柱下独立基础设计
基础工程柱下独立基础课程设计
一、课程设计的目的基础工程课程设计是土木工程专业教育的一个重要教学环节，是全面检验和巩固基础工程课程学习效果的一个有效方式。
通过本次课程设计使学生能够运用已学过基础工程设计理论和方法进行一般形式的基础的设计，进一步理解基础工程设计的基本原理。
设置课程设计的目的是加强学生对本课程及相关课程知识的理解，培养学生综合分析问题的能力和运用基础理论知识解决实际工程问题的能力，为毕业设计打下坚实的基础，也有助于学生毕业后能尽早进入“工程角色”。
多年来的教学实践反映了课程设计这一教学环节对学生能力的培养起到了一定的作用。
二、课程设计的内容1、设计资料1、地形拟建建筑场地平整2、工程地质条件自上而下土层依次如下：✍号土层：杂填土，层厚约0.5m，含部分建筑垃圾✍号土层：粉质黏土，层厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130kPa。
✍号土层：黏土，层厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180kPa。
✍号土层：细砂，层厚2.7m，中密，承载力特征值f ak=240kPa。
✍号土层：强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=300kPa。
3、岩土设计技术参数地基岩土物理力学参数如表1.1所示。
表1.1? 地基岩土物理力学参数（1）拟建场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1.5m5、上部结构资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。
柱网布置如图1.1所示。
图1.1? 柱网平面图6、上部结构作用上部结-构作用在柱底的荷载效应标准组合值如表1.2所示，上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值如表1.3所示。
表1.2柱底荷载效应标准组合值表1.3柱底荷载效应基本组合值混凝土强度等级为C25～C30，钢筋采用HPB300、HRB335级。
2、设计分组根据以上所给设计资料及学生人数，将学生划分为6组。
柱下独立基础课程设计
目 录1 柱下独立基础课程设计 (3)1.1设计资料 (3)1.1.1地形 ...................................................................................................................... 3 1.1.2工程地质条件 .................................................................................................... 3 1.1.3岩土设计参数 .................................................................................................... 3 1.1.4水文地质条件 .................................................................................................... 4 1.1.5上部结构材料 .................................................................................................... 4 1.1.6材料 ...................................................................................................................... 4 1.1.7本人设计资料 .................................................................................................... 4 1.2独立基础设计 (5)1.2.1选择基础材料 .................................................................................................... 5 1.2.2选择基础埋置深度 ........................................................................................... 5 1.2.3求地基承载力特征值af (6)1.2.4初步选择基底尺寸 (6)土层编号土的名称重度γ3mKN孔隙比e液性指数I l粘聚力cKPa内摩擦角ϕ0()压缩模量(pa)s E M标准贯入锤击数N承载力特征值()ak f kPa① 杂填土 18 -- -- -- -- -- -- -- ② 粉质粘土 20 0.65 0.84 34 13 7.5 6 130 ③黏土19.40.580.7825238.211180④细砂21 0.62 -- -- 30 11.6 16 240⑤强风22 -- -- -- -- 18 22 300化砂质泥岩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。
