基础工程课程设计__指导

柱下独立基础课程设计任务书

一、设计题目

柱下独立基础设计

二、设计资料

1.地形：拟建建筑场地平整

2.工程地质资料：自上而下依次为：

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fak=130KN/m2；

③粘土：厚1.5m，可塑，稍湿，承载力特征值fak=180KN/m2；

④全风化砂质泥岩：厚2.7m,承载力特征值fak=240KN/m2；

⑤强风化砂质泥岩：厚3.0m,承载力特征值fak=300KN/m2；

⑥中风化砂质泥岩：厚4.0m,承载力特征值fak=620KN/m2；

表1 地基岩土物理力学参数表

地

层代号土

名

天然地基土

重度（γ）孔隙比

（e）

凝聚力

（c）

内摩

擦角

（Φ）

压缩

系数

(a1-2)

压缩

模量

（Es）

抗压

强度

（frk）

承载力特

征值

（fak）kN/m3kPa 度1

MPa MPa MPa KPa

①杂填土18

②粉质粘土20 0.65 34 13 0.20 10.0 130

③粘土19.4 0.58 25 23 0.22 8.2 180

④全风化砂质

泥岩21 22 30 0.8 240

⑤强风化砂质

泥岩22 20 25 3.0 300

⑥中风化砂质

泥岩24 15 40 4.0 620

3.水文资料为：

地下水对混凝土无侵蚀性。

地下水位深度：位于地表下1.5m。

4.上部结构资料：

上部结构为多层全现浇框架结构，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。柱网布置见图1。

图1 柱网平面图

5.上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值见表2；

上部结构作用在柱底的荷载效应基本组合值见表3；

表2 柱底荷载效应标准组合值

题号F k(KN) M k (KN?m) V k (KN)

A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴

1 975 1548 1187 140 100 198 46 48 44

2 1032 1615 1252 164 125 221 55 60 52

3 1090 1730 1312 190 150 242 62 66 57

4 1150 181

5 1370 210 175 271 71 73 67

5 1218 1873 1433 235 193 297 80 83 74

6 1282 1883 1496 25

7 21

8 325 86 90 83

7 1339 1970 1560 284 242 355 96 95 89

8 1402 2057 1618 231 266 377 102 104 98

9 1534 2140 1677 335 288 402 109 113 106

10 1598 2205 1727 365 309 428 120 117 114

表3 柱底荷载效应基本组合值

题号 F (KN) M (KN?m) V (KN)

A轴B轴C轴A轴B轴C轴A轴B轴C轴

1 1268 201

2 1544 18

3 130 258 60 62 58

2 1342 2100 1627 214 16

3 288 72 78 67

3 1418 2250 1706 248 195 315 81 86 74

4 1496 2360 1782 274 228 353 93 9

5 88

5 1584 2435 1863 30

6 251 386 104 108 96

6 166

7 244

8 1945 334 284 423 112 117 108

7 1741 2562 2028 369 315 462 125 124 116

8 1823 2674 2104 391 346 491 133 136 128

9 1995 2783 2181 425 375 523 142 147 138

10 2078 2866 2245 455 402 557 156 153 149

6.材料：混凝土等级Ｃ20～C30，钢筋HPB235、HPRB335级。

三、设计分组

课程设计人数为30人，根据以上所给资料及学生人数，共划分为3个组。

具体如下：

第1组共10人，基础持力层选用③土层，设计A轴柱下独立基础；

第2组共10人，基础持力层选用③土层，设计B轴柱下独立基础；

第3组共10人，基础持力层选用③土层，设计C轴柱下独立基础；

四、设计要求

每人根据所在组号和题号，完成各自要求的轴线基础设计。对另外两根轴线的基础，只要求根据所给荷载确定基础底面尺寸，以便画出整体基础平面图。

五、设计内容

设计柱下独立基础，包括确定基础埋深、基础底面尺寸，对基础进行结构内力分析、强度计算，确定基础高度、进行配筋计算并满足构造设计要求，编写设计计算书。

绘制基础施工图，包括基础平面布置图、基础大样图，并提出必要的技术说明。

六、设计成果

1.设计计算书

（1）确定地基持力层和基础埋置深度；

（2）确定基础底面尺寸，验算地基承载力；

（3）对基础进行抗冲切承载力验算，确定基础高度；

（4）对基础进行正截面受弯承载力验算，给基础底板配筋；

2. 设计图纸

（1）基础平面布置图

（2）独立基础大样图

（3）设计说明

要求分析过程详细，计算步骤完整，设计说明书的编写应具有条理性，图纸整洁清晰。

参考资料

（1）《土力学与基础工程》（第2版），赵明华主编，武汉理工大学出版社，2003

（2）《基础工程》（第2版），周景星主编，清华大学出版社，2007。

（3）《混凝土结构（上）》（第2版），吴培明主编，武汉理工大学出版社，2003

（4）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），中国建筑工业出版社，2002。

（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007 -2002），中国建筑工业出版社，2002。

（6）《混凝土结构设计规范》（GB50010 -2002），中国建筑工业出版社，2002。

基础工程课程设计指导书

题目：柱下独立基础课程设计

指导教师：张玲玲

西南科技大学土木工程与建筑学院

2011年6月2日

柱下独立基础课程设计指导书

地基基础设计是土木工程结构设计的重要组成部分，必须根据上部结构条件（建筑物的用途和安全等级、建筑布置、上部结构类型等）和工程地质条件（建筑场地、地基岩土和气候条件等），结合考虑其他方面的要求（工期、施工条件、造价和节约资源等），合理选择地基基础方案，因地制宜，精心设计，以确保建筑物和构筑物的安全和正常使用。

一、独立基础的设计内容与步骤

（1）初步设计基础的结构型式、材料与平面布置； （2）确定基础的埋置深度d ；

（3）计算地基承载力特征值ak f ，并经深度和宽度修正，确定修正后的地基承载力特征值a f ； （4）根据作用在基础顶面荷载 F 和深宽修正后的地基承载力特征值，计算基础的底面积； （5）计算基础高度并确定剖面形状；

（6）若地基持力层下部存在软弱土层时，则需验算软弱下卧层的承载力；

（7）地基基础设计等级为甲、乙级建筑物和部分丙级建筑物应计算地基的变形； （8）验算建筑物或构筑物的稳定性（如有必要时）； （9）基础细部结构和构造设计； （10）绘制基础施工图。

如果步骤（1）～（7）中有不满足要求的情况时，可对基础设计进行调整，如采取加大基础埋置深度d 或加大基础宽度b 等措施，直到全部满足要求为止。

二、地基基础设计基本规定

1.地基基础设计等级

根据地基复杂程度、建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度，将地基基础设计分为三个设计等级，设计时应根据具体情况，按表1选用。

表1 地基基础设计等级

设计等级

建筑和地基类型

甲级

重要的工业与民用建筑物

30 层以上的高层建筑体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物 大面积的多层地下建筑物（如地下车库、商场、运动场等）

对地基变形有特殊要求的建筑物

复杂地质条件下的坡上建筑物（包括高边坡） 对原有工程影响较大的新建建筑物 场地和地基条件复杂的一般建筑物

位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程

乙级 除甲级、丙级以外的工业与民用建筑物

丙级

场地和地基条件简单、荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物；次要的轻型建筑物

2.地基计算的规定

根据建筑物地基基础设计等级及长期荷载作用下地基变形对上部结构的影响程度，地基基础设计应符合下列规定：

（1）所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定。 （2）设计等级为甲级、乙级的建筑物，均应按地基变形设计。

