柱下条形基础设计20140528

山东建筑大学

课 程 设 计（论 文） 任题 目：柱下条形基础课程设计 课 程： 基础工程设计原理 院 （部）： 土木工程学院 专 业： 土木工程 班 级： 学生姓名： 学 号： 设计期限： 指导教师： 教研室主任： 院长(主任)： 务 书

关于学生课程设计（论文）质量的有关要求

为了进一步加强学生课程设计（论文）的质量，对土木学院所有专业的课程设计（论文）制定以下要求：

1、学生应高度重视课程设计（论文）工作，严格要求自己，自觉遵守学习纪律和各项规章制度。 2、课程设计（论文）过程中，尊敬老师，团结互助，虚心学习，勤于思考，敢于实践，勇于创新，按指导教师的要求，保质保量的按时完成课程设计（论文）任务。

3、课程设计（论文）期间，实行考勤制度，一般不准请假，确因特殊情况需要请假时，须按照学校有关规定执行。学生缺勤（包括病、事假）累计超过课程设计时间1/3以上者，取消答辩资格，不予评定成绩，须重新补做。

4、必须独立完成课程设计（论文），一旦发现套用和抄袭他人成果者，按作弊论处。对学习不努力、不认真、敷衍了事、回避指导，未完成各阶段任务及严重违纪者，指导教师有权不让其参加答辩。

5．课程设计说明书（论文）撰写规范

课程设计说明书（论文）要求用A4纸排版，上下左右边距各留20mm，说明书（论文）中的计量单位、制图、制表、公式、缩略词和符号应遵循国家的有关规定。

6、学生课程设计存档要求

(1)学生设计资料必须装入课程设计专用袋（各班统一到教务室领取），要求详细填写班级、学号、姓名、课程设计名称及档案袋里所有的资料内容。

(2)档案袋里课程设计资料排放顺序： 课程设计（论文）任务书（单放不装订）

按课程设计（论文）封面、设计（论文）说明书内容其中包括（目录、正文、参考文献、附录）等次序左侧装订成册（封面上填写的各项内容要与任务书上的内容一致）。

设计图纸（按学号从小到大排列整齐）。 (3)资料上交时间：

课程设计结束后两天内以班为单位交给辅导教师，不得延长上交时间。 以上资料整理好后，交由指导教师评阅。

土木工程学院

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《基础工程设计原理》课程设计任务书

一、题目：

柱下条形基础课程设计

二、设计资料：

1、工程地质条件

拟建建筑场地地势平坦，根据野外钻探揭露、静探资料及室内土工试验，勘探深度范围内揭露的地层除①层杂填土外，其余地层均为第四系全新统冲洪积物，场地内的地层主要由粘性土组成，依据钻探揭露、野外鉴别、原位测试及室内土工试验资料，可将场区岩土层划分为五大层，现按自上而下的揭露顺序分述如下：

1层素填土:黄色,黄灰色,稍密~中密,稍湿,上部以粉土为主；下部以粉质粘土为主,棕灰色,可塑~硬塑,具层理性,土质不均匀,含氧化铁斑点,可见少量青砖渣及碎瓦片等物,局部夹粉细砂薄层或与粉细砂互层。场区普遍分布，厚度:0.70～2.60m,平均1.82m;层底标高:35.74～37.83m,平均36.80m;层底埋深:1.60～3.00m,平均2.29m。经调查该层堆积回填年限在10年以上，已完成自重固结，其测试指标如下表：

W(%) γ(kN/m3) e WL(%) WP(%) IP IL C(kPa) ф(度) a1-2(MPa-1) Es(MPa) N(击) qc(MPa) fs(KPa) 20.4 18.4 0.575 27.0 16.7 8.2 0.01 8 7.8 0.13 4.52 4.0 1.459 48 26.5 20.5 0.741 37.0 23.4 16.8 0.55 57 19.6 0.30 9.01 7.0 2.517 70 23.3 19.5 0.678 31.4 20.3 11.1 0.27 27 15.1 0.22 7.42 5.1 1.899 57 18 18 18 18 18 18 17 13 13 17 17 24 13 13 1.9 0.5 0.047 3.2 1.8 2.8 0.17 19 3.5 0.04 1.15 0.9 0.450 10 0.08 0.03 0.07 0.10 0.09 0.25 0.62 0.72 0.23 0.17 0.16 0.18 0.24 0.17 24.1 19.3 0.697 0.34 17.2 13.4 0.23 6.9 4.8 1.674 52 2层粉质粘土:棕黄色,黄褐色，可塑~硬塑、含少量贝壳残片，黑色氧化物，切面稍光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等,局部夹粉土薄层或与粉土互层。场区普遍分布，厚度:2.20～4.90m,平均3.36m;层底标高:32.33～34.71m,平均33.43m;层底埋深:4.70～7.00m,平均5.66m。其测试指标如下表：

