基础工程课程设计任务书及例题

1、基础工程课程设计任务书开题日期：2014 年 5 月 26 日 完成日期：2014 年 6 月 1 日一、设计目的通过本次设计，让学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体的计算过程，并逐步培养从事基础工程浅基础的设计能力。二、设计内容（1） 设计题目柱下钢筋混凝土独立基础（2） 设计内容1、确定基础埋深；2、按持力层承载力特征值确定基础底面尺寸；3、验算地基变形；4、基础结构设计：拟定基础剖面尺寸，进行内力分析、强度验算和配筋设计，并满足构造设计要求；5、绘制基础施工图，包括基础平面图、立面图及配筋图。（3） 设计资料1、 地形 拟建建筑场地平整2、工程地质资料自上而下依次为：

2、 号土层填土：厚约 m,含部分建筑垃圾；号土层粉质黏土：厚 m,软塑，潮湿，承载力特征值fak=130 kpa；号土层黏土：厚m,可塑，稍湿，承载力特征值fak=180 kpa；号土层，细砂，层厚 m,中密，承载力特征值fak=240 kpa；号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值fak=300 kpa3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1 所示。表1地基岩土物理力*数表a-rLz天然地基土4、水主事 孔隙黏聚内摩压缩压缩抗压 承载力文£ 土的名称里皮lt,、比力擦角系数模量强度 特征值代（丫） /、资号(e)(c)()(a 1-2)( E)(f rk)(f ak)

3、kN/m3度料 杂填土18为粉质粘土203413130Mr粘土2523180和1 全风化下212230240砂质泥石水_ 强风化对 ，222025300砂质泥石混 中风化 ，241540620砂质泥石凝士无侵蚀性；地下水位于地表卜 m。5、上部结构资料上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm柱网布置见图1,图中仅画出了 1-6列柱子，其余7-10列柱子和4-1列柱 子对称。图1 柱网平面图6、上部结构作用：柱底的荷载效应标准组合值和荷载效应基本组合值分别见表2和见表3。表2柱底荷载效应标准组合值柱号Fk (kN)M (kN?m)Vk (kN)A轴B轴C轴A轴B

4、轴C轴A轴B轴C轴1975154811871401001984648442103216151252164125221556052310901730131219015024262665741150181513702101752717173675121818731433235193297808374612821883149625721832586908371339197015602842423559695898140220571618231266377102104989153421401677335288402109113106柱号F (kN)M(kN?m)V (kN)A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴

5、B轴C轴11268201215441831302586062582134221001627214163288727867314182250170624819531581867441496236017822742283539395885158424351863306251386104108966166724481945334284423112117108717412562202836931546212512411681823267421043913464911331361289199527832181425375523142147138102078286622454554025571561531

6、49表310159822051727365309428120117114柱底荷载效应基本组合值7、材料：混凝土等级 C25- C30,钢筋HRB4003个组。第1组共15人，基础持力层选用土层,设计A轴柱下独立基础;第2组共15人，基础持力层选用土层,设计B轴柱下独立基础;第3组共15人，基础持力层选用土层,设计C轴柱下独立基础。8、根据以上所给资料及学生人数，每班划分为三、设计成果及要求:成果：基础工程课程设计计算书(1)设计计算书封面封面上应写明设计题目、学生姓名、专业、年级、指导教师等信息，且必须打印。(2)目录及正文目录及正文格式自定，且必须手写。要求:1. 计算书按封面、任务书、目录

7、、正文、结束语及参考文献的顺序进行左侧装订。2. 计算书要求书写工整、数字准确、图文并茂。四、参考资料2009;1 .土力学(第2版)东南大学等四校合编.中国建筑工业出版社,2009;2 .基础工程(第2版)华南理工大学等三校合编.中国建筑工业出版社,3. 土力学与基础工程赵明华主编 . 武汉工业大学出版社，2003；4. 混凝土结构设计(新 1 版)白国良主编 . 武汉理工大学出版社，2011；5. 建筑结构荷载规范( GB50009 2012) ，中国建筑工业出版社，2012；6. 建筑地基基础设计规范( GB50007 2011) ，中国建筑工业出版社，2011；7. 混凝土结构设计规范