柱下独立基础设计
柱下独立基础设计：
柱下独立基础，是为单个柱子设置的、不与其他基础相连的钢筋混凝土基础。
柱下独立基础设计：
1、计算基础上的轴力、弯矩、剪力，根据地勘报告，基础的耐久性要求，按规范要求来确定持力层及基础埋置深度；
2、根据地勘持力层承载能力值fak，修正成fa，计算基础底面积；重要工程还要做变形计算,满足规范要求；
3、根据拟定的地基净反力计算基础的抗弯、抗剪、抗冲切，确定基础每阶高度，配筋;
4、当持力层下卧软弱层时，还要验算下卧的承载能力；
5、最后，你画出的设计图必须满足规范的构造要求。
以上这些工作，就是独立基础设计。
当建筑物上部结构采用框架结构或单层排架结构承重时，基础常采用方行、圆柱形和多边形等形式的独立式基础，这类基础称为独立式基础.也称单独基础，是整个或局部结构物下的无筋或配筋基础.一般是指结构柱基，高烟囱，水塔基础等的形式．
独立基础分：阶形基础、坡形基础、杯形基础3种。
独立基础的特点一，一般只坐落在一个十字轴线交点上，有时也跟其它条形基础相连，但是截面尺寸和配筋不尽相同。
独立基础如果坐落在几个轴线交点上承载几个独立柱，叫做共用独立基础。
独立基础的特点二，基础之内的纵横两方向配筋都是受力钢筋，且长方向的一般布置在下面。
长宽比在3倍以内且底面积在20 m2以内的为独立基础(独立桩承台)。
柱下独立基础课程设计
柱下独立基础课程设计一、设计资料3号题○B轴柱底荷载：○1柱底荷载效应标准组合值：F K=1720KN，M K=150KN·m，V K=66KN。
○2柱底荷载效应基本组合值：F=2250KN，M=195KN·m，V=86KN。
持力层选用○4号土层，承载力特征值f ak=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。
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，预估基础高度0.8m。
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。
①号土层：杂填土，层厚约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f ak=130kPa。
③号土层：粘土，层厚1.5m，稍湿，承载力特征值f ak=180kPa。
④号土层：细砂，层厚3.0m，中密，承载力特征值f ak=240kPa。
⑤号土层：强风化砂质泥岩，很厚，中密，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，地下水位深度：位于地表下1.5m。
取基础地面高时最好至持力层下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地面为0.5+1.2+1.5+0.5=3.7m。
由此得到基础剖面示意图如下图所示。
基础剖面简图3.求地基承载力特征值f a根据细沙e=0.62，查表得η=2.0，d η=3.0。
基地以上土的加权平均重度为7.35.0115.14.92.010-201205.018⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=）（m γ=13m KN持力层承载力特征值f a （先不考虑对基础宽度修正）为aka f f =+m γηd （d-0.5)=240+3.0×13.68×(3.7-0.5)=371.33KPa上式d 按室外地面算起。
4.初步选择基础尺寸取柱底荷载标准值：F K =1720KN ，M K =150KN·m ，V K =66KN 。
第十二章 柱下独立基础设计完整版
第十二章 柱下独立基础设计§12.1 设计资料统计水文地质条件，自地表向下依次为： ⑴、耕植土：厚0.5m ，γ=18kN/m 3；⑵、粉质黏土：厚0.7~1.8m ，场内广布，地基承载力fk=240kpa ，γ=19.3kN/m 3； ⑶、卵石层：厚5-10m ，地基承载力fk=285kpa ； ⑷、地下水：场内地下水埋深4-4.2m 。
⑸、混凝土选用C30防水混凝土，钢筋选用HPB235和HRB335钢筋。
§12.2 确定基础地基承载力特征值⑴、选择基础埋深 d=1.2m ⑵、基础承载力的修正因为基础埋深d>0.5m ，需要对地基承载力进行修正 根据土的类别查表得 ηb =0.3 ηd =1.6 基础埋深范围内土的加权平均重度γm 为 3/76.182.17.03.195.018m kN m =⨯+⨯=γ先假定基底宽度不大于3m ，粘土地基承载力特征值a f 为()()kPa d f f m d ak a 2615.02.176.186.12405.0=-⨯⨯+=-+=γη§12.3 F 轴柱基础设计 §12.3.1基础底面尺寸确定由于基础底面面积主要有轴力决定，因此选择N 最大最不利内力组合，并反算出标准值进行计算。