项 目 W(%) γ(kN/m3) e WL(%) 最小值 Xmin 19.8 18.6 0.599 30.8 最大值 Xmax 27.0 20.1 0.756 40.1 平均值 Xm 22.6 19.4 0.686 35.4 2

数据个数 n 29 29 29 29 标准差 σ 1.7 0.4 0.042 2.9 变异系数 δ 0.08 0.02 0.06 0.08 标准值 Xk 23.1 19.3 0.700 WP(%) IP IL C(kPa) ф(度) a1-2(MPa-1) Es(MPa) N(击) qc(MPa) fs(KPa) 17.0 11.4 0.02 16 5.5 0.15 4.18 4.0 1.407 58 25.4 16.9 0.45 66 15.5 0.40 10.91 7.0 2.513 82 20.4 14.9 0.16 42 11.7 0.26 6.91 5.6 1.958 71 29 29 28 17 17 29 29 39 13 13 2.1 1.5 0.11 15 2.7 0.06 1.55 1.0 0.476 9 0.10 0.10 0.68 0.36 0.23 0.23 0.22 0.17 0.24 0.13 0.20 35.2 10.5 0.28 6.4 5.3 1.720 66 3层粉质粘土:灰色，黄灰色，可塑~软塑，含贝壳残片，铁锈斑、铁锰质氧化物，土质孔隙比较大,切面稍光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等,局部夹灰黑色粘土薄层或与粘土互层。场区普遍分布，厚度:2.00～4.40m,平均3.07m;层底标高:29.45～31.73m,平均30.36m;层底埋深:8.00～9.30m,平均8.73m。其测试指标如下表：

项 目 W(%) γ(kN/m3) e WL(%) WP(%) IP IL C(kPa) ф(度) a1-2(MPa-1) Es(MPa) N(击) qc(MPa) fs(KPa) 最小值 Xmin 23.6 18.3 0.653 30.9 17.6 12.3 0.14 22 5.0 0.30 3.24 1.5 0.767 23 最大值 Xmax 29.6 20.2 0.879 39.4 24.3 17.0 0.76 43 13.5 0.51 5.87 4.0 0.927 38 平均值 Xm 26.5 19.2 0.755 34.6 20.0 14.5 0.45 32 8.7 0.40 4.53 3.1 0.828 32 数据个数 n 20 20 20 20 20 20 20 16 16 20 20 32 13 13 标准差 σ 1.5 0.4 0.052 2.4 1.9 1.5 0.13 6 2.3 0.06 0.73 0.7 0.081 6 变异系数 δ 0.06 0.02 0.07 0.07 0.09 0.10 0.29 0.19 0.26 0.16 0.16 0.23 0.10 0.19 标准值 Xk 27.1 19.1 0.775 0.50 29.4 7.6 0.42 4.2 2.9 0.788 29 4层粉质粘土:黄灰色，棕黄色,硬塑，局部可塑,局部含姜石较多，氧化铁斑点、褐色条纹，切面稍光滑，无摇震反应，干强度中等，韧性中等,局部为粉土或中细砂薄层。该层未穿透。其测试指标如下表：

项 目 W(%) γ(kN/m3) e WL(%) WP(%) IP IL C(kPa) ф(度) 最小值 Xmin 16.7 18.6 0.539 27.9 15.1 11.7 -0.05 19 7.6 最大值 Xmax 26.7 20.2 0.797 40.5 25.6 17.0 0.43 60 18.8 平均值 Xm 21.5 19.5 0.662 34.2 19.4 14.8 0.15 46 13.2 3