（3）表2所列范围内设计等级为丙级的建筑物可不作变形验算，如有下列情况之一时，仍应作变形验算：

① 地基承载力特征值小于 l30 kPa ，且体型复杂的建筑： ② 在地基基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的

不均匀沉降时；

③ 软弱地基上的建筑物存在偏心荷载时； ④ 相邻建筑距离过近，可能发生倾斜时；

⑤ 地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固结未完成时。

（4）对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等，以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物，尚应验算其稳定性。

（5）基坑工程应进行稳定性验算。

（6）当地下水埋藏较浅，建筑地下室或地下构筑物存在上浮问题时，尚应进行抗浮验算。

表2 可不作地基变形计算的设计等级为丙级建筑物范圈

地基主要受力层的情况

地基承载力特征值

ak f

80

60<≤ak f 10080<≤ak f 130100<≤ak f 160130<≤ak f 200160<≤ak f

300200<≤ak f

建筑类型

各土层坡度 /%

≤5 ≤5 ≤10 ≤10 ≤10 ≤10 砌体承重结构、框架结构（层数） ≤5 ≤5 ≤5 ≤6 ≤6 ≤7 单 层 排

架 结 构 单 跨 吊车额定起重量/t

5～10

10～15

15～20

20～30

30～50

50～100

厂房跨度 /m

≤12 ≤18 ≤24 ≤30 ≤30 ≤30

多 跨

吊车额定起重量/t

3～5 5～10 10～15 15～20 20～30 30～75 厂房跨度/m ≤12 ≤18 ≤24 ≤30

≤30

≤30 烟囱

高度 /m ≤30 ≤40 ≤50 ≤75 ≤100 水塔

高度 /m

≤15 ≤20 ≤30 ≤30 ≤30 容积3

m

≤50

50～100 100～200

200～300

300～500

500～1000

注： ① 地基主要受力层系指条形基础底面下深度为 3b ( b 为基础底面宽度），独立基础下为1.5b ，且厚度均不小于5m 的范围（二层以下一般的民用建筑除外）；

② 地基主要受力层中如有承载力特征值kPa f ak 130<的土层时，表中砌体承重结构的设计，应符合《建筑地基基础设计规范》（GB 50007一2002）第7章的有关要求；

③ 表中砌体承重结构和框架结构均指民用建筑。对于工业建筑可按厂房高度、荷载情况折合成与其相当的民用建筑层数；

④ 表中吊车额定起重量、烟囱高度和水塔容积的数值系指最大值。

3. 荷载效应最不利组合与相应的抗力限值

在地基基础设计时，荷载效应最不利组合与相应的抗力限值应按下列规定采用：

(1) 按地基承载力确定基础底面积及埋置深度时，传至基础底面上的荷载效应按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合。相应的抗力应采用地基承载力特征值。

(2) 计算地基变形时，传至基础底面上的荷载效应应按正常使用极限状态下荷载效应的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。相应限值应为地基变形允许值。

(3) 计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数均为 1.0 。

(4) 在确定基础高度、配筋和验算材料强度时，上部结构传来的荷载效应组合和相应的基底反力，应按承载力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系数。

三、地基承载力特征值的确定

确定地基承载力特征值的方法主要有以下几种： （1）按载荷试验确定

（2）根据地基土的抗剪强度指标，按理论公式确定 （3）应用地区建筑经验，采取工程地质类比法确定

当基础宽度大于3m 或埋置深度大于0.5m 时，从载荷试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：

)5.0()3(-+-+=d b f f m d b ak a γηγη

式中：a f —— 修正后的地基承载力特征值（KPa ）；

ak f —— 地基承载力特征值（KPa ）

； b η、d η—— 基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表3；

γ

—— 基底以下土的重度，地下水位以下取浮重度'

γ（3

/m kN ）；

m γ—— 基底以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度（3/m kN ）

； B —— 基础底面宽度(m)；当宽度小于3m 按3m 取值，大于6m 按6m 取值；

d —— 基础埋置深度(m)；当埋深小于0.5m 时按0.5m 取值，一般自室外地面标高算起。在填

方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地

面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时．应从室内地面标高算起。

表3承载力修正系数

土的类别 b η

d η

淤泥和淤泥质土 0

1.0

人工填土

e 或L I 大于等于0.85的粘性土

0 1.0

红粘土

含水比8.0>W α 含水比8.0≤W

α

0 0.15

1.2 1.4

大面积压实填土

压实系数大于0.95、粘粒含量%10≥c

ρ的粉土

最大干密度大于2.1t/m 3的级配砂石 0 0

1.5

2.0

粉土

粘粒含量%10≥c ρ的粉土 粘粒含量%10

ρ的粉土

0.3 0.5 1.5 2.0 e 或L I 均小于0.85的粘性土

粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态） 中砂、粗砂、砾砂和碎石土

0.3 2.0 3.0

1.6 3.0 4.4

注：①强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值，其他状态下的岩石不修正；

②地基承载力特征值按建筑地基规范附录深层平板载荷试验确定时d η取0。

四、柱下独立基础设计

1.基础底面尺寸的确定：

确定基础底面尺寸时，首先应满足地基承载力要求，包括持力层土的承载力计算和软弱下卧层的验算；其次，对部分建（构）筑物，仍需考虑地基变形的影响，验算建（构）筑物的变形特征值，并对基础底面尺寸作必要的调整。

《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002根据“所有建筑物的地基计算均应满足承载力”的基本原则，按持力层的承载力特征值计算所需的基础底面尺寸。要求符合下式要求：

a k f p ≤ a k f p 2.1max ≤

式中：k p —— 相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均压力值（KPa ）；

max k p —— 相应于荷载效应标准组合时，基础底面边缘的最大压力值（KPa ）； a f —— 修正后的地基承载力特征值（KPa ）。 （1） 轴心荷载作用下的基础：

由：a G k

G k k k k f d A

F A Ad F A

G F p ≤+=+=+=

γγ

得：d

f F A G a k γ-≥

式中：k p —— 相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面处的竖向力值（KPa ）；

G γ—— 基础及回填土的平均重度，一般取203/m kN ,地下水位以下取103/m kN ；

d —— 基础平均埋深（m ）；

A —— 基底面积（2

m ）；

按上式计算出A 后，先选定b 或l ，再计算另一边长，使b l A ?=，一般取0.2~0.1/=b l 。 必须指出，在按上式计算A 时，需要先确定修正后的地基承载力特征值a f ，但a f 值又与基础底面尺寸A 有关，也即上式中的A 与a f 都是未知数，因此，可能要通过反复试算确定。计算时，可先对地基承载力只进行深度修正，计算a f 值；然后按计算所得的b l A ?=,考虑是否需要进行宽度修正，使得A 、a f 间相互协调一致。 （2） 偏心荷载作用下的基础：

偏心荷载作用下的基底压力计算公式：

)61(min

max l

e

b l G F W M A G F p k k k k k k k k ±?+=±+=

当偏心矩6/l e k >时，基础边缘的最大压力按下式计算：

ba

G F p k k k 3)