⎪⎩⎪⎨⎧==⋅==kN V kN N mkN M N 82.596.163427.11max⎪⎩⎪⎨⎧==⋅==kN V kN N m kN M N kk k 5.474.128771.8max 先按中心荷载作用计算基础底面面积A 123k 143.52.1/2026174.1287mm mm kN kPa kN d f N A G a =⨯-=-=γ 考虑偏心不利影响，将基础底面积加大10%2221064.84.26.30.2~5.197.543.51.11.1mm m m b l A blmm mm A A =⨯=⨯===⨯==取考虑 因为基础宽度不大于3m ，因此不再修正a f§12.3.2 地基承载力验算基底抵抗矩()322184.56.34.26161m m m bl W =⨯⨯==基础及台阶上土自重N m kN mm m dA G G k 36.207/2064.82.132=⨯⨯==γ 基底边缘最大最小应力计算kPa kPa m kNm kN m kN kN W V M A G N p p 33.21014.216184.582.565.027.1164.836.20796.163465.032min max =⨯+⋅±+=+±+=验算基础底面应力()()，安全、，安全）、（kPa kPa f kPa p kPa f kPa kPa kPa p p a a 2.3132612.12.114.216)2(26124.213233.21014.21621max min max =⨯=<==<=+=+§12.3.3 计算基底净反力m lm kN kN kN m kN G N V M e 6.06102.936.20796.163482.565.027.1165.03-0=<⨯=+⨯+⋅=++=净偏心距2320max 2/14.1926.3102.961/23.18961/23.1896.34.296.1634m kN m m m kN l e bl F p m kN mm kNbl F p j j =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+==⨯==-§12.3.4 基础高度计算⑴、柱边截面初步选择高度h ＝650mm ，h 0＝610mmb c +2h 0＝0.6+2×0.61＝1.82m <b ＝2.4m ，则取b b =b c +2h 0。
柱下独立基础精选全文
（4）基础构造处理，以防止发生其他问题。
2
1.地基承载力计算 轴心受压基础
设基底面积为A、反力为P，则设计应满足公式：
p N F G ≤ AA
fa
fa
—修正后的地基承载力设计值，按《建筑地基基础 设计规范》的相应规定计算采用；
F A
对于偏压基础:
p j max
j m in
F A
M W
7
（2）基础冲切承载力计算 对最常见的矩形截面柱下的矩形基础，，应分别验算 柱与基础交接处和基础变阶处的冲切承载力，见图。 为简便起见，验算时取一个最不利冲切破坏锥面即可， 只要该面不坏，则其他锥面也不会破坏。另外，对于 冲切破坏锥面大于基础底面积的情形，冲切破坏永远不 会发生，故不必验算。
8
冲切破坏面
9
Fl 0.7hp ft amh0
式中:
冲切荷载 Fl p j Al
计算长度:
am
at
ab 2
hp ―受冲切承载力截面高度影响系数
10
11
对于矩形柱下矩形基础，由图不难看出：
Al
b 2
hc 2
h0 l
l 2
bc 2
2
h0
当基底宽度小于四棱台底面宽度时，则：
W —与对应的基础底面的抵抗矩，
取 W l b2 6
e M N 代入上式则:
pmax
m in
N bl
1
6e b
4
计算知：当e＜b/6时，pmin＞0， 说明此时基底土反力呈梯形分布； 当e=b/6时， pmin =0， 此时基底土反力呈全三角形分布； 当e＞b/6时， pmin ＜0， 说明此时基底面积与土部分脱离，土反力 呈部分三角形分布，此时pmax计算如下： 设土反力分布长度为3a，则合力作用点Fra bibliotek 基础近边为a，且
柱下独立基础设计算例
柱下独立基础设计算例设计要求：设计一座独立柱基础，承受一个柱子的荷载。
柱子的尺寸为0.4米×0.4米，柱子的荷载为1000千牛，土壤的容重为18千牛每立方米，承载力因子为3.5，地下水位以下，土壤的重度为15千牛每立方米。
设计流程：1.根据柱子的尺寸，计算出柱子的面积为0.16平方米。
2.根据柱子的荷载和承载力因子，计算出柱子的设计承载力为1000/3.5=285.71千牛。
3.计算柱子的单位面积承载力为285.71/0.16=1785.69千牛每平方米。
4.根据土壤容重和重度，计算出土壤的有效重度为(18-15)=3千牛每立方米。
5.根据单位面积承载力和土壤的有效重度，计算出土壤的承载力为1785.69/3=595.13千牛每平方米。
6.根据柱子的设计承载力和土壤的承载力，计算出柱子的有效直径为285.71/595.13=0.48米。