数据个数 n 39 39 40 40 40 40 40 27 27 标准差 σ 1.8 0.4 0.051 3.1 2.3 1.5 0.12 12 3.1 变异系数 δ 0.08 0.02 0.08 0.09 0.12 0.10 0.78 0.25 0.23 标准值 Xk 22.0 19.4 0.676 0.19 41.8 12.2 a1-2(MPa-1) Es(MPa) N(击) qc(MPa) fs(KPa) 0.13 4.63 7.0 2.497 77 0.36 12.20 15.0 4.198 164 0.24 7.19 10.5 3.320 136 40 39 76 13 13 0.06 1.79 2.1 0.850 35 0.26 0.25 0.20 0.26 0.26 0.26 6.7 10.1 2.895 119 根据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）的有关规定，结合钻探、原位测试、室内土工试验数据分析测试结果，参照地区建筑经验，综合确定各层地基土承载力特征值fak（kPa）、压缩模量Es（Mpa）如下表：

层岩土②粉土 ② 粉质粘○3 粉质粘○4 粉质粘4、水文地质条件 5、场地条件

建筑物所处场地抗震设防烈度为7度，本次设计不考虑土层液化。 6、上部结构资料

拟建建筑物为1栋5F钢筋混凝土框架结构，拟采用钢筋混凝土柱下条形基础，基础底相对标高-2.00m。场地自然地坪相对标高为-0.50m，柱截面尺寸均为400mm×400mm，柱网布置如图1所示。

7、上部结构荷载

上部结构作用在柱底的荷载效应标准组合值如图2所示，弯矩按照右手法则。指导老师可根据分组情况调整设计荷载。

内力图数字表示说明：

fak（kPa）建110 110 90 140 压缩模量Es（MPa）建8.7 6.5 4.2 6.5 勘探期间，场地地下水埋深约6.3～7.2m，平均6.9m。。

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图

1 基础轴线布置图

1

1-1'工 程 地 质 剖 面 图标高比例尺 水平1:300垂直1:200(m)40138.45238.91338.4540235 2.50素填土N=5 2.40N=6N=6 5.00N=2.5N=4N=2.5 8.90N=11N=825N=1215.00N=1315.00 9.00 5.30N=4N=6 2.30353 4.80粉质粘土430 8.60粉质粘土N=3N=7N=930255粉质粘土2018.0020水平间距(m)深度(m)水位标高(m)20.175.8532.606.3132.6020.175.8532.60 2

2-2'工 程 地 质 剖 面 图标高比例尺 水平1:300垂直1:200(m)40438.34538.96638.4640235 2.60素填土N=6N=4N=4 2.50 2.2035 5.10N=3 5.503 4.80粉质粘土N=7430 8.80粉质粘土N=1.5 8.70N=10N=12 8.5030525粉质粘土N=112515.0015.0020qc(MPa)[fs=qc/100]51015202518.0020水平间距(m)深度(m)水位标高(m)20.175.7432.606.3632.6020.175.8632.60

3

图

2 柱底（±0.00）内力图（标准组合值）

8、材料

混凝土强度等级为C25～C30，钢筋采用HPB300、HRB335、HRB400级。

三、目的和要求

1、掌握柱下基础的常用类型、持力层的选择，结构布置和结构选型的原则； 2、掌握柱下条形基础的设计步骤和设计内容； 3、掌握基础结构施工图的表达方法。

四、设计内容

1、设计计算书，包括以下内容： （1）确定地基持力层和基础埋置深度。

（2）根据上部结构传来的荷载和地基承载力确定基础底面尺寸，并进行地基承载力和沉降验算。在进行沉降计算时，应根据不同柱子的上部结构荷载和对应的钻孔土层情况分别计算。

（3）用倒梁法进行条形基础梁的内力分析计算，根据正截面承载力验算确定基础梁纵向钢筋，根据斜截面承载力验算配置基础梁箍筋。

2、设计图纸，包括以下内容： （1）设计说明 （2）基础平面布置图 （3）基础详图

五、参考资料

1、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011） 2、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）

六、考核方法及标准

以课程设计说明书和图纸的完成质量和答辩相结合综合评定。