(2max +=

式中 k M —— 相应于荷载效应标准组合时，上部结构传至基础顶面处的力矩值（KN ）；

W —— 基础底面的抵抗矩（3

m ）；

k e —— 偏心矩，)/(k k k k G F M e +=（m ）

； l —— 力矩作用方向的矩形基础底面边长(m )；

b —— 垂直于力矩作用方向的矩形基础底面边长(m )；

a —— 偏心荷载作用点至最大压力作用边缘的距离(m )，k e l a -=)2/(。

偏心荷载作用下，按下列步骤确定基础底面尺寸：

① 先不考虑偏心，按轴心荷载条件初步估算所需的基础底面积；

② 根据偏心距的大小，将基础底面积增大（10～40）﹪，并以适当比例选定基础长度和宽度， 即取基础宽度b 为：

)

()

4.1~1.1(d f n F b G a k

γ-=

式中：n 为基础的长宽比，b l n /=，对矩形截面，一般取0.2~2.1=n ；

③ 由调整后的基础底面尺寸计算基底最大压力max k p 和最小压力min k p ，并使其满足a k f p ≤和a k f p 2.1max ≤的要求。 如不满足要求，或压力过小，地基承载力未能充分发挥，应调整基础尺寸，直至最后确定合适的基础底面尺寸。

通常，基底的最小压力不宜出现负值，即要求偏心距6/l e k ≤，但对于低压缩性土及短暂作用的荷载，可适当放宽至4/l e k ≤。

2.软弱下卧层的验算

当地基压缩层范围内存在有软弱下卧层时，应按下式验算软弱下卧层承载力：

az cz z f p p ≤+

式中 z p —— 软弱下卧层顶面处的附加压力设计值（KPa ）；

cz p —— 软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值（KPa ）

； az f —— 软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力设计值（KPa ）

。

图1 软弱下卧层承载力验算图

当上层土与下卧土层的压缩模量比值大于或等于3时，对条形基础和矩形基础，上式中的z p 值可按式简化计算：

)

tan 2)(tan 2()

(θθγz b z l d p lb p m k z ++-=

式中： b —— 矩形基础和条形基础底边的宽度(m)；

l —— 矩形基础底边的长度(m)；

m γ—— 基埋深范围内土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度（3/m kN ）； z —— 基础底面至软弱下卧层顶面的距离(m)；

θ

—— 为地基压力扩散角，可按表4采用；

表4 地基压力扩散角θ

21/s s E E

b z /

0.25 0.50 3 5 10

6° 10° 20°

23° 25° 30°

注：①1s E 为上层土压缩模量，2s E 为下层土压缩模量；

②25.0/b z 时θ值不变。

选择基础底面尺寸后，必要时还要对地基的变形或稳定性进行验算。

3.地基变形验算：

《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）按不同建筑物的地基变形特征，要求：建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值，即：

[]s s ≤

式中 s —— 地基变形计算值，为地基广义变形值，可分为沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜等；

[]s —— 地基变形允许值，它是根据建筑物的结构特点，使用条件和地基土的类别而确定的,

其值请参见《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中的表5.3.4。

对于因建筑地基不均匀、荷载差异大及体形复杂等因素引起的地基变形，在砌体承重结构中应由局部倾斜控制；在框架结构和单层排架结构中应由相邻柱基的沉降差控制；在多层、高层建筑和高耸结构中应由倾斜值控制。

一般建筑物在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为其最终沉降量已基本完成，对于低压缩性粘性土可认为已完成最终沉陷量的50％～80 % ，对于中压缩粘性土可认为已完成20％～50 % ，对于高压缩粘性土可认为已完成5％～20％。根据预估的沉降量，可预留建筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工顺序等。

4.基础高度的确定：

图2 中心受压柱基础底板厚度的确定

基础高度由柱边抗冲切破坏的要求确定，设计时先假设一个基础高度h ，然后再验算抗冲切能力。

中心荷载作用下：

07.0h a f F m t hp l β≤

2/)(b t m a a a +=

l n l A p F =

式中

hp β—— 受冲切承载力截面高度影响系数，当mm h 800≤时，hp β取1.0；当mm h 1200≥时，

hp β取0.9；其间按线性内插法取用；

t f —— 混凝土轴心抗拉强度设计值（2/mm N ）； 0h —— 基础冲切破坏锥体的有效高度（m ）； m a —— 冲切破坏锥体最不利一侧计算长度（m ）

； t a —— 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长，

当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，

取柱宽；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽；

b a —— 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面在基础底面积范围内的下边长，当冲切破坏锥体的底

面落在基础底面以内（图2b ） ，计算柱与基础交接处的受冲切承载力时，取柱宽加两倍基础有效高度；当计算基础变阶处的受冲切承载力时，取上阶宽加两倍该处的基础有效高度。当冲切破坏锥体的底面在l 方向落在基础底面以外，即b h a ≥+02时（图2c ) , b a b =；

n p ——扣除基础自重及其上土重后相应于荷载效应基本组合时的地基土单位面积净反力；

l A —— 冲切验算时取用的部分基底面积（图 2 b 、c 中的阴影面积）

； 2

002222??

?

??---??? ??--=h b b b h a l A c c l

l F ——相应于荷载效应基本组合时作用在l A 上的地基土净反力设计值。

偏心荷载作用下：与中心荷载作用下基础底板厚度计算基本相同，只需将公式l n l A p F =中的

n p 用基础边缘处最大地基土单位面积净反力max ,n p 代替即可；

式中：

——净偏心距，

5.基础底板配筋

由于单独基础底板在地基净反力作用下，在两个方向均发生弯曲，所以两个方向都要 配受力钢筋。钢筋面积按两个方向的最大弯矩分别计算。

图3 中心受压柱基础底板配筋计算 （a ）椎形基础； （b ）阶梯形基础

(1) 中心荷载作用下:

图3中各种情况的最大弯矩计算公式： （a ）柱边（I-I 截面）：

（b ）柱边（Ⅱ-Ⅱ截面）：

（c ）阶梯高度变化处（Ⅲ—Ⅲ截面）：

（d ）阶梯高度变化处（IV-IV 截面）：

根据以上所算截面弯矩及对应的基础有效高度0h ，按《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）正截面受弯构件承载力计算公式，可以求出每边所需钢筋面积，或按下式简化计算：

9.0h f M

A y s

(2) 偏心荷载作用下：

图4 偏心受压柱基础底板厚度计算 图5 偏心受压基础底板配筋计

偏心受压基础底板配筋计算时，只需将中心受压计算公式中的n p 换成偏心受压时柱边（或变阶面处）基底设计反力I n p ,（或II n p ,）与的平均值

)(21,max ,II n n p p +（或)(2

1

,max ,I n n p p +）即可（图4、5）。

五、现浇柱下独立基础构造要求

1.基础边缘高度： 锥形基础边缘高度一般不小于200mm ，阶梯形基础每个台阶高度一般为300～500 mm 。

2.基底垫层：垫层厚度不宜小于70mm ，垫层混凝土强度等级应为C10；常做100mm 厚C10素混凝土垫层，每边各伸出基础100mm 。

3.钢筋：底板受力钢筋直径不小于10mm ，间距不大于200mm ，也不宜小于100mm ；当基础的边长大于或等于2.5m 时，底板受力钢筋长度可减短10%，并宜均匀交错布置。

