.3 求地基承载力特征值 fa（1）根据号粘土层资料 e=0.58,IL=0.78 查附录 3 承载力修正系数得 b=0.3, d=1.6（2）计算基底以上土的加权平均重度:3/23.162 . 2 5 . 04 . 92 . 0)1020(1205
10、 . 018mKNrm（3）持力层承载力特征值 fak（先不考虑对基础宽度修正）kpadffmdaka15.224)5 . 02 . 2(23.166 . 1180)5 . 0(（上式 d 应按室外地面算起）2.2.4 初步选择 A 轴基底尺寸 (1)取柱底荷载标准值：FK=1534KN,MK=335KN.m,VK=109KN； (2)计算基础和回填土重 GK时的基础平均埋深: md425. 245. 02 . 22 . 221且水下占 0.7m,水上 1.725m (3)基础底面积：2 040. 820725. 1107 . 015.2241534mdfFAGak由于偏心不大，基础底面积按
11、20增大，即：2 008.1040. 82 . 12 . 1mAA初步选定基础底面面积，且不需要再对 fa208.108 . 26 . 3mblAmmb38 . 2进行修正。2.2.5 验算 A 轴基础持力层地基承载力 （1）回填土和基础重：08.10)20725. 1107 . 0(AdGGkKN32.418（2）偏心距： ，mlmGFMekkk k6 . 06216. 032.41815348 . 0109335，满足。0minkP(3) 基底最大压力： 6 . 3 216. 06108.1032.418153461maxle AGFPkkk k湖南工业大学科技学院基础工程课程设计44)9
12、7.268(2 . 14 .263aaaKPfKP（4）根据地质资料不存在软弱下卧层，不许验算下卧层承载力，下卧层承载力满足 要求。 所以，最后确定 A 轴基础底面面积长，宽。m6 . 3m8 . 22.2.6 A 轴基础地基变形验算根据任务书地基基础等级为丙级，又 A 轴地质资料符合附录 2 可不作地基变形计算的设计等级为丙级建筑物范围，所以不要做地基变形验算。2.2.7 计算 A 轴基础基底净反力 (1) 取柱底荷载效应基本组合设计值：F=1995KN,M=425KN.m,V=142KN。(2) 净偏心距 mNMen27. 019958 . 01424250,(3) 基础边缘处的最大和最小
13、净反力)6 . 3 27. 061 (8 . 26 . 3 1995)61(0,max,min,lelbFnnnpaakP kP98.286 85.1082.2.8 确定 A 轴基础高度(采用阶梯形基础)2.2.8.1 柱边基础截面抗冲切验算图 2.2 冲切验算简图（a）柱下冲切；（b）变阶处冲切见图 2.2（a）,已知：，。ml6 . 3mb8 . 2mbact5 . 0mac5 . 0根据经验和规范初步选定基础高度，分两个台阶，每阶高度均为 400mmh800的。（有垫层） 。mmmmh750)1040(8000湖南工业大学科技学院基础工程课程设计55，取mbmhaatb8 . 2275.
14、 025 . 020mab2mmaaabt m125022000500 2因偏心受压，取npKPapn98.286max,冲切力： 200max,2222hbbbhalPFcc nl 2 75. 025 . 028 . 28 . 275. 025 . 026 . 398.286KN92.596抗冲切力：75. 025. 11027. 10 . 17 . 07 . 03 0hafmthp，满足KNKN92.59644.833（Bhp是受冲切承载力截面高度影响系数，当高度 h800mm 时 Bhp=1）2.2.8.2 变阶处抗冲切验算根据经验和规范选定台阶尺寸：见图 2.2（b） ，则：mb5 .
15、 11ma9 . 11mbat5 . 11mmh3505040001，取mbmhaatb8 . 22 . 235. 025 . 1201mab2 . 2maaabt m85. 122 . 25 . 12冲切力： 2011 011 max,2222hbbbhalPFnl= 2 35. 025 . 128 . 28 . 235. 029 . 126 . 398.286KN9 .375抗冲切力：35. 085. 11027. 10 . 17 . 07 . 03 01hafmthp，满足KNKN9 .3756 .275湖南工业大学科技学院基础工程课程设计662.2.9 A 轴基础配筋计算受力钢筋选用的 HPB235
