基础工程课程设计参考例题题目：柱下独立基础课程设计XXXXXXXXXXXXXXXX学院2018年10月23日独立基础课程设计实例取任务书中题号9 A 轴荷载作为实例，说明独立基础的设计方法。
一、设计资料9号题 A 轴柱底荷载： ① 柱底荷载效应标准组合值：KNF k 1534=，mKN M k ⋅=335，KNV k 109=；·② 柱底荷载效应基本组合值：KN F 1995=，m KN M ⋅=425，KN V 142=。
持力层选用③号粘土层，承载力特征值180=ak f kPa ，框架柱截面尺寸为500×500 mm ，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm 。
二、独立基础设计1.选择基础材料：C25混凝土，HPB235钢筋，预估基础高度0.8m 。
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 ,含部分建筑垃圾；第二层土：粉质粘土，厚1.2m , 软塑，潮湿，承载力特征值akf = 130kPa第三层土：粘土，厚1.5m , 可塑，稍湿，承载力特征值akf = 180kPa第四层土：全风化砂质泥岩，厚2.7m ,承载力特征值akf = 240kPa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m 2.25.02.15.0=++。
由此得基础剖面示意图如下：图1基础剖面示意图3.求地基承载力特征值af根据粘土58.0=e ，78.0=L I ，查表2.6得 3.0=b η，6.1=d η基底以上土的加权平均重度3/23.162.25.04.92.0)1020(1205.018m KN r m =⨯+⨯-+⨯+⨯=持力层承载力特征值af （先不考虑对基础宽度修正）)5.02.2(23.166.1180)5.0(-⨯⨯+=-+=d f f m d ak a γηa KP 15.224=（上式d 按室外地面算起） 4.初步选择基底尺寸取柱底荷载标准值：KNF k 1534=，mKN M k ⋅=335，KNV k 109=计算基础和回填土重kG 时的基础埋深()m d 425.265.22.221=+=基础底面积：2040.820725.1107.015.2241534m d f F A G a k =⨯-⨯-=⋅-=γ由于偏心不大，基础底面积按20％增大，即：2008.1040.82.12.1m A A =⨯==初步选定基础底面面积208.108.26.3m b l A =⨯=⋅=，且m m b 38.2<=不需要再对af 进行修正。
5.验算持力层地基承载力回填土和基础重：08.10)20725.1107.0(⨯⨯+⨯=⋅⋅=A d G G k γKN 32.418= 偏心距： m lm G F M e k k k k 6.06216.032.41815348.0109335=<=+⨯+=+=，m in >k P ，满足。
基底最大压力： ⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=6.3216.06108.1032.418153461max l e AG F P k kk k)97.268(2.14.263a a a KP f KP =<=所以，最后确定基础底面面积长m 6.3，宽m 8.2。
6.计算基底净反力取柱底荷载效应基本组合设计值：KN F 1995=，m KN M ⋅=425，KN V 142=。
净偏心距 m N M e n 27.019958.01424250,=⨯+==基础边缘处的最大和最小净反力)6.327.061(8.26.31995)61(0,max ,min,⨯±⨯⨯=±=l e lb F n n n pa a kP kP 98.28685.108=7.基础高度(采用阶梯形基础)柱边基础截面抗冲切验算（见图2）图2 冲切验算简图（a ）柱下冲切；（b ）变阶处冲切m l 6.3=，m b 8.2=，m b a c t 5.0==，m a c 5.0=。
初步选定基础高度mm h 800=，分两个台阶，每阶高度均为400mm 的。
mm h 750)1040(8000=+-=（有垫层）。
m b m h a a t b 8.2275.025.020=<=⨯+=+=，取m a b 2=mm a a a b t m 1250220005002=+=+=因偏心受压，n p 取KPa p n 98.286max ,=冲切力：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--=200max ,2222h b b b h a l P F c c n l⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯=275.025.028.28.275.025.026.398.286KN 92.596=抗冲切力：75.025.11027.10.17.07.030⨯⨯⨯⨯⨯=h a f m t hp βKN KN 92.59644.833>=，满足8.