基础工程课程设计学院：土木工程学院班级：姓名：学号：基础工程课程设计一、选择基础的材料、类型和平面布置。

材料：C30混凝土、C10混凝土、HRB400级钢筋 类型：柱下独立基础（外柱）、柱下双柱矩形联合基础（内柱）二、选择基础的埋置深度结合《建筑地基基础设计规范》中关于不冻胀土基础埋深的规定和设计任务书中的工程地质条件、水文地质条件以及基础尽量浅埋的原则，取基础埋置深度为1.4m （从室外地面算起）。

三、确定地基承载力特征值基础的持力层为粉质粘土，ｅ=0.828<0.85，l I =0.52<0.85，查表2-5得 ηd=1.6，室内地面高出室外地面0.45m ，则地基承载力特征值为：()()kpad f f m d ak a 3205.085.185.18.1885.01816.12805.0=-⨯⨯+⨯⨯+=-+=γηA.外柱独立基础设计四A ．确定A 柱下独立基础的底面尺寸 初步确定外柱基础底面尺寸考虑荷载偏心，将基底面积初步增大20%，214.7625.12032017802.12.1m d f F A G a K =⨯-⨯=-=γ ，取基地长短边之比5.1==b l n ，即，m nb l mn A b 3.32.2====，则取b=2.5m ，m l 5.3=，275.8m l b A =⨯=， 因b=2.5m<3m ，故a f 无需做宽度修正。

验算荷载偏心距ｅ基底处的总竖向力：KN G F K K 2064625.15.35.220178011=⨯⨯⨯+=+基底处总力矩：m KN h V M M K K K ⋅=⨯+=⨯+=4.2588.04822011(假设基础高度为0.8m) 偏心距：m G F M e K K K 125.020644.25811==+=<m l 67.06=（可以）③验算基底最大压力max k Pkpaf kpa l e blG F P a KK k 3842.12865.3125.0615.35.220646111max =<=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=（可以）④验算k Pkpa f kpa A G F P a k k k 3202365.35.2206411=<=⨯=+=(可以)则外柱独立基础底面尺寸为b=2.5m ，l =3.5m 。

五A 、外柱基础结构设计采用C30混凝土，HRB400级钢筋，查表得，2236043.1mm N f mm N f y t ==，垫层采用C10混凝土，厚度为100mm ，每边伸出基础100mm 。

①计算基底净反力设计值kpa bl F P k j 6.2745.35.235.1178035.11=⨯⨯==净偏心距m F M e k k 145.017804.25810===基底最大和最小净反力设计值kpa kpal e bl F P P k j j 4.2069.342)5.3145.061(6.274)61(35.101min max =⨯±⨯=⨯±=②基础高度⒈柱边截面取h=800mm mm h 7500=，则m b m h b c 5.2275.025.020=<=⨯+=+，因偏心受压，用公式()002007.02222h h b f h b b b h a l P c t hp cc j ⨯+≤⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--β来计算，计算时j P 取max j P ，hp β取1.0（基础高度小于800mm ）。

该是左边：KNh b b b h a l P c c j 5.62175.025.025.25.275.025.025.39.34222222200max =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--该式右边：()()KNKN h h b f c t hp 5.62193875.075.05.014300.17.07.000>=⨯+⨯⨯⨯=+β （可以）基础分两级：下阶mm h mm h 350400011==，取m b m l 3.18.111==⒉变阶处截面m b m h b 5.2235.023.12011=<=⨯+=+冲切力： KNh b b b h l l P j 40735.023.125.25.235.028.125.39.342222222011011max =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫⎝⎛--⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--抗冲切力： ()()KNKN h h b f t hp 40757835.035.03.114300.17.07.001011>=⨯+⨯⨯⨯=+β （可以）③配筋计算计算基础长边方向的弯矩设计值I -I 截面()()kpaP P l a l P P j j cj j 4.2844.2069.3425.325.05.34.2062min max min =-⨯⨯++=-++=I ()()()[]()()()[]()mKN a l b P P b b P P M c j j c j j ⋅=-⨯⨯++⨯⨯+=--+++=I I I 3.6745.05.35.24.284-9.3425.05.224.2849.342481248122max max ）（2609.27747503609.0103.6749.0mm h f M A y s =⨯⨯⨯==I IIII -III 截面()kpa P jIII 8.3094.2069.3425.328.15.34.206=-⨯⨯++=()()()[]()()()()[]()mKN l l b P P b b P P M jIII j jIII j III ⋅=-⨯⨯-++⨯⨯+=--+++=2.2728.15.35.28.3099.3428.15.228.3099.3424812481221max 1max260124003503609.0102.2729.0mm h f M A y III sIII =⨯⨯⨯==比较sI A 和sIII A ,应按sI A 配筋，现于2.5m 宽度范围内配14C 16@160，s A =28142m m 。