4.底板钢筋的保护层：当有垫层时不小于40mm ，无垫层时不小于70mm 。

5.混凝土：混凝土强度等级不应低于C20。

图6 扩展基础构造的一般要求

（a ）椎形基础；（b ）阶梯形基础；（c ）钢筋配置

6.基础插筋：现浇柱基础中应留出插筋，插筋在柱内的纵向钢筋连接以优先采用焊接或机械连接的

接头，插筋在基础内应符合下列要求：

（1）插筋的数量、直径、以及钢筋种类应与柱内的纵向受力钢筋相同。 （2）插筋锚入基础的长度等应满足有关规范要求。

（3）基础中插筋至少需分别在基础顶面下100mm和插筋下端设置箍筋，且间距不大于800mm，基础中箍筋直径与柱中同（图7）。

图7现浇钢筋混凝土柱与基础连接

基础工程课程设计参考例题

题目：柱下独立基础课程设计

指导教师：张玲玲

西南科技大学土木工程与建筑学院

2011年6月2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：

KN F k 1534=，m KN M k ?=335，KN V 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ak f = 130kPa

第三层土：粘土，厚1.5m , 可塑，稍湿，承载力特征值ak f = 180kPa

第四层土：全风化砂质泥岩，厚2.7m ,承载力特征值

ak f = 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

a f

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

a f （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 γη a 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：

KN F k 1534=，m KN M k ?=335，KN V k 109= 计算基础和回填土重

k G 时的基础埋深

()m d 425.265.22.221

=+=

基础底面积：

2

040.820725.1107.015.2241534

m 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2

08.108.26.3m b l A =?=?=，且m m b 38.2<=不需要再对a f 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 γ

KN 32.418= 偏心距： m l

m G F M e k k k k 6.06

216.032.41815348.0109335=<=+?+=+=

，

0min >k P ，满足。

基底最大压力： ???

?

??+?+=??? ??++=

6.3216.06108.1032.418153461max l e A G F P k k k 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 27.01995

8.01424250,=?+==

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 p

a 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 12502

2000

5002=+=+=

因偏心受压，n p 取KPa p n 98.286max ,=

冲切力：

????

???

???? ??---??? ??--=2

00max ,2222h b b b h a l P F c c n l

???

?

??????? ??---???? ??--?=2

75.025.028.28.275.025.026.398.286

KN 92.596=

抗冲切力：

75.025.11027.10.17.07.030?????=h a f m t hp β

基础工程课程设计任务书及例题

《基础工程》课程设计任务书 开题日期： 2014年 5月 26 日完成日期： 2014年 6 月 1 日 一、设计目的 通过本次设计，让学生初步掌握柱下钢筋混凝土独立基础的设计步骤、方法及具体的计算过程，并逐步培养从事基础工程浅基础的设计能力。 二、设计内容 （一）设计题目 柱下钢筋混凝土独立基础 （二）设计内容 1、确定基础埋深； 2、按持力层承载力特征值确定基础底面尺寸； 3、验算地基变形； 4、基础结构设计：拟定基础剖面尺寸，进行内力分析、强度验算和配筋设计，并满足构造设计要求； 5、绘制基础施工图，包括基础平面图、立面图及配筋图。 三、设计资料

1、地形 拟建建筑场地平整 2、工程地质资料 自上而下依次为： ①号土层填土：厚约0.5 m，含部分建筑垃圾； ②号土层粉质黏土：厚1.2 m，软塑，潮湿，承载力特征值f ak=130 kpa； ③号土层黏土：厚1.5 m，可塑，稍湿，承载力特征值f ak=180 kpa； ④号土层，细砂，层厚2.7 m，中密，承载力特征值f ak=240 kpa； ⑤号土层，强风化砂质泥岩，厚度未揭露，承载力特征值f ak=300 kpa。 3、岩土设计技术参数 地基岩土物理力学参数如表1所示。

地基 岩土 物理 力学 参数表 4、水文资料为 地下水对混凝土无侵蚀性；地下水位于地表下1.5 m。 5、上部结构资料 上部结构为多层全现浇框架结构，室外地坪标高同自然地面，室内外高差450mm。柱网布置见图1，图中仅画出了1-6列柱子，其余7-10列柱子和4-1列柱子对称。 图1 柱网平面图 6、上部结构作用： 柱底的荷载效应标准组合值和荷载效应基本组合值分别见表2和见表3。 表2 柱底荷载效应标准组合值

柱下独立基础课程设计汇本例题

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

④细砂21 0.62 -- -- 30 11.6 16 240 ⑤强风化砂 22 -- -- -- -- 18 22 300 质泥岩 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，室外高差450mm。柱网布置图如图1.1所示：Array 1.1.6材料 HPB、HPB335级。 混凝土强度等级为2530 -，钢筋采用235 C C 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

基础工程课程设计

. 土木工程专业基础工程课程设计任务书 ————桩基础设计 一、设计资料 1、某建筑场地在钻孔揭示深度内共有6个土层，各层土的物理力学指标参数见表1。土层稳定混合水位深为地面下1.0m ，地下水水质分析结果表明，本场地下水无腐蚀性。 建筑桩基设计等级为乙级，已知上部框架结构由柱子传来的荷载（作用在柱底即承台顶面）： kN V k 3200=,kNm M k 400=，H = 50kN ； 柱的截面尺寸为：400×400mm ； 承台底面埋深：d=1.5m 。 2、根据地质资料，以第4层粉质粘土为桩尖持力层，采用钢筋混凝土预制桩 3、承台设计资料：混凝土强度等级为C20，轴心抗压强度设计值为kPa f c 9600=，轴心抗拉强度设计值为kPa f t 1100=，钢筋采用HRB335级钢筋，钢筋强度设计值2/300mm N f y = 4、《建筑桩基技术规范》(GJG94-2008) 二、设计内容及要求： 1、按照持力层埋深确定桩长，按照长径比40-60确定桩截面尺寸； 2、计算单桩竖向承载力极限标准值和特征值； 3、确定桩数和桩的平面布置图； 4、群桩中基桩的受力验算； 5、软弱下卧层强度验算； 6、承台结构计算； 7、承台施工图设计：包括桩的平面布置图，承台配筋图和必要的图纸说明； 8、需要提交的报告：任务书、计算书和桩基础施工图。 注：1、计算书打印，按照A4页面，上下左右页边距设置为2.0cm ，字体采用宋小四号 2、图纸采用3号图幅，图纸说明即为图中的说明 3、任务书、计算书和桩基础施工图装订成一册 4、将电子稿按班打包交上来，每人的电子稿名称按照学号+姓名命名

电力工程基础课程设计

1引言 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 2负荷计算和无功功率计算及补偿 2.1 负荷计算和无功功率计算

基础工程课程设计

基础工程 课程设计报告 题目：某多层住宅小区基础工程设计院（系）：土木工程系 专业班级：2013级土木工程1班 学生姓名：**** 学号：13031**** 指导教师：任杰 2016年5月3日至2016年6月7日 课程设计成绩评定表