变阶处抗冲切验算m b a t 5.11==，m a 9.11=，mm h 3505040001=-=m b m h a a t b 8.22.235.025.1201=<=⨯+=+=，取m a b 2.2=m a a a b t m 85.122.25.12=+=+=冲切力：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--=2011011max ,2222h b b b h a l P F n l =⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫⎝⎛--⨯235.025.128.28.235.029.126.398.286 KN 9.375=抗冲切力：35.085.11027.10.17.07.0301⨯⨯⨯⨯⨯=h a f m t hp βKN KN 9.3756.275>=，满足9.配筋计算选用的HPB235 级钢筋，2/210mm N f y = （1）基础长边方向 І-І截面（柱边）柱边净反力：()min ,max ,min ,2n n cn Ⅰn P P la l P P -++= ()85.10898.2866.325.06.385.108-⨯⨯++=a KP 28.210=悬臂部分净反力平均值：()()a Ⅰn n KP P P 64.24829.21098.2862121,max ,=+⨯=+ 弯矩： ()()c c In n Ⅰb b a l P P M +-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=222412,max , )5.08.22()5.06.3(64.2482412+⨯⨯-⨯⨯=m KN ⋅=3.607260,3.42847502109.0103.6079.0mm h f M A y ⅠIs =⨯⨯⨯==Ⅲ-Ⅲ 截面（变阶处）()min ,max ,1min ,2n n n Ⅲn P P la l P P -++= ()85.10898.2866.329.16.385.108-⨯⨯++=a KP 92.244=()()121,max ,22241b b a l P P M Ⅲn n Ⅲ+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+= )5.18.22()9.16.3(292.24498.2862412+⨯⨯-⨯+⨯=m KN ⋅=4.2272601,34383502109.0104.2279.0mm h f M A y ⅢⅢs =⨯⨯⨯== 比较1,S A 和ⅢS A ,，应按1,S A 配筋，实际配140@1622Φ 则钢筋根数：2111402800=+=n ，2242844223221.201mm mm A s ≈=⨯= （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：()()a n n n KP P P P 92.19785.10898.2862121min .max .=+⨯=+=与长边方向的配筋计算方法相同，可得Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）的计算配筋值2,66.2369mm A ⅡS =，Ⅳ-Ⅳ 截面（变阶处）的计算配筋值216.1917mm A S =。
因此按ⅡS A ,在短边方向配筋，实际配180@12Φ。
则钢筋根数 2111803600=+=n ，2266.23692375211.113mm mm A s >=⨯= 10.基础配筋大样图：见施工图11.确定B 、C 两轴柱子基础底面尺寸由任务书得：9号题B 、C 两柱子基底荷载分别为：B 轴：KN F k 2140=，m KN M k ⋅=288，KN V k 113=；C 轴：KN F k 1677=，m KN M k ⋅=402，KN V k 106=； 由前面计算得持力层承载力特征值a a KP f 15.224= 计算基础和回填土重k G 时的基础埋深m d 425.2=B 轴基础底面积：2072.1120725.1107.015.2242140m d f F A G a k =⨯-⨯-=⋅-=γ基础底面积按20％增大，即：2006.1472.112.12.1m A A =⨯==初步选定基础底面面积)06.14(4.140.38.422m m b l A >=⨯=⋅=，且m b 3=， 不需要再对a f 进行修正。
C 轴基础底面积：2018.920725.1107.015.2241677m d f F A G a k =⨯-⨯-=⋅-=γ基础底面积按20％增大，即：2002.1118.92.12.1m A A =⨯==初步选定基础底面面积2202.114.110.38.3m m b l A >=⨯=⋅=，且m b 3=， 不需要再对a f 进行修正。
12.B 、C 两轴持力层地基承载力验算（略）根据以上计算，可以绘制出基础平面布置图和A 轴柱子基础大样图。
见基础平面布置图。
图3 基础平面图图4 基础大样图设计说明：1.+0.000相当于绝对标高见建筑图；2.本工程持力层选用③号土层，地基承载力特征值KPa f ak 180 ；3.基坑开挖后需通知甲方及勘查单位验槽，符合要求后方可施工垫层；4.材料：混凝土C25，钢筋HPB2355.保护层：40mm ；6.垫层做法：混凝土C10，厚100mm ，出基础边100mm 。