基礎工程課程設計任務書
指導教師：黃晉
浙江理工大學科藝學院建築系
2023年10月9日
一、設計題目
柱下獨立基礎設計
二、設計資料
1.地形：擬建建築場地平整
2.工程地質資料：自上而下依次為：
①雜填土：厚約0.5m，含部分建築垃圾；
②粉質粘土：厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特徵值fak=130kn/m2；
③粘土：厚1.5m，可塑，稍溼，承載力特徵值fak=180kn/m2；
④全風化砂質泥岩：厚2.7m,承載力特徵值fak=240kn/m2；
⑤強風化砂質泥岩：厚3.0m,承載力特徵值fak=300kn/m2；
⑥中風化砂質泥岩：厚4.0m,承載力特徵值fak=620kn/m2；
表1 地基岩土物理力學參數列
3.水文資料為：
地下水對混凝土無侵蝕性。
地下水位深度：位於地表下1.5m。
4.上部結構資料：
上部結構為多層全現澆框架結構，框架柱截面尺寸為500×500 mm，室外地坪標高同自然地面，室內外高差450mm。柱網布置見圖1。
圖1 柱網平面圖
5.上部結構作用在柱底的荷載效應標準組合值見表2；
上部結構作用在柱底的荷載效應基本組合值見表3；
表2 柱底荷載效應標準組合值
表3 柱底荷載效應基本組合值
6.材料：混凝土等級ｃ20～c30，鋼筋hpb235、hprb335級。
三、設計分組
課程設計人數為60人，根據以上所給資料及學生人數，共劃分為20個組。
具體如下：
第1組共10人，基礎持力層選用③土層，設計 a軸柱下獨立基礎；
第2組共10人，基礎持力層選用③土層，設計 b軸柱下獨立基礎；
第3組共10人，基礎持力層選用③土層，設計 c軸柱下獨立基礎；
四、設計要求
每人根據所在組號和題號，完成各自要求的軸線基礎設計。對另外兩根軸線的基礎，只要求根據所給荷載確定基礎底面尺寸，以便畫出整體基礎平面圖。
五、設計內容
設計柱下獨立基礎，包括確定基礎埋深、基礎底面尺寸，對基礎進行結構內力分析、強度計算，確定基礎高度、進行配筋計算並滿足構造設計要求，編寫設計計算書。
繪製基礎施工圖，包括基礎平面布置圖、基礎大樣圖，並提出必要的技術說明。
六、設計成果
1.設計計算書
（1）確定地基持力層和基礎埋置深度；
（2）確定基礎底面尺寸，驗算地基承載力；
（3）對基礎進行抗衝切承載力驗算，確定基礎高度；
（4）對基礎進行正截面受彎承載力驗算，給基礎底板配筋；
2. 設計圖紙
（1）基礎平面布置圖
（2）獨立基礎大樣圖
（3）設計說明
要求分析過程詳細，計算步驟完整，設計說明書的編寫應具有條理性，圖紙整潔清晰。
參考資料
（1）《土力學與基礎工程》（第2版），趙明華主編，武漢理工大學出版社，2003
（2）《基礎工程》（第2版），周景星主編，清華大學出版社，2007。
（3）《混凝土結構（上）》（第2版），吳培明主編，武漢理工大學出版社，2003
（4）《建築結構荷載規範》（gb50009-2001），中國建築工業出版社，2002。
（5）《建築地基基礎設計規範》（gb50007 -2002），中國建築工業出版社，2002。
（6）《混凝土結構設計規範》（gb50010 -2002），中國建築工業出版社，2002。
基礎工程課程設計指導書
題目：柱下獨立基礎課程設計
指導教師：黃晉
浙江理工大學科藝學院建築系
2023年10月9日
地基基礎設計是土木工程結構設計的重要組成部分，必須根據上部結構條件（建築物的用途和安全等級、建築布置、上部結構型別等）和工程地質條件（建築場地、地基岩土和氣候條件等），結合考慮其他方面的要求（工期、施工條件、造價和節約資源等），合理選擇地基基礎方案，因地制宜，精心設計，以確保建築物和構築物的安全和正常使用。