8、( GB50010 2010) ，中国建筑工业出版社，2010。目录柱下独立基础设计 1选择基础材料选择基础埋置深度地基承载力特征值初步选择基底尺寸验算持力层地基承载力基础高度的确定变阶处抗冲剪验算配筋计算基础配筋大样图结束语 11参考文献 12独立基础设计本人设计资料本人分组情况为第二组第23 号， 根据分组要求及参考书柱底荷载效应标准组合值及柱底荷载效应基本组合值选用8 题号B 轴柱底荷载.柱底荷载效应标准值: FK 2507KN ,M K 266KN m,VK 104KN 。柱底荷载效应基本组合值: F 2674KN ,M 346 KN m,V 136KN 。持力层选用4 号全风化砂质泥

9、岩土层，厚米，承载力特征值fak 240Kpa ，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选择基础材料基础采用C25混凝土，HRB33吸钢筋，预估基础高度。选择基础埋置深度根据柱下独立基础课程设计任务书要求和工程地质资料选取。拟建厂区地下水对混凝土结构无侵蚀性，地下水位于地表下。取基础底面高时最好取至持力层下，本设计取4 号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为+=。由此得基础剖面示意图，如图所示。修改图上尺寸图 基础剖面示意图求地基承载力特征值fa根据全风化砂质泥岩，查表得b=，d =。基底以上土的加权平均重度为：由于持力层为粘土，地基承载力特

10、征值为：fak 240Kpa持力层承载力特征值fa （先不考虑对基础宽度修正值）为上式 d 按室外地面算起。初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：FK 2057KN ,M K 266KN m,VK 104KN计算基础和回填土重 Gk时的基础埋置深度为基础底面积为由于偏心不大，基础底面积按20%曾大，即初步选定基础底面积A bl一 一 _ _2 一2.4 3 7.2m ,且 b=n不需要再对fa进行修正。验算持力层地基承载力基础和回填土重为偏心距R min 0 ,满足要求。基底最大压应力：Pmax6 0.16)3Fk Gk6eK) 1282 349.44Al8.4256.37KN 1.2 fa 26

11、8.92 KNPmax=2057+/* (1+ 3)=432 KN <'、'、'计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：静偏心距为：基础边缘处的最大和最小净反力为：基础高度的确定柱边基础截面抗冲切验算(见图)(a)(b)图冲切验算简图(a)柱下冲切(b)变阶处冲切;L!LJ取l=3m,b=, at bc 0.5m,ac 0.5m,初步选定基础高度 h=800mm分两个台阶，每阶段高度20均为 500mm h0 800 40 750mm（有垫层）,贝U取 2ab at 2h0 0.5 2 0.75 2.0m取ab=。因此，可得因为偏心受压，Pn取Pmax 497.

12、7Kpa ,冲切力：抗冲切力为因此满足要求。变阶处抗冲剪验算由于有b . _ ._ _at b11.2m,a1 1.5m,h01 400 502abi at 2h0i 1.2 0.7 1.9m所以取ab1 1.9m,冲切力为抗冲切力为因此满足要求。2.4m 。350mm，则取2.4m选用HPB335钢筋,fy300N/2mm 。配筋计算1） 基础长边方向对于I - I截面，柱边净反力为悬臂部分净反力平均值为弯矩为钢筋的面积为对于m -出截面（变阶处），有弯矩为钢筋的面积为因此比较As3和,应取As1配筋，实际配 16200,则钢筋根数为2） 基础短边方向因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基

13、础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取与长边方向的配筋计算方法相同，对于n- n截面（柱边）的计算：弯矩为IV-W截面（变阶处）的计算：弯矩为因此，按As2在短边方向配筋，实际配12150钢筋根数为基础配筋大样图基础配筋大样图如图 A3图纸01所示。修改图样图基础配筋示意图结束语本次课程设计即将告一段落，在此两周里，通过同学和老师的帮助，还有自己的努 力终于完成了此次课程设计的任务，可能课程设计的结果会差强人意，但在其中的过程 中，学到的知识量却是令人欣慰的。课程设计本身就是一项理论与实际相结合的过程，与平时的课后作业相比，需要更 多的知识积累与运用。同时我们越是认真负责的对待，我们在这个过程中收获得就越多。 相对于我自己而言，刚刚开始做的时候会有很多顾忌，生怕会应该前期的错误会引起后 面的大麻烦，从而要求我细心处理每一个细节问题，包括荷载的取值，基础的埋深等等, 通过与同学的探讨，加深了自己对那些原来有疑惑的知识点的理解，越做到后面，计算 步骤就越熟练，计算速度也就越快。也许这是完成一个任务的普遍规律，由浅而深，由 生到熟的过程。与此同时，这次的课程设计也是一次知识的总结，剪力计算、弯矩计