基础专业课程设计成绩题目：柱下独立（联合）基础设计课程名称：基础工程学院：土木与建筑工程学院学生姓名：学号：2013年12月20日课 程 设 计 任 务 书设计题目 柱下独立（联合）基础设计所在院部土木与建筑工程学院专业、年级、班土木工程11-1设计要求： 按照以下所给资料进行基础设计。
1、设计资料（1）上部结构资料：上部结构为多层全现浇框架结构，框架柱截面尺寸为600×600 mm ，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。
柱网布置见图1。
690016800DCB A654321690030003600072007200720072007200图1 柱网平面图（2）地形：拟建建筑场地平整，土层起伏不大。
（3）工程地质资料自上而下依次为：①杂填土：厚约0.5m ，含部分建筑垃圾；②粉质粘土：厚0.9m ，软塑，潮湿，承载力特征值fak=120KN/m 2； ③粘土：厚2.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值fak=186KN/m 2；④淤泥质粉质粘土：厚2m,承载力特征值fak=70KN/m 2； ⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值fak=310KN/m 2； ⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值fak=600KN/m 2；表1 地基岩土物理力学参数表地层代号土名天然地基土重度（γ）孔隙比（e）凝聚力（c）内摩擦角（Φ）压缩系数(a1-2)压缩模量（Es）抗压强度（frk）承载力特征值（fak）kN/m³kPa 度1MPa MPa MPa KPa①杂填土18②粉质粘土17.2 0.65 34 13 0.20 10.0 130③粘土19.4 0.58 25 23 0.22 8.2 185④淤泥质粉质粘土17.8 22 30 0.8 70⑤强风化砂质泥岩22 20 25 3.0 300⑥中风化砂质泥岩24 15 40 4.0 620（4）水文资料为：地下水对混凝土无侵蚀性。
地下水位深度：位于地表下2.5m。
（5）材料：混凝土等级Ｃ20～C30，钢筋HPB300、HPRB335级。
2、设计内容设计柱下独立基础，包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构内力分析、强度计算，确定基础高度、进行配筋计算并满足构造设计要求，编写设计计算书。
绘制基础施工图，包括基础平面布置图、基础施工图，并提出必要的技术说明。
学生应完成的工作：1、设计计算书(A4)（1）确定地基持力层和基础埋置深度；（2）确定基础底面尺寸，验算地基承载力；（3）对基础进行抗冲切承载力验算，确定基础高度；（4）对基础进行正截面受弯承载力验算，给基础底板配筋；2、设计图纸(A4或A3)（1）基础平面布置图（2）基础配筋图要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。
参考文献阅读：[1] 华南大学，浙江大学，湖南大学编，基础工程（第二版）[M] ，中国建筑工业出版社，2011[2]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）[S]，中国建筑工业出版社，2012[3]《建筑地基基础设计规范》（GB50007 -2011）[S]，中国建筑工业出版社，2012[4]《混凝土结构设计规范》（GB50010 -2010）[S]，中国建筑工业出版社，2011工作计划：课程设计时间：5天。
其中：1、布置任务、熟悉设计资料0.5天；2、确定设计方案、计算2天；3、整理设计说明书、绘图1.5天4、打印并上交设计说明书、图纸1天。
任务下达日期：2013 年12月16日任务完成日期：2013 年12月20日目录摘要、关键词 (1)1.设计背景 (2)2.设计方案 (5)3.方案实施 (11)4.结果与结论 (17)5.参考文献 (18)6.附件 (19)柱下独立（联合）基础设计摘要：根据相关的柱网布置、荷载、地理条件等方面的要求设计一桩基础，设计的内容主要有基础的基础的结构型式、材料与平面布置；确定基础的埋置深度d ；计算地基承载力特征值ak f，并经深度和宽度修正，确定修正后的地基承载力特征值a f；根据作用在基础顶面荷载 F 和深宽修正后的地基承载力特征值，计算基础的底面积；计算基础高度并确定剖面形状；若地基持力层下部存在软弱土层时，则需验算软弱下卧层的承载力；进行配筋的计算并配筋；最后绘制施工图。
关键词：独立基础联合基础基础埋深底面尺寸底板高度配筋施工图1. 设计背景某多层全现浇框架结构房屋，上部框架柱截面尺寸为600×600 mm ，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。
柱网布置见图1。