一、獨立基礎的設計內容與步驟
（1）初步設計基礎的結構型式、材料與平面布置；
（2）確定基礎的埋置深度d ；
（3）計算地基承載力特徵值，並經深度和寬度修正，確定修正後的地基承載力特徵值；
（4）根據作用在基礎頂面荷載 f 和深寬修正後的地基承載力特徵值，計算基礎的底面積；
（5）計算基礎高度並確定剖面形狀；
（6）若地基持力層下部存在軟弱土層時，則需驗算軟弱下臥層的承載力；
（7）地基基礎設計等級為甲、乙級建築物和部分丙級建築物應計算地基的變形；
（8）驗算建築物或構築物的穩定性（如有必要時）；
（9）基礎細部結構和構造設計；
（10）繪製基礎施工圖。
如果步驟（1）～（7）中有不滿足要求的情況時，可對基礎設計進行調整，如採取加大基礎埋置深度d或加大基礎寬度b等措施，直到全部滿足要求為止。
二、地基基礎設計基本規定
1.地基基礎設計等級
根據地基複雜程度、建築物規模和功能特徵以及由於地基問題可能造成建築物破壞或影響正常使用的程度，將地基基礎設計分為三個設計等級，設計時應根據具體情況，按表1選用。
表1 地基基礎設計等級
2.地基計算的規定
根據建築物地基基礎設計等級及長期荷載作用下地基變形對上部結構的影響程度，地基基礎設計應符合下列規定：
（1）所有建築物的地基計算均應滿足承載力計算的有關規定。
（2）設計等級為甲級、乙級的建築物，均應按地基變形設計。
（3）表2所列範圍內設計等級為丙級的建築物可不作變形驗算，如有下列情況之一時，仍應作變形驗算：
① 地基承載力特徵值小於 l30 kpa ，且體型複雜的建築：
② 在地基基礎上及其附近有地面堆載或相鄰基礎荷載差異較大，可能引起地基產生過大的不均勻沉降時；
③ 軟弱地基上的建築物存在偏心荷載時；
④ 相鄰建築距離過近，可能發生傾斜時；
⑤ 地基內有厚度較大或厚薄不均的填土，其自重固結未完成時。
（4）對經常受水平荷載作用的高層建築、高聳結構和擋土牆等，以及建造在斜坡上或邊坡附近的建築物和構築物，尚應驗算其穩定性。
（5）基坑工程應進行穩定性驗算。
（6）當地下水埋藏較淺，建築地下室或地下構築物存在上浮問題時，尚應進行抗浮驗算。
表2 可不作地基變形計算的設計等級為丙級建築物範圈
注： ① 地基主要受力層系指條形基礎底面下深度為 3b ( b為基礎底面寬度），獨立基礎下為1.5b，且厚度均不小於5m的範圍（二層以下一般的民用建築除外）；
② 地基主要受力層中如有承載力特徵值的土層時，表中砌體承重結構的設計，應符合《建築地基基礎設計規範》（gb 50007一2002）第7章的有關要求；
③ 表中砌體承重結構和框架結構均指民用建築。對於工業建築可按廠房高度、荷載情況折合成與其相當的民用建築層數；
④ 表中吊車額定起重量、煙囪高度和水塔容積的數值係指最大值。
3. 荷載效應最不利組合與相應的抗力限值
在地基基礎設計時，荷載效應最不利組合與相應的抗力限值應按下列規定採用：
(1) 按地基承載力確定基礎底面積及埋置深度時，傳至基礎底面上的荷載效應按正常使用極限狀態下荷載效應的標準組合。相應的抗力應採用地基承載力特徵值。
(2) 計算地基變形時，傳至基礎底面上的荷載效應應按正常使用極限狀態下荷載效應的準永久組合，不應計入風荷載和**作用。相應限值應為地基變形允許值。
柱下獨立基礎課程設計
擬建建築地形平整 自上而下土層依次如下 號土層 雜填土，層厚0.5m含部分建築垃圾。號土層 粉質粘土，層厚1.2m，軟塑，潮濕，承載力特徵值。號土層 黏土，層厚1.5m，可塑，稍溼，承載力特徵值。號土層 細砂，層厚2.7m，中密，承載力特徵值。號土層 強風化砂質泥岩，厚度未揭露，承載力特徵值。表1....
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