某建筑工地桩基础工程设计 一、基本设计资料 1.工程概况 某建筑工地，拟建高层建筑小区，地基基础采用桩基础，拟建小区面积长400m，宽300m。建筑物结构传至柱下端的荷载组合为：荷载标准组合，竖向荷载F k=3000KN，弯矩M k=200KN*m，荷载准永久组合，竖向荷载F Q=2000KN，弯矩M k=150KN*m,荷载基本组合，竖向荷载F=4000KN，弯矩M=300KN*m。桩径选择在0.5~1.2m之间取值，承台埋深2m。 2.地勘资料 地基土物理力学指标 根据钻探揭露情况及上述试验统计成果，并结合当地建筑经验，地基土物理力学指标评价见下表，地下水位位于地表以下5m处。 3.主要材料

混凝土：材料自选。 钢筋：主筋用HRB335，其它的自选。 4.计算方法 极限状态设计法（正常使用极限状态设计和承载能力极限状态设计）。 5.设计依据与参考资料 1)《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2011）； 2)《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008） 3)《基础工程》教材； 4)提供的技术资料； 二、选择桩型、桩长 采用直径为800mm、长为1+1+4+1-2+0.2+0.1=5.3m的钻孔灌注桩，混凝土用C30，钢筋主筋采用HRB345，其他HPB300，经查表得fc=14.3N/mm2, ft=1.43N/mm2；fy=fy’=300N/mm2。初选第五层（强风化泥岩）作为持力层，桩端进入持力层不得小于0.2d=0.16m,同时不小于0.2m,所以实际取0.2米；初选承台底面埋深2m，桩顶嵌入承台不宜小于50mm，取0.1m。 三、确定单桩竖向承载力特征值R a 1.根据桩身材料确定，初选配筋率ρ=0.4%，ψc=0.8，计算得

柱下独立基础课程设计例题范本

柱下独立基础课程 设计例题

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

② 粉质粘土 20 0.65 0.84 34 13 7.5 6 130 ③ 黏土 19.4 0.58 0.78 25 23 8.2 11 180 ④ 细砂 21 0.62 -- -- 30 11.6 16 240 ⑤ 强风化砂质泥岩 22 -- -- -- -- 18 22 300 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，因此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。

基础工程独立基础课程设计

基础工程课程设计 课程名称：《基础工程》 设计题目：柱下独立基础课程设计 院系：土木工程学院 专业：道路、桥梁、隧道工程年级：2009级 姓名：李涛 学号：20090710149 指导教师：李文广 徐州工程学院土木工程学院

2011 年12 月15 日 目录 1、柱下独立基础设计资料 2、柱下独立基础设计 2.1 基础设计材料 2.2 基础埋置深度选择 2.3地基承载力特征值 2.4 基础底面尺寸的确定 2.5 验算持力层地基承载力 2.6 基底净反力的计算 2.7 基础高度的确定 2.7.1 抗剪验算 2.7.2 抗冲切验算 2.8 地基沉降计算 2.9 配筋计算 3 软弱下卧层承载力验算 4《规范》法计算沉降量 5地基稳定性验算

5 参考文献 6设计说明 附录 基础施工图 一、基础设计资料 2号题 B 轴柱底荷载： ① 柱底荷载效应标准组合值：KN F k 1615=，m KN M k ?=125，KN V k 60=； ② 柱底荷载效应基本组合值：KN F 2099.5=，m KN M ?=162.5，KN V 78=。 持力层选用4号粘土层，承载力特征值240=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 ak f = 130kPa 第三层土：粘土，厚1.5m , 可塑，稍湿，承载力特征值 ak f = 180kPa 第四层土：全风化砂质泥岩，厚2.7m ,承载力特征值ak f = 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 3.75.15.02.15.0=+++。由此得基础剖面示意图如下：

基础工程课程设计报告

基础工程课程设计 名称：桩基础设计 姓名：文嘉毅 班级：051124 学号：20121002798 指导老师：黄生根

桩基础设计题 高层框架结构（二级建筑）的某柱截面尺寸为1250×850mm ，该柱传递至基础顶面的荷载为：F=9200kN ，M=410kN?m ，H=300kN ，采用6-8根φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础，设地面标高为±0.00m，承台底标高控制在-2.00m ，地面以下各土层分布及设计参数见附表，试设计该柱下独立桩基础。 设计计算内容： 1.确定桩端持力层，计算单桩极限承载力标准值Q uk； 2.确定桩中心间距及承台平面尺寸； 3.计算复合基桩竖向承载力特征值R a及各桩顶荷载设计值N，验算基桩竖向承载力；计算基桩水平承载力R Ha并验算； 4.确定单桩配筋量； 5.承台设计计算； 湿 重 度 kN/m3

设计内容 一．确定桩端持力层，计算单桩极限承载力标准值uk Q 1.确定桩端持力层及桩长 根据设计要求可知，桩的直径d =800mm 。 根据土层分布资料，选择层厚为4.5m 的层⑧粉质粘土为桩端持力层。根据《建筑桩基技术规范》的规定，桩端全断面进入持力层的深度，对粘性土、粉土不宜小于2d 。因此初步确定桩端进入持力层的深度为2m 。则桩长l 为： l =4.3+3.8+2.8+2.3+4.4+3.0+2.5+2.9+5.7+0.8+2-2=32.5m 2.计算单桩极限承载力标准值 因为直径800mm 的桩属于大直径桩，所以可根据《建筑桩基技术规范》中的经验公式计算单桩极限承载力标准值uk Q ： pk uk sk pk sik i p si p Q Q Q u q l q A =+=ψ+ψ∑ （1-1） 其中桩的周长u =d π=2.513m ；桩端面积p A =2/4d π=0.503㎡；si ψ、p ψ为别为大直径桩侧阻、端阻尺寸效应系数，si ψ=() 1/5 0.8/d =1， p ψ=()1/5 0.8/D =1。 根据所给土层及参数，计算uk Q ： uk Q =2.513×1×[23×(4.3-2)+20×3.8+28×2.8+40×2.3+28×4.4+48 ×3.0+66×2.5+ 58×2.9+60×5.7+52×0.8+60×2]+1×710×0.503=3883.6kN 确定单桩极限承载力标准值uk Q 后，再按下式计算单桩竖向承载力特征值：

柱下独立基础课程设计

目录 1 柱下独立基础课程设计 .................... 错误!未定义书签。 1.1设计资料............................ 错误!未定义书签。 1.1.1地形........................... 错误!未定义书签。 1.1.2工程地质条件................... 错误!未定义书签。 1.1.3岩土设计参数................... 错误!未定义书签。 1.1.4水文地质条件................... 错误!未定义书签。 1.1.5上部结构材料................... 错误!未定义书签。 1.1.6材料........................... 错误!未定义书签。 1.1.7本人设计资料................... 错误!未定义书签。 1.2独立基础设计........................ 错误!未定义书签。 1.2.1选择基础材料................... 错误!未定义书签。 1.2.2选择基础埋置深度............... 错误!未定义书签。 1.2.3求地基承载力特征值a f ........... 错误!未定义书签。 1.2.4初步选择基底尺寸............... 错误!未定义书签。 土层编号土的 名称 重度γ 3 m KN 孔隙 比e 液性 指数 I l 粘聚 力c KPa 内摩 擦角 ? () 压缩模量 (pa) s E M 标准 贯入 锤击 数N 承载力 特征值 () ak f kPa ①杂填 土 18 -- -- -- -- -- -- -- ②粉质 粘土 20 0.65 0.84 34 13 7.5 6 130 ③黏土19.4 0.58 0.78 25 23 8.2 11 180 ④细砂21 0.62 -- -- 30 11.6 16 240