7.选择柱子的实际直径为0.5米，计算出柱子的截面积为0.1963平方米。
8.根据柱子的截面积和土壤的有效重度，计算出柱子的自重荷载为0.1963×15=2.94千牛。
9.根据柱子的设计承载力和柱子的自重荷载，计算出柱子的荷载调整系数为285.71/2.94=97.1810.根据柱子的设计承载力和荷载调整系数，计算出柱子根底面积为285.71/97.18=2.94平方米。
11.根据柱子根底面积，计算出柱子的底面直径为√(2.94/π)=1.93米。
12.根据柱子的底面直径和柱子的实际直径，选择环形基础，内径为0.5米，外径为2米。
13.根据基础的形状和尺寸，计算出基础的面积为π(2^2-0.5^2)=12.57平方米。
14.根据基础的面积和柱子的底面积，计算出基础的底面压力为285.71/12.57=22.7千牛每平方米。
设计结果：根据上述计算，设计出的柱下独立基础为环形基础，内径为0.5米，外径为2米。
基础的底面压力为22.7千牛每平方米，满足设计要求。
基础工程课程设计--某住宅楼柱下独立基础设计
基础工程课程设计--某住宅楼柱下独立基础设计
某住宅楼柱下独立基础设计是建筑基础工程的重要组成部分，其中包含的技术要求较高，必须结合实际情况考虑，进行综合把握，以确保设计工程的安全性和可行性。
为了解
决针对某住宅楼柱下独立基础设计计划而提出的技术问题，本文将会结合实际情况，从计
算基础、材料条件、施工工艺和运行状况等方面，提出独立基础的设计技术方案。
首先是计算独立基础的基本工程参数。
在某住宅楼柱下设置独立基础时，必须考虑不
同的抗压和抗拔强度和稳定性。
根据实际地质情况，设计基础高度、结构体积、材质类型
等参数，同时也要考虑项目总体费用，以确保基础性能和使用年限。
其次是材料和技术条件，根据不同的基础类型选用合适的材料。
同时，基础必须考虑排水、抗冻、抗裂等技术
设计，以及具体的施工工艺，才能确保基础的整体性能。
最后，在施工过程中，要严格控
制施工条件，保证基础结构和支护体系的完整性，提高建筑施工中的合理性和效率。
上述是某住宅楼柱下独立基础设计的一般设计准则，以确保其安全性和可行性。
设计时，必须按照本文中提出的技术方案进行细致的分析；工程施工，必须严格按照设计要求，按照实际施工工艺的要求，确保施工质量和可靠性。
确保塔楼和楼宇支撑阻力对独立基础
的总体稳定性。
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基础工程课 程 设 计 报 告柱下钢筋混凝土独立基础设计计算书姓 名： 张圣 学 号： 201208130357 指导教师：李晓明 曲文婷学 院： 城市与建筑工程学院 专 业： 土木工程 完成日期：2015年1月11日一、设计资料1.工程地质条件拟建建筑场地地形起伏不大，较为平整。
场地土层分布如下：①杂填土：厚约0.5m，含部分建筑垃圾；②粉质粘土：厚1.2m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=135KN/m2；③粘土：厚1.8m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180KN/m2；④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值f ak=230KN/m2；⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值f ak=310KN/m2；⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值f ak=600KN/m2。
地下水位位于地表以下2.0m，且地下水对混凝土结构无腐蚀性。
3.上部结构资料拟建建筑物为多层全现浇框架结构房屋，框架柱截面尺寸为500×500mm，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。
拟采用柱下钢筋混凝土独立基础，上部结构作用在各柱柱底的荷载效应标准组合值见表2；上部结构作用在各柱柱底的荷载效应基本组合值见表3。
4.材料：混凝土的强度等级C20~C30，钢筋采用HPB235、HRB335级。
二． 柱下独立基础设计1. 按持力层的承载力特征值计算所需的基础底面尺寸 （1） 轴心荷载作用下的基础假设取基础埋深d=2m3/41.1923.04.192.1205.018m KN m =⨯+⨯+⨯=γ (1)()()KPa d k f f m d a a 58.2265.0241.196.11805.0=-⨯⨯+=-+=γη · (2)由： (3)287.722058.2261433m =⨯- (4)取：基础底面尺寸面积为9，且l=b=3mKN Ah G G 5.400225.2920=⨯⨯==γ (5) (6)m G F M e 612.05.4001433297=+=+= (8)KPa f KPa p a k 49.2802.17.269max == ································9 KPa f KPa p a k 58.2267.203== ·····································10 m lm e 333.06612.0==··············································11 故满足条件，假设成立。