II -II 截面mKN a l b b p M c c j II ⋅=+⨯⨯-⨯⨯=+-=3.343)8.15.32()5.05.2(6.274241)2()(241222606.1443)16750(3609.0103.3439.0mm h f M A y II sII =-⨯⨯⨯==IV -IV 截面mKN l l b b p M j IV ⋅=+⨯⨯-⨯⨯=+-=145)8.15.32()3.15.2(6.274241)2()(241212126011340)16350(3609.0101459.0mm h f M A y IV sIV=-⨯⨯⨯==比较sI A 和sIII A ,应按sI A 配筋配筋，现于 3.5m 宽度范围内配20C 10@160，21572mm A s =。

B 、内柱双柱矩形联合基础设计四B 、确定内柱联合基础底面尺寸①计算基底形心位置及基础底面长度 对柱的中心取矩，由01=∑M 得:m F l F x k k 2.124.222120===,取25.11=l （131l 至132l ），m l 9.4)25.12.1(2=+⨯=。

②计算基础底面宽度（荷载采用荷载效应标准组合） ()()m d f l F F b G a K K 2.2)625.120320(9.42156022=⨯-⨯=-+=γ，取b=2.3m五B 、内柱基础结构设计①计算基础内力 净反力设计值：m KN b kpa bl F F P pj k k j 51.8593.27.3737.3739.43.235.12156022=⨯==⨯⨯⨯=+=由剪力和弯矩计算结果绘出V 、M 图如下：②基础高度计算取h=500mm ，mm 4500 h⒈受冲切承载力验算由柱冲切破坏椎体形状可知，两柱均为四面冲切，且两柱受力和构造均相同，取柱2冲切破坏椎体底面边缘处截面I -I 进行验算。

KN F l 5.13735.0245.05.0245.07.37335.11560=+⨯⨯+⨯⨯-⨯=）（）（ m U m 8.34)45.05.0(=⨯+=l m t hp F KN h U f >=⨯⨯⨯⨯=7.171145.08.314300.17.07.00β（可以）⒉受剪承载力验算取柱2冲切破坏椎体底面边缘处截面I -I 为计算截面，该截面的剪力设计值为：KN V 3.43045.025.03.27.3731032=+⨯⨯-=）（V KN bh f t h >=⨯⨯⨯⨯=0.103645.03.214300.17.07.00β(可以)③配筋计算⒈纵向配筋（采用HRB400级钢筋）柱间无负弯矩，最大正弯矩取M=671.5m KN ⋅，所需钢筋面积为：266.46054503609.0105.617mm A s =⨯⨯⨯=，则基础顶面按构造要求配置C 10@200，基础底面配置16C 20＠120，=s A 50262m m ，其中五根通长布置。

⒉横向配筋（采用HRB400级钢筋）柱1与柱2构造受力均相同，取柱2进行研究，柱2处等效梁宽为：m h a c 175.145.05.15.05.10=⨯+=+m KN b b b F M c k ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯=37125.03.23.2210621221222 269.2662)20450(3609.010371mm A s =-⨯⨯⨯=折成每米板宽内的配筋面积为2662.9÷1.175=2266.3m mm 2。

现于内柱基础底面等效梁宽区段内配9C 20＠120（m mm A s 22827=），其他区段按构造要求配置C 10＠200，基础顶面需按构造配置 10@200横向钢筋。

六、绘制基础施工图，提出施工说明（详见施工图纸）。