基础工程课程设计(1)

目 录 一、已知技术参数和条件 ................................... 1 1.1、地质与水文资料 ................................... 1 1.2、桩、墩尺寸与材料 ................................. 1 1.3、荷载情况 ......................................... 1 二、任务和要求 ........................................... 2 三、计算 ................................................. 3 3.1、桩长的计算 ....................................... 3 3.2、桩的内力计算 ..................................... 4 3.2.1确定桩的计算宽度b1 ........................... 4 3.2.2计算桩的变形系数 ............................ 4 3.2.3计算墩柱顶外力i i i M Q P 、、及局部冲刷线处桩上外力 00M Q P 、、 (4) 3.2.5局部冲刷线以下深度z 处横向土抗力zx P 计算 ....... 6 3.2.6桩身配筋计算及桩身材料截面强度验算 ............ 7 3.2.7柱顶纵向水平位移计算 ......................... 9 四、参考资料和现有基础条件（包括实验室、主要仪器设备等） 10 致谢 . (10)

电力工程基础课程设计指导书

《电力工程基础》课程设计 指导书 福建工程学院电子信息与电气工程系 电气工程教研室

第一节概述 供配电设计应包括负荷的分析计算、确定配电方案、选择高低压电气设备及成套设备、确定变压器的台数、容量及变电所主结线方案、进行短路计算对电气设备进行校验、考虑电气设备的布臵方案，还可以包括继电保护、二次回路、防雷与接地以及电气照明设计内容。 一、供配电设计必须遵循的一般原则 供配电设计必须遵循以下原则： 1）必须遵循国家的有关法令、标准和规范，执行国家的有关方针、政策。包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。 2）应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，设计中应采用符合国家现行有关标准的效率高、耗能低、性能先进的电气。 3）必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。 4）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。 二、供配电设计的基本内容 供配电设计主要包括变配电所设计、高压配电线路设计、低压配电线路设计和电气照明设计等。 （一）变配电所设计 变配电所设计包括以下基本内容： 1）负荷计算及无功功率补尝计算。 2）变配电所所址和型式的选择。 3）变电所主要电器台数、容量及类型的选择（配电所设计不含此项内容）。 4）变配电所主接线路的设计。 5）短路电流的计算。 6）变配电所一次设备的选择。 7）变配电所二次回路方案的选择及继电保护装臵的选择与装定。 8）变配电所防雷保护和接地装臵的设计。 9）编写设计说明书及主要设备材料单。 10）绘制变配电所主结线图、平面图和必要的剖面图、二次回路图及其他施工图。 （二）低压配电线路设计 低压配电线路设计包括以下基本内容： 1）低压配电线路系统方案的确定。 2）低压配电线路的负荷计算。 3）低压配电线路的导线和电缆的选择。 4）低压配电设备和保护设备的选择。

基础工程课程设计浅基础

基础工程课程设计浅基 础 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

专业班级建筑工程技术1002班学号 姓名肖庆 日期

《基础工程》课程设计专业班级建筑工程技术1002班 学号 姓名肖庆 日期 基础工程课程设计任务书 设计题目：武汉一中学宿舍楼基础 设计 班级建工10级 学生肖庆 指导教师杨泰华、王瑞芳 武汉科技大学城市建设学院 二O12年五月 一.设计题目:武汉一中学宿舍楼基础设计 二.建设地点：武汉市 三.设计原始资料： 1.地质、水文资料:

根据工程地质勘测报告，拟建场地地势较为平坦，该场地地表以下土层分布情况如表1所示。 地下水位距地表最低为-1.8m ，对建筑物基础无影响。 2.气象资料: 全年主导风向为偏南风，夏季主导风向为东南风，冬季主导风向为北偏西风；常年降雨量为1283.7mm 左右，基本风压为m 2。 3.底层室内主要地坪标高为士，相当于绝对标高6.564m 。 四.上部结构资料 上部结构为框架结构，采用粉煤灰轻渣空心砌块，3/8m kN =γ，底层填充墙高为3.4m 。地基基础设计等级为乙级。柱截面尺寸为400mm*500mm;传至底层柱下端的荷载分别为： 传到边柱A 、D 轴线的荷载为：（1）k F =（1234+3n ）kN ，m kN n M k .)250(+=,剪力k H =(30+2n)kN 。（其中，k k H M ,沿柱截面长边方向作用；n 为学生学号最后两位数）； 传到 中柱B 、C 轴线的荷载为：轴力k F =(1643+2n)kN ，m kN n M k .)360(+= 所有柱剪力作用在基础顶面；基础梁截面尺寸取为250mm*400mm 。 五、设计内容及要求 A.柱下独立基础 对于边柱，采用柱下独立基础。设计参照教材例2-2及例2-3. B.双柱联合基础 对于间距小的中柱，可采用双柱联合基础。 轴线 C.轴线3及J 相交的柱；轴线K 及2相交的柱荷载同边柱A 、D 轴线的柱； 轴线1及C 相交的柱和轴线2及B 相交的柱采用双柱联合基础。

电力工程课程设计

电 力 工 程 基 础 课 程 设 计 学校：海南大学 学院：机电工程学院姓名：王映翰 班级：09电气一班 学号：20090304310046

第一部分 设计任务书 一， 设计题目 某工矿企业降压变电所电气设计 二，设计要求 根据本厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定工厂变电所的位置与形式，通过负荷计算，确定主变压器台数及容量，进行短路电流计算，选择变电所的主接线及高、低压电气设备，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。 三，设计资料 设计工程项目 （1） 工厂总平面图： （2） 工厂负荷数据：

（3）供电电源情况：按与供电局协议，本厂可由东南方19公里处的变电所110/38.5/11kv，50MVA变压器供电，供电电压可任选。 （4）电源的短路容量：35kv母线的出线断路器断流容量为1500MVA；10kv母线的出线断路器断流容量为350MVA。 （5）供电局要求的功率因数：当35kv供电时，要求工厂变电所高压侧cos￠>=0.9;当以10kv供电时，要求工厂变电所高压侧cos

￠>=0.95. （6） 气象资料： 四，设计任务 （一） 设计计算说明书 （二） 设计图纸 第二部分 设计计算书 一、各区域计算负荷和无功补偿 1.采选矿区 已知：P30=3000KVA Tmax=5000h cos￠0.9 Q30= P30*tan￠=3000*0.48=1440 Kvar S30=2 30 230Q P + =3327.70KVA 2．冶炼厂 已知：P30=2200KVA Tmax=4200h cos￠0.9 Q30= P30*tan￠=2200*0.48=1056 Kvar S30=230 230Q P + =2440.31KVA 3.化工厂 已知：P30=2000KVA Tmax=4200h cos￠0.9 Q30= P30*tan￠=2000*0.48=960 Kvar S30=230 230Q P + =2218.47 KVA 4.机械制造厂 已知：P30=1500KVA Tmax=2880h cos￠0.9 Q30= P30*tan￠=1500*0.48=720 Kvar S30=230 230Q P + =1163.85KVA 5.厂区和职工居住区照明 已知：P30=800KVA Tmax=1800h cos￠0.9 Q30= P30*tan￠=800*0.48=384 Kvar S30=230 230Q P + =887.39KVA 6.所用电 已知：P30=500KVA Tmax=1800h cos￠0.9 Q30= P30*tan￠=500*0.48=240 Kvar S30=230 230Q P + =554.62KVA