2. 基础高度的确定（1） 计算基底净反力值KPa bl F p j 207331863=⨯==··············································12 净偏心距：m F M e 207.01863/386/0===··········································13 KPa l e lb F p j 7.2923207.061331863610max =⎪⎭⎫⎝⎛⨯+⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=····················14 KPa l e lb F p j 3.1213207.061331863610min =⎪⎭⎫⎝⎛⨯-⨯⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛-=·····················15 （2） 基础高度的确定①柱变截面假设取基础高度mm h 800=，取保护层厚度mm c 45=，mm c h h 7550=-=m b h bc 301.2755.025.020=<=⨯+=+·······································16 满足条件,选用C20混凝土，HRB335型钢筋，查得300,1100==y t f f 因偏心受压，计算时j p 取max j p该式左边：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--200max 2222h b b b h a l p cc j (17)=KN 95.362755.025.0233755.025.0237.2922=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯. 该式右边：()007.0h h b f c t hp +β (18)()()可以KN KN 95.3626.729755.0755.05.011000.17.0>=⨯+⨯⨯⨯=基础分两级，下阶m5.1b m 5.1l mm 355h mm 400h 11011====，，取，②变阶处截面m m h b 321.2355.025.12011<=⨯+=+ (19)冲切力：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎭⎫ ⎝⎛--2011011max 2222h b b b h l l p j=KN 19.301355.025.1233355.025.1237.2922=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯抗冲切力：()00117.0h h b f t hp +β (20)()()可以KN KN 19.301507355.0355.05.111000.17.0>=⨯+⨯⨯⨯= 3.配筋计算()min max min 2j j cj J p p l a l p I P -++=·································20 =()3.2213.1217.292325.033.121=-⨯++()()()[]()2m a x m i n 2481c jI j c jI j I a l b p p b b p p M --+++=···················21 =()()()[]()25.0333.2217.2925.0323.2217.292481-⨯-++⨯⨯+ =462.9KN ·m2608.22707553009.0109.4629.0mm h f M I A y I S =⨯⨯⨯==··························22 ()min max 1min 2j j j J p p l l l p III P -++=······································23 =()KPa 85.2493.1217.292325.133.121=-⨯++()()()[]()21max 1min 2481l l b III p p b b III p p M j j j j III --+++=···············24 =()()()[]()25.13385.2497.2925.13285.2497.292481-⨯-++⨯⨯+ =196.8KN ·m2608.22707553009.0108.1969.0mm h f M III A y III S =⨯⨯⨯==························25 比较I A S 和III A S ，应按2270.8mm ，采用1612钢筋，@180。