1 柱下独立基础课程设计1.1设计资料1.1.1地形拟建建筑地形平整1.1.2工程地质条件自上而下土层依次如下：①号土层：杂填土，层厚0.5m 含部分建筑垃圾。
②号土层：粉质粘土，层厚1.2m ，软塑，潮湿，承载力特征值ak f 130KPa =。
③号土层：黏土，层厚1.5m ，可塑，稍湿，承载力特征值180ak f KPa =。
④号土层：细砂，层厚2.7m ，中密，承载力特征值k 240Kpa a f =。
⑤号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值300ak f KPa =。
1.1.3岩土设计参数表1.1 地基岩土物理学参数1.1.4水文地质条件1) 拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性。
2) 地下水位深度：位于地表下1.5m 。
1.1.5上部结构材料拟建建筑物为多层全现浇框架结构，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 。
柱网布置图如图1.1所示：1.1.6材料混凝土强度等级为2530C C -，钢筋采用235HPB 、HPB335级。
1.1.7本人设计资料本人分组情况为第二组第七个，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⑦题号B 轴柱底荷载.①柱底荷载效应标准组合值:k K K F 1970KN M 242KN.m,V 95KN ===， 。
②柱底荷载效应基本组合值:k K K F 2562KN M 315KN.m,V 124KN ===，. 持力层选用④号土层，承载力特征值k F 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 。
1.2独立基础设计1.2.1选择基础材料基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预估基础高度0.8m 。
1.2.2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。
你、 拟建厂区地下水对混凝土结构无腐蚀性，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④号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础底面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m 。
由此得基础剖面示意图，如图1.2所示。
基础剖面示意图1.2.3求地基承载力特征值a f根据细砂e=0.62.，l I =0.78，查表得b η=2.0，d η=3.0。
基底以上土的加权平均重度为：3180.5201(2010)0.2(19.410) 1.5(2110)0.513.683.7m KN m γ⨯+⨯+-⨯+-⨯+-⨯==持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度修正值）为(0.5)240 3.013.68(3.70.5)371.328a ak d m f f d KPa ηγ=+-=+⨯⨯-=上式d 按室外地面算起。
1.2.4初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：K 1970,242.,95KN K K F KN M KN m V ===。
计算基础和回填土重K G 时的基础埋置深度为1d= 3.7 4.15m 2+（）=3.925 基础底面积为2K 0F 1970A 6.24371.33 2.210 1.67520a G m f d γ===--⨯-⨯由于偏心不大，基础底面积按0200增大，即201.2 1.2 6.247.488A A m ==⨯=初步选定基础底面积22.88 2.67.488A lb m ==⨯=，且b=2.6m ≤3m 不需要再对a f 进行修正。
1.2.5验算持力层地基承载力基础和回填土重为K G dA= 2.210+1.67520KN G γ=⨯⨯⨯（）7.488=415.58偏心距K K K K M 242Le 0.1010.48F G 1970415.586===<=++K min P 0>，满足要求。
基底最大压力：K K F G 61970415.5860.101Pmax=1)(1)385.62 1.2(445.593)A 10.08 2.88K a e Kpa f KPa L ++⨯+=⨯+=<=（1.2.6计算基底反力取柱底荷载效应基本组合设计值：2562,315.,124F KN M KN m V KN ===。
静偏心距为3151240.8e 0.162562no M m N +⨯=== 基础边缘处的最大和最小净反力为maxmin 16256260.16()(1)456.2(228.12.88 2.6 2.88n no n e F p Kpa Kpa lb l ±⨯==⨯±=⨯）1.2.7基础高度柱边基础截面抗冲切验算（见图1.3）（a ）（b ）冲切验算简图（a ）柱下冲切 （b ）变阶处冲切L=3.6m,b=2.6m,0.5,0.5t c c a b m a m ===。
初步选定基础高度h=1000mm ，分两个台阶，每阶段高度均为400mm 。
0h 10004010950mm =-+=（）（有垫层），则取 b t 0a a 20.520.95 2.4 2.6h m =+=+⨯=<取b a =2.4m 。
因此，可得5002400145022t b m a a a mm ++=== 因偏心受压，max 456.2a n p p Kp =取，所以冲切为2max 00F ()()2222c c l a b l b p h b h ⎡⎤=-----⎢⎥⎣⎦22.880.5 2.60.5456.2(0.95) 2.6(0.95)284.212222KN ⎡⎤=⨯--⨯---=⎢⎥⎣⎦抗冲切力为3hp 00.70.7 1.0 1.2710 1.450.951224.60284.2t m f a h KN KN β=⨯⨯⨯⨯⨯=> 因此满足要求。
1.2.8变阶处抗冲剪验算由于有11011.5, 1.9,50050450t a b m a m h ====-=所以012 1.520.45 2.4 2.6b t a a h m m =+=+⨯=<2.4m.b a =取因此，可得m 1.5 2.2a 1.9522t b a a m ++=== 冲切力为2max 00F ()()2222c c l a b l b p h b h ⎡⎤=-----⎢⎥⎣⎦22.88 1.9 2.6 1.5456.2(0.45) 2.6(0.45)42.882222KN ⎡⎤=⨯--⨯---=⎢⎥⎣⎦抗冲切力为3hp 00.70.7 1.0 1.2710 1.950.45780.1042.88t m f a h KN KN β=⨯⨯⨯⨯⨯=> 因此满足要求。
1.2.9配筋计算1) 基础长边方向。
对于Ⅰ-Ⅰ截面，柱边净反力为1min max min)(2cn n n l a p p p p l+=+- 2.880.5228.1(456.2228.1)321.052 2.88Kpa +=+-=⨯悬臂部分净反力平均值为max 111()(456.2321.05)388.63Kpa 22n p p +=⨯+= 弯矩为2max 111()()(2)242n n c c p p M l a b b +=-+21388.63(2.880.5)(2 2.60.5)522.82.24KN m =⨯⨯-⨯⨯+= 62110522.82102911.840.90.9210950s y M A mm f h ⨯===⨯⨯对于Ⅲ-Ⅲ截面（变阶处），有13min max min ()2n n n l a p p p p l+=+- 2.88 1.9228.1(456.2228.1)359.55K 2 2.88pa +=+⨯-=⨯2max 33111()()(2)242n n P P M l a b b +=-+21456.2359.55 2.88 1.92 2.6 1.5109.36KN.m 242+=⨯⨯-⨯⨯+（）（）=623101109.36101285.830.90.9210450s y M A mm f h ⨯===⨯⨯比较3s A 和1s A ，应取1s A 配筋，实际配18@200φ，则钢筋根数为2600n 11420=+= 22254.51435632911.84s A mm mm =⨯=>2) 基础短边方向。
因为该基础受单向偏心荷载作用，所以，在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算，取max min 11()456.2228.1342.15KPa 22n n n P P P =+=⨯+=（）与长边方向的配筋计算方法相同，对于Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）的计算配筋值221458.24s A mm =，Ⅳ-Ⅳ截面（变阶处）的计算配筋值221058.24s A mm =。
因此按2s A 在短边方向配筋，实际配12@140.φ钢筋根数为288011718n =+= 22113.1171922.71458.24s A mm mm =⨯=>1.2.10基础配筋大样图基础配筋大样图如图A3图纸01所示。