基础工程课程设计题

基础工程课程设计题 一、桥梁桩基础课程设计（桥梁方向） 某公路桥梁设计采用桩（柱）式桥墩，初步拟定尺寸如图1所示。该桥梁上部结构为20米钢筋混凝土装配式T 梁桥。桥面宽7米，两边各0.5米人行道。行人荷载为3.5kPa 。 1、该桥墩基础由两根钻孔桩组成，旋转钻成孔。桩的设计直径d （即钻头直径，精确至0.1m ）自选，桩底沉渣厚度控制为t =(0.2~0.4)d 。在局部冲刷线处设置横系梁，其断面尺寸可按构造等要求确定，高度约1.0m 。 2、地质资料：标高20.00以上桩侧土为软塑亚粘土，各物理性质指标为：容重γ =18.5kN/m 3,土粒比重G s =2.70，天然含水量w =21%，液限w L =22.7%，塑限w p =16.3%；标高20.00以下桩侧及桩底均为硬塑性亚粘土，其物理性质指标为：容重γ =19.5kN/m 3，土粒比重G s =2.70，天然含水量w =17.8%，液限w L =22.7%，塑限w p =16.3%。 3、桩身混凝土强度等级拟采用C25，混凝土弹性模量E h =2.85×104MPa ，可选择的钢筋有HPB235和HRB335。 4、计算荷载 （1）一跨上部结构自重G 1=2000×(L /20)1.2 kN （取整），其中L 为跨径； （2）盖梁自重G 2=350kN ； （3）局部冲刷线以上桩重应分别考虑最低水位及常水位；汽车荷载应考虑最不利荷载组合（双孔和单孔布载）；人群荷载尚应考虑最不利情况；荷载布载长度为梁长（L -0.1）m 。 图 1

及其相应截面和相应轴力，配置钢筋，验算截面强度； （3）计算主筋长度，螺旋钢筋长度，钢筋总用量； （4）用2#图纸绘出桩的钢筋布置图。 设计步骤： 1、选定桩径、桩端持力层等； 2、计算上部荷载、系梁、盖梁等自重，进行各种荷载组合，并计算作用到桩顶的各种条件下的最不利荷载组合，如竖向力，横向力和弯矩值； 3、按最不利竖向荷载组合确顶桩长、并进行单桩竖向容许承载力验算； 4、计算桩土变形系数，判断刚性桩或弹性桩； 5、按最不利桩顶弯矩组合，计算桩身内力并绘制桩身弯矩与剪力分布图，确定地面下桩身最大弯矩值，验算地面处桩身水平位移； 6、桩身截面配钢筋与强度验算，并计算钢筋用量。 7、绘图（2号图纸）。

柱下独立基础课程设计模板

目录 一、设计资料 二、独立基础设计 1、选择基础材料 2、选择基础埋置深度 3、计算地基承载力特征值 4、初步选择基底尺寸 5、验算持力层的地基承载力 6、计算基底净反力 7、验算基础高度 8、基础高度（采用阶梯形基础） 9、变阶处抗冲切验算 10、配筋计算 11、基础配筋大详图 12、确定A、B两轴柱子基础底面尺寸 13、设计图纸（附图纸） 三、设计技术说明及主要参考文献

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。

基础工程课程设计完整版样本

一设计题目 高层框架结构( 二级建筑) 的某柱截面尺寸为1000×800mm , 该柱传递至基础顶面的荷载为: F=9000kN , M=380kN?m , H=320kN , 采用6-8根φ600-φ800的水下钻孔灌注桩组成柱下独立桩基础, 设地面标高为±0.00m, 承台底标高控制在-1.70m , 地面以下各土层分布及设计参数见附表, 试设计该柱下独立桩基础。 设计计算内容: 1.确定桩端持力层, 计算单桩极限承载力标准值Q uk; 2.确定桩中心间距及承台平面尺寸; 3.计算复合基桩竖向承载力特征值R a及各桩顶荷载设计值N, 验算基桩竖向承载力; 计算基桩水平承载力R Ha并验算; 4.确定单桩配筋量; 5.承台设计计算; 6.绘制桩基结构图。

二 设计内容 一、.确定持力层 根据地质条件, 以层⑧粉质粘土为桩支持力层。采用φ700的水下钻孔灌注桩。对于黏土, 桩端全截面进入持力层的深度不宜小于2d=1.6m.取桩尖进入持力层厚度 2.2m,桩长33m,承台底面埋深1.7m 。 二、计算单桩极限承载力标准值Q uk 由《建筑桩基础技术规范JGJ94- 》式 5.3.5 uk sk pk sik i pk =Q =u q l q P Q Q A ++∑ 进行试算, 桩周长 0.80.5u m π== 桩横截面积 2 2 0.80.54p mm A π==

计算得: 2.5[23(4.3 1.7)20 3.828 2.840 2.348 3.0 uk Q =??-+?+?+?+? 66 2.558 2.9_60 5.7520.8 2.260]0.5700?+?+?+?+?+? =3555.5+350 =3905.5KN 三、 确定桩中心间距及承台平面尺寸 由《建筑桩基础技术规范JGJ94- 》表3.3.3-1知桩的最小中心间距为3.0d=2.4m 。先取桩数为6, 由于柱下桩基, 等距离排列, 桩在平面采用行列式布置, 中心间距3~4(3~4)0.8 2.4~3.2a d m S ≥=?=。边桩中心至承台边的距离为1d=0.8m 。此时承台边缘至桩边缘的距离为400mm,符合规范要求( 承台宽度不宜小于500mm,承台边缘距边桩中心的距离不应小于桩的直径, 且边缘挑出部分不应小于150mm) .承台平面尺寸为8.0 4.8m m ?.具体承台桩位布置如下: 承台桩位布置图( 单位:cm)

(整理)《基础工程》课程设计.

