一、设计资料

1.         地形

拟建地形场地平整。

2.         工程地质条件

自上而下土层依次如下：

①号土层：杂填土，  厚度约0.5m，含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质黏土，厚度1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值  f_ak=130kPa。

③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍潮，承载力特征值  f_ak=180kPa。

④号土层：细沙，层厚2.7m，中密，承载力特征值  f_ak=240kPa。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，层厚未揭露，承载力特征值  f_ak=300kPa。

3.         岩土设计技术参数

4.         水文地质条件。

1)         拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性。

2)         地下水深度：位于地表下1.5m。

5.         上部结构资料

拟建建筑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。柱网布图1.1所示。

图1 .1 柱网平面图

6.         2号题A轴柱底荷载：

柱底荷载效应标准组合值：F_k=1032kN，M_k=164KN·m，V_K=55kN。

柱底荷载效应基本组合值：F=1342KN， M=214KN·m， V=72KN。

持力层选用3号土层，持力层特征值f_ak=180kPa，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。

二、独立基础设计

1.         选择基础材料

基础采用C25混凝土，HPB235级钢筋，预计基础高度0.6m。

2.         选择基础埋置深度

①号土层：杂填土，  厚度约0.5m，含部分建筑垃圾。

②号土层：粉质黏土，厚度1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值  f_ak=130kPa。

③号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍潮，承载力特征值  f_ak=180kPa。

④号土层：细沙，层厚2.7m，中密，承载力特征值  f_ak=240kPa。

⑤号土层：强风化砂质泥岩，层厚未揭露，承载力特征值  f_ak=300kPa。

拟建场区地下水对混凝土结构无腐蚀性，地下水深度：位于地表下1.5m。

取基础地面高取至持力层下0.5m，本设计取3号土层为持力层，所以考虑取室外地坪到基础地面为0.5+1.2+0.5=2.2m。此基础剖面图示意图，如图1.2所示。

图1.2基础剖面示意图

3.         求地基承载力特征值 f_ak

根据黏土e=0.58，I_L=0.78，查表得η_b=0.3，η_d=1.6。

基底以上土的加权平均重度为

γ_m==17.85kM/m³

持力层承载力特征值 f_ak为

f_­a=f_ak+η_dγ_m(d-0.5)=180+1.6×17.85×﹙2.2-0.5﹚=222.84kPa

4.         初步选择基底尺寸

取柱底荷载效应标准组合值：F_k=1032kN，M_k=164KN·m，V_K=55kN。

计算基础和回填土重G_k时的基础埋置深度为

d=0.5=2.225m

基底面积为

A₀===5.63m²

由于偏心不大，基础底面积按20%放大，为

A=1.2A₀=1.2²

初步选定基础底面积为A=bl=2.2=6.82m²，且b=2.2m，不需要对f_­a进行修正。

5.         验算持力层地基承载力

基础和回填土重为

G_k==（0.5×10+1.725×20）×6.82=269.39kN

偏心距为

e_k===0.152m<=0.52m

p_kmin>0，满足条件

。

基地最大压力：

p_kmax=(1+)

=

=246.96kPa<1.2f_a=267.41 kPa

所以，最后确定基础底面面积为2.2

6.        计算基底净反力

取柱底荷载效应基本组合值：F=1342KN， M=214KN·m， V=72KN。

净偏心距为

e_n0==0.192m

基础边缘处的最大和最小净反力为

=

7.         基础高度（采用阶梯型基础）

柱边基础截面抗冲切验算，见图1.3

图1.3  冲切验算简图

（a）柱下冲切   （b）变阶处冲切

l=3.1m，b=2.2，a_t=b_c=0.5m，a_c=0.5m。初步选定基础高度为h=600mm，分两个台阶，每个台阶高度为300mm，h₀=600-（40+10）=550mm（有垫层），则

a_b=a_t+2h₀=0.5+2m<b=2.2m

取a_b=1.6m。因此，可得

a_m==1050mm

因偏心受压，p_n取p_nmax=269.898kPa，所以冲切力为

F_t=p_nmax

=269.898× 

=421.04kN

抗冲切力为

0.7β_hpf_ta_mh₀=0.7×1.0×1.27×10³ ×1.05×0.55

=513.40kN>421.04kN

满足要求。

8.         变阶处抗冲切验算。

由于有

a_t=b₁=1.2m，a₁=1.6m，h₀₁=300-50=250mm

所以

a_b=a_t+2h₀₁=1.2+2=1.7m<b=2.2m

取a_b=1.7m,因此，可得

a_m==1.45m

冲切力为

F_l=p_nmax

=269.898× 

=280.02kN

抗冲切力为

0.7β_hpf_ta_mh₀₁=0.7×1.0×1.27×10³ ×1.45×0.25

=322.263kN>280.02kN

满足要求。

9.         配筋计算

配筋计算，如图1.4所示。

图1.4

选用钢筋HPB235，f_y=210N/mm²。

1)         基础长边方向。对于Ⅰ—Ⅰ截面，柱边净反力为

p_nⅠ=p_nmin

=123.651+

=208.57kPa

悬臂部分净反力平均值为

0.5 p_nⅠ）=0.59.234kPa。

弯矩为

=

=330.19kN?m

A_sⅠ==3176.431mm²

对于Ⅲ—Ⅲ截面，有

p_nⅢ=p_nmin+

=123.651+

=234.516kPa

=

=132.41kN?m

A_sⅢ==2802.3mm²

比较A_sⅢ和A_sⅠ应按A_sⅠ配筋，实际配Φ14@110，则钢筋根数为

n=+1=21

A_s=153.93²>3176.431mm²

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

p_n=

对于Ⅱ—Ⅱ截面有

=

=158.756 kN?m

A_sⅡ==1527.238mm²

对于Ⅳ—Ⅳ截面有

 