690016800DCB A654321690030003600072007200720072007200图1 柱网平面图以下是横向框架柱的一般组合和考虑地震的内力组合表：横向框架柱内力组合（一般组合） A 柱内力 恒载 活载 右风 内力组合M 11.4 3.48 25.23 18.8 N 992.73 171.4 -14.7 1508.1 V -6.32 -1.93 -8.67 -10.42 B 柱M -9.14 -2.67 28.38 -14.96 N 1179.1 260.73 14.7 1847.3 V 5.14 -1.49 -10.535.48经计算，由于边柱柱底和中柱柱底的k k k k k )(9.0活恒风活恒+〈++，所以组合都采用k k 活恒+边柱柱底：m kN M k ⋅=+=88.1448.34.11 kN N k 13.11644.17173.992=+=kN V k 25.893.132.6-=--=中柱柱底：m kN M k ⋅-=--=81.1167.214.9kN N k 83.143973.2601.1179=+=kN V k 65.349.114.5=-=底层墙：基础连系梁传来荷载标注值（连系梁底面标高同基础顶面）墙重：)3.6kN/m 2.16kN/m (30.23.6000.03==⨯⨯±γ采用轻质填充砌块，以上：）（采用一般粘土砖，以下：319kN/m 4.104kN/m 0.90.2419000.0==⨯⨯±γ连梁重：)400240(⨯ m kN /4.224.04.025=⨯⨯)0.18m (/664.84.2104.416.2与纵向轴距∑=++=m kN柱A 基础底面：kN F k 51.12262.7664.813.1164=⨯+=m kN M k ⋅=⨯+⨯⨯+=88.317.025.818.02.7664.888.14横向框架柱内力组合（考虑地震）A 柱内力 恒载 活载 右风 内力组合M 11.4 1.75 347.58 467.63 N 992.73 85.65 208.48 1565.08V -6.32 -0.97 -111.36 -153.52B 柱 M -9.14 -1.13 350.84 443.77 N 1179.12 130.14 138.22 1750.8V 5.14 0.73 -130.18 -162.19柱B 基础底面：kN F k 21.15022.7664.883.1439=⨯+= m kN M k ⋅=⨯+⨯⨯+=59.257.065.318.02.7664.881.11建筑场地平整，土层起伏不大。
工程地质资料见表1：表1 场地工程地质资料地 层 代 号土 名天然地基土平均厚度hi 天然含水量（W ） 重度 （γ） 孔隙比（e ） 塑性指数I L 液性指数I L 凝聚力 （c ） 内摩擦角（Φ）压缩模量 （Es1-2）承载力特征值（fak ）m% kN/m ³ kPa 度 MPaKPa① 杂填土 0.5 / 17.2 / / / / / / /② 粉质粘土 0.9 27.6 19.3 0.803 13.1 0.61 30.1 10.7 8.1 120 ③ 粘土 2.5 35.9 19.4 0.58 15 0.58 28 8 2.7 186 ④淤泥质粉质粘土228.317.81.14713.91.2415.76.4270地下水位于地表下2.5m ，地下水对混凝土无侵蚀性。
2.设计方案2.1材料选用C30混凝土（c f =14.3N/mm 2，tf =1.43N/mm 2）；HPB300钢筋（yy ff '==270N/mm 2）； HRPB335钢筋（yy ff '==300N/mm 2）。
2.2.基础埋深选择根据任务书要求和工程地质资料： 第一层土：杂填土，厚0.5m ；第二层土：粉质粘土，厚0.9m,承载力特征值ak f = 120kPa ； 第三层土：粘土，厚2.5m,承载力特征值ak f = 186kPa ； 第四层土：淤泥质粉质粘土，厚2m,承载力特征值ak f = 70kPa 。
地下水对混凝土无侵蚀性，地下水位于地表下2.5m 。
持力层选用 层粘土，承载力特征值186=ak f kPa ，设基础在持力层中的嵌固深度为0.15m ，室外地坪标高同自然地面，则室外埋深为1.55m ，室内埋深2m （室内外高差0.45m ）。
所以考虑取室外地坪到基础底面为。
由此得土层分布及基础剖面示意图如下：图2 土层分布及基础剖面示意图2.3 确定基础底面积（1）A 柱1）求地基承载力特征值a f 根据持力层为粉质粘土故取6.1=d η基底以上土的加权平均重度m kN r m /63.1855.115.04.199.03.195.02.17=⨯+⨯+⨯=（加权土重度，其中杂填土容重17.23/m kN ，粉质粘土取19.33/m kN ,粘土取19.43/m kN ）持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度修正）a m d ak a kP d f f 298.217)5.055.1(63.186.1186)5.0(=-⨯⨯+=-+=γη（上式d 按室外地面算起）2）初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：KN F k 51.1226=，m KN M k ⋅=88.31，KN V k 25.8= 基础底面积：242.7)255.1(5.020298.21751.12261.11.1m d f F A G a k =+⨯⨯-⨯=⋅-≥γ设2.1/=b l ，m A b 49.22.1/42.72.1/===取m b 8.2=，m l 5.3=，且m m b 38.2<=不需要再对a f 进行修正。
3）验算持力层地基承载力 回填土和基础重：kN A d G G k 9.347)255.1(215.38.220=+⨯⨯⨯=⋅⋅=γ偏心距： m lm G F M e k k k k 58.0602.09.34751.122688.31=<=+=+=，kPa f kPa A G F P a k k k 298.21765.1605.38.29.34751.1226=<=⨯+=+=基底最大压力： ⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=5.3021.06165.16061max l e AG F P k kk ka a a kP f kP 76.260298.2172.12.116.166=⨯=<=0min >k P ，满足要求。