《基础工程》课程设计 Design of Foundation Engineering 设计题目：柱下钢筋混凝土桩基础 适用专业：土木工程 一、课程设计基本要求 1、课程设计目的 利用所学基础工程课程的理论知识，能够独立完成一个较完整的基础设计与计算过程，从而加深对所学理论的理解与应用。 2、课程设计建议 在复习本学期课程理论知识后，收集并阅读相关设计规范和参考书后进行本课程设计任务。 二、课程设计设计资料 1、工程设计概况 西安市未央区拟建一栋15层框架结构的办公楼，其场地位于临街地块居中部位，无其它邻近建筑物，地层层位稳定，场地地质剖面及桩基计算指标见工程地质资料。试设计柱下独立承台桩基础。（1）地基基础设计等级为乙级； （3）柱的截面尺寸为：450mm×600mm； （4）承台底面埋深：d=2.0m（也可自行按规范要求选定）； （5）根据地质资料以及上部荷载情况，自行选择桩型、桩径和桩长； （6）桩的类型：预制桩或者灌注桩（自行斟酌设定）； （7）沉桩方式：静压或者打入（自行斟酌设定）。 （8）方案要求尽量先选择以粉质粘土为持力层，若不满足要求，再行选择卵石或岩石层作为持力层，并作简要对比说明。 2、荷载情况 已知上部框架结构由柱子传至承台顶面的荷载效应标准组合： 轴力F=(8300-10n)kN， 弯矩M x=(80+2n)kN·m，M y=(750-n)kN。 注：M x、M y分别为沿柱截面短边和长边方向作用；n为学生学号最后两位数。 3、工程地质资料 建筑场地土层按其成因、土性特征和物理力学性质的不同，自上而下划分为5层，地质剖面与

桩基计算指标见表1，勘察期间测得地下水水位埋深为2.2m。地下水水质分析结果表明，本场地地下水无腐蚀性。 三、设计内容及要求 （1）确定单桩竖向承载力特征值； （2）确定桩数，桩的平面布置，承台平面尺寸，单桩承载力验算； （3）若必要，进行软弱下卧层承载力验算； （4）桩身结构设计及验算； （5）承台结构设计及验算； （6）桩及承台施工图设计：包括桩平面布置图、桩身配筋图、承台配筋图、节点详图和必要的施工说明； （7）独立完成，不得抄袭他人设计成果，设计如有雷同，相关人员课程设计成绩一律为零。 表1 地质剖面与桩基计算指标

柱下独立基础课程设计模板

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： KN F k 1534=， m KN M k ?=335， KN V 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ak f = 130kPa 第三层土：粘土，厚1.5m , 可塑，稍湿，承载力特征值ak f = 180kPa 第四层土：全风化砂质泥岩，厚2.7m ,承载力特征值 ak f = 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 a f 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 =?+?-+?+?=

基础工程课程设计计算书

基础工程课程设计 说明书 二零一三年六月 土木工程

某框架结构条形基础设计计算书 一、工程概况 威海近郊五层两跨钢筋混凝土框架结构（相当于七层以上民用建筑），车间有三排柱，柱截面尺寸为400×600mm2，平面图如图1。作用在基础顶面的荷载特征值如表1，弯矩作用于跨度方向。室内外高差0.30m。 图1混凝土框架结构平面图 表1 荷载效应特征值 二、地质资料 1.综合地质柱状图如表2，地下水位在细砂层底，标准冻深为2m； 2.冻胀类别为冻胀。

表2 综合地质柱状图 三、设计要求 1.设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2.计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3.绘制基础平面图（局部），基础剖面图，配筋图。 四、设计步骤 1.考虑冻胀因素影响确定基础埋深； 2.持力层承载力特征值修正； 3.计算基础底面尺寸，确定基础构造高度； 4.计算条形基础相邻两柱的沉降差； 5.按倒梁法计算梁纵向内力，并进行结构设计； 6.计算基础的横向配筋及翼缘高度； 7.绘制施工图。

五、工作量 1. 设计柱下钢筋混凝土条形基础； 2. 计算该条形基础相邻两柱的沉降差； 3. 完成课程设计计算说明书一份； 4. 完成铅笔绘制2号施工图一张； 5. 配合教师安排进行答辩。 六、内力计算 (一) 确定基础埋深 根据地质资料进入土层1.2m 为粘土层，其基本承载力特征值为147kPa ak f =,可知其为最优持力层，基础进入持力层大于30cm 。又有考虑冻胀因素的影响，根据规范可知，其设计冻深d z 应按下式计算：0 2.0 1.00.90.95 1.71m ...zs zw ze d z z ψψψ=???==，基础 埋深应在设计冻深以下，据此可初步确定基础埋深为2.3m 。根据基础埋深 2.3m>0.5m d =需进行持力层承载力特征值的深度修正，持力层为黄褐色粘性土层。液性指数 2618 0.50.853418 p L L p w w I w w --= = =<--，又0.70.85 e =<，查表可得，承载力修正系数0.3, 1.6b d ηη==，基础底面以上土的加权平均重度m γ= 317 1.2190.8 17.8kN/m 2.0 ?+?=， 条形基础的基础埋深一般自室内底面算起，室内外高差为0.3m ，取 2.30.3 2.6m d =+=， 则可得修正值为：(0.5)147 1.617.8(2.60.5)206.81kPa a ak d m f f d ηγ=+-=+??-=。 (二) 确定基础梁的高度、长度和外伸尺寸 根据规范要求，柱下条形基础梁的高度应该取为柱距的1/81/4倍 ，又有此处柱距取为6500mm ，故可得到基础梁的高度(1/81/4)6200(7751550)mm h =?=，取 1500mm h =，即为 1.5m h =。根据构造要求，条形基础端部外伸长度应为边跨跨距的1/41/3倍，故考虑到柱端存在弯矩及其方向，可以得到基础端部左侧延伸 1(1/4 1/3)(1/41/3)6200(1550 2067)m m l l ==?=，取1 2.0m l =。计算简图如图 2所示：

《基础工程》课程设计指导书8页

道路桥梁与渡河工程专业 《基础工程》课程设计指导书 第一部分柱式墩配多排桩基础 1 拟定桥墩及基础尺寸 1.1 标高推算及铅垂方向尺寸拟定 墩帽顶面标高：从水文角度出发，推算墩帽顶面标高。 计算水位=设计水位+波浪壅水等 梁底标高=计算水位+安全净空 裸梁顶面标高=梁底标高+梁高 墩帽顶面标高=梁底标高-支座及垫石厚度 墩帽厚度：根据桥的规模，满足《桥规》有关最小厚度的要求，自行拟定。 承台顶面标高：考虑冰冻、撞击及方便基础施工决定。 承台厚度：为谋求较大刚度，按照《桥规》，承台厚度应不小于1.5m。 承台底面标高=承台顶面标高—承台厚度 墩高=墩帽顶面标高—承台顶面标高 墩柱长度=墩高—墩帽厚度。 桩长及桩底标高：由计算决定。 1.2 顺桥方向尺寸拟定 墩帽宽度：根据标准跨径、计算跨径、支座垫板宽度、《桥规》有关C1、C2的规定，进行设计：B≥（标准跨径—计算跨径）+支座垫板宽度+2 C1+2C2 墩柱直径：墩帽宽度—2C1，且应满足《桥规》的有关规定。 承台宽度：根据墩柱直径、桩的排数、桩的直径（1~2m）、桩的中距要求（≥2.5倍成孔直径（摩）、≥2.0倍成孔直径（柱））、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求（见《桥规》或笔记），自行拟定。 1.3 横桥方向尺寸拟定 墩帽长度：根据主梁间距、横桥向主梁片数、支座垫板宽度、《桥规》有关C1、C2的规定，满足安放主梁的要求。同时考虑施工方法。 墩柱间距：对墩帽受力有利，参照标准图。 承台长度：根据墩柱间距与直径、桩的排数、直径、间中距要求、边桩外缘到承台边缘的最小净距要求，自行拟定。 2 承台底面形心荷载计算 2.1 荷载类型（本次时间有限，简化如下） （1）承台底面形心竖向荷载 包括：恒载（栏杆、人行道、桥面铺装、主梁、盖梁、墩柱、承台等）、 汽车（及冲击）