=

=63.95 kN?m

A_sⅣ==1353.479mm²

按A_sⅡ布筋，实际配Φ10@155，根数为

n=

A_s=78.541527.238 mm²

10.     基础配筋大样图

基础配筋如图1.5所示。

图1.5.基础配筋大样图

11.     确定B,C,两轴柱子基础底面尺寸

由任务书可得基底荷载为

B轴：F_k=1615kN，M_k=125KN·m，V_K=60kN

C轴：F_k=1252kN，M_k=221KN·m，V_K=52kN

由于

f_­a=f_ak+η_dγ_m(d-0.5)=180+1.6×17.85×﹙2-0.5﹚=222.84kPa

计算基础和回填土重G_k时的基础埋置深度为

d=0.5=2.225m

B轴基础底面积为

A₀===8.81m²

基础地面面积增大20%

A=1.2A₀=1.2m²

初步选定基础底面积为A=bl=2.810.64m²>10.571m² 且b<3m,不需要进行修正。

C轴基础底面面积为

A₀===6.829m²

基础地面面积增大20%

A=1.2A₀=1.2m²

初步选定基础底面积为A=bl=2.48.4m²>8.195m² 且b<3m,不需要进行修正。

12.     B,C轴持力层承载力验算

B轴持力层验算：

基础和回填土重为

G_k==（0.5×10+1.725×20）×10.64=417.555kN

偏心距为

e_k===0.079m<=0.633m

p_kmin>0，满足条件

。

基地最大压力：

p_kmax=(1+)

=

=216.26kPa<1.2f_a=267.41 kPa

所以，最后确定基础底面面积为2.8

C轴持力层验算：

基础和回填土重为

G_k==（0.5×10+1.725×20）×8.4=331.8kN

偏心距为

e_k===0.159m<=0.583m

p_kmin>0，满足条件

。

基地最大压力：

p_kmax=(1+)

=

=239.94kPa<1.2f_a=267.41 kPa

所以，最后确定基础底面面积为2.4

13.     设计图纸

根据以上计算，可以绘制基础平面图和A轴柱子基础大样图，如图1.6

基础平面图

A轴柱子大样图

设计说明：

1.          ±0.000相当于绝对标高

2.          本工程持力层选用③号土层，地基承载力f_ak=180kPa

3.          基坑开挖后需通知甲方及勘察单位验槽，符合要求后可施工垫层。

4.          材料：混凝土C25，钢筋HPB235。

5.          保护层40mm

6.          垫层做法：混凝土C10，厚100mm，出基础边100mm

图1.6

 

第二篇：课程设计小结

基础工程

盐城工学院土木工程学院

二O20xx年x月

基础工程课程设计小结

基础工程课程设计是土木工程专业的重要实践环节，是前面所讲的专业知识的一个综合训练，也是毕业设计环节的基础训练。

本次课程设计历时一周，外加16学时上机。设计内容主要是桩基础工程设计。学生应完成的成果包括：一套完整的结构计算书和一张打印的A3桩基、承台配筋图。

在课程设计期间对一些关键问题进行了集中讲解。第一次讲解安排在设计的刚开始阶段，主要讲解设计的主要内容、设计总思路、步骤和设计要求；其余的讲解安排在设计的中期阶段，主要讲解学生在承台设计和桩配筋计算时出现的一些问题。

本次课程设计要求指导教师每天在教室的时间不少于1小时，且坚持每天点名制度。另外，其他时间保证学生与指导教师的联系畅通，确保学生的问题能及时得到解决。

从完成的情况来看，大部分学生经过系统的练习后，成果质量较好；但也有小部分学生综合应用知识的能力较差，设计中有部分之处需要整改。设计成果中普遍出现的问题有：（1）由于学生以前未经过设计绘图的训练，本次课程设计的时间也短，部分学生的图纸中存在有字体、粗细线、尺寸标注不规范等问题。指导教师对这些同学的图纸进行了认真批改，并提出了有关的修改意见，错误严重的学生令其整改。（2）施工图中图名未标，或有的图名与图不相吻合。（3）承台剖面图中的纵向钢筋未标注。设计成果中，少数学生出现的问题：（1）桩配筋部分，图纸与计算书不相符合。（2）

有少数同学未画桩配筋详图中的网片1、2图。

通过本次课程设计，使学生进一步了解桩基础设计的基本概念，将土力学与地基基础课程中理论部分和实践相结合，设计有关基础工程的图纸，得到了桩基础的全过程设计的培训；同时进一步深化了建筑结构的基本知识，为以后的毕业设计打下良好基础。本次的基础工程课程设计总体上是成功的，全体同学都能遵守课程设计纪律，按时了完成设计任务，达到了教学要求。

此次课程设计的体会：要统一规范图纸中的字体、粗细线、尺寸标注等。另外，因本次课程设计要求采用的是20xx版桩基规范，尽管课程设计刚开始阶段，老师对新规范做了详尽的讲述，但因为前一学期上课时，这部分采用的是老规范，而20xx版桩基规范与课本上的旧规范差异较大，同学们有没有现成的例题可参照，故同学们感觉本次课程设计有一定的难度。对此，我建议下一届学生上课时，老师讲到桩基部分的设计例题时，一定要讲新规范，最好是新旧规范对照讲。

于小娟

20xx.1.1