一、教学要求

根据本课程教学大纲的要求，学生应通过本设计掌握天然地基上的浅基础设计的原理与方法，培养学生的分析问题、实际运算和绘制施工图的能力，以巩固和加强对基础设计原理的理解。

二、设计任务

设计四川南充某办公楼的基础，根据上部结构及地基条件用柱下基础。

三、设计要求

设计依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。

四. 设计资料

1、上部结构资料：

上部结构为四层框架，层高，框架、主梁、次梁、柱为现浇整体，主梁，次梁,楼板厚,柱截面,室内外高差。

2、下部地基资料：

该建筑位于非地震区,不考虑地震影响。建筑场地地质情况复杂，地质由杂填土、亚粘土、淤泥质亚粘土及细粉砂组成（表1）。各层地基土的物理力学指标见下表。

图1       柱网平面图

土层

3、基础选用材料：

基础混凝土选用，钢筋选用，垫层采用素混凝土，100厚。

五．设计步骤

1、根据地质条件确定基础的埋置深度

2、根据地基承载力与荷载计算基底面积，并进行软弱下卧层验算：

对于偏心受压基础两边长之比一般L/B≤2，最大不超过3。

3、根据建筑层数及地质条件确定基础类型

4、地基变形验算

5、基础剖面设计与结构计算

（1）按冲切强度要求，设计底板高度。

（2）根据柱边或变阶处的弯矩值进行底板配筋计算。

6、绘制基础施工图，编写施工说明书。

设计要求：

1、设计A、B、C柱下基础；

2、计算A、B、C柱下基础，并按容许变形值调整基底尺寸；

3、绘制施工图（基础平面图（局部）,基础详图）及编写施工说明。

提示 ：

1、熟悉题目要求及场地工程地质条件；

2、选择持力层、确定基础埋深；

3、确定基础类型及材料；

4、按容许承载力确定基础尺寸；

5、下卧层强度验算；

6、分别计算A、B、C柱基础沉降；

7、按允许沉降差调整基底尺寸；

8、基础高度验算；

9、配筋计算；

10、绘制施工图。

JIANGXI  AGRICULTURAL  UNIVERSITY

本 科 课 程（设 计）

题目：        土力学与地基基础课程设计       

学   院：      工学院                

姓   名：                         

学   号：                     

专   业：     工程管理                     

班   级：            

指导教师：          职 称：          

二 0 一 五  年  六   月

1 基本条件确定

人工填土不能作为持力层，选用亚粘土作为持力层。

3 确定基础类型及材料 基础类型为：柱下基础

基础材料：混凝土采用C25，钢筋采用HPB235。

4 确定基础底面尺寸根据亚粘土e=，，查表得。因d=2.0m。基础底面以上土的加权平均重度：

地基承载力特征值（先不考虑对基础宽度进行修正）：

 确定B柱基底尺寸

由于偏心力矩不大，基础底面面积按20％增大，即A==。一般l/b=～，初步选择基础底面尺寸：

≤,但=0不需要对进行修正。

4.1.1持力层承载力验算

基础和回填土重：

偏心距：

基础底面处的平均压力值：

基础底面边缘的最大压力值：

基础底面边缘的最小压力值：

满足要求。确定该柱基础底面长l=5.4m，b=3.9m。

 确定C柱基底尺寸

由于偏心力矩不大，基础底面面积按30％增大，即A==。一般l/b=～，初步选择基础底面尺寸：

不需要对进行修正。

4.2.1持力层承载力验算

基础和回填土重：

偏心距：

基础底面处的平均压力值：

基础底面边缘的最大压力值：

基础底面边缘的最小压力值：

满足要求。确定该柱基础底面长l=5.2m，b=3.3m。

5 软弱下卧层验算

 B柱

软弱下卧层顶面处自重应力：

软弱下卧层顶面以上土的加权平均重度：

由灰褐色淤泥质粉质粘土

由查表得地基压力扩散角

软弱下卧层顶面处的附加压力：

验算：（满足）

5.2 C柱

软弱下卧层顶面处自重应力：

软弱下卧层顶面处的附加压力：

验算：（满足）

6 计算柱基础沉降

 B柱

基础底面处的自重应力：

基底压力：

基底附加压力：

6.1.1 确定基础沉降计算深度

因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度：

     因 ，故 。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。

6.1.2 沉降计算

沉降计算见表。其中应用 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按查，查得的平均应力系数应乘以4。

6.1.3 校核

根据规范规定，计算出（179.29mm），得

，表明所取=10.6m符合要求。

表  B柱基础最终沉降量计算

压缩层范围内土层压缩模量的平均植：

，查表得=

则基础最终沉降量：

6.2 C柱

基础底面处的自重应力：

基底压力：

基底附加压力：

6.2.1 确定基础沉降计算深度

因为不存在相邻荷载的影响，可按下式估算基础沉降计算深度：

因 ，故 。按该深度，沉降量计算至淤泥质亚粘土层。

6.2.2 沉降计算

沉降见表。其中应用 “角点法”，即将基础分为4块相同的小面积，查表时按查，查得的平均应力系数应乘以4。

表  C柱基础最终沉降量计算

根据规范规定，计算出91.656mm），得，表明所取=6.7 m符合要求。

6.2.4 确定沉降经验系数

，查表得=

则基础最终量：

7 按允许沉降量调整基底尺寸

由于B柱，C柱，由于小于4MPa，属于高压缩土 ， 。符合要求。

8 基础高度验算

 B柱基础高度验算

8.1.1 计算基底反力

偏心距：

基础边缘处的最大和最小净反力：

8.1.2基础高度（选用阶梯形基础）

柱边基础截面抗冲切验算（见图1）

，初步选择基础高度h=1000㎜，从下至上分300㎜，300㎜，400㎜三个台阶，㎜（有垫层）， 。，取，

因偏心受压

冲切力：

           =

           =

抗冲切力： 

                      =。可以。

结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。

8.1.3变阶处抗冲切验算

8.1.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图2）

冲切力：

          =

          =

抗冲切力：

                      =。可以。

8.1.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图3）

冲切力：==

抗冲切力： =。可以。

8.2 C柱基础高度验算

8.2.1 计算基底反力

偏心距：

基础边缘处的最大和最小净反力：

8.2.2基础高度（选用阶梯形基础）

柱边基础截面抗冲切验算（见图4）

，初步选择基础高度h=1000㎜，从下至上分300㎜，300㎜，400㎜三个台阶，㎜（有垫层）， 。，取，

因偏心受压

冲切力：

= =

抗冲切力：=。可以。

结论：柱边对基础抗冲切强度满足要求。

8.2.3变阶处抗冲切验算

8.2.3.1 第一阶基础截面抗冲切验算（见图5）

冲切力：

= =

抗冲切力：=。可以。

8.2.3.2 第二阶基础截面抗冲切验算（见图6）

冲切力

 ==

抗冲切力：

=。可以。

9 配筋计算

选用HPB235钢筋，

 B柱配筋计算（见图7）

 基础长边方向

Ⅰ-Ⅰ截面（柱边）

柱边净反力

     悬臂部分净反力平均值

弯矩

Ⅲ-Ⅲ截面（第一变阶处）

Ⅴ-Ⅴ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，实际配

9.1.2基础短边方向

Ⅱ-Ⅱ截面

因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。

取计算。

Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）

Ⅵ-Ⅵ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，现在短边方向（5.4m宽度范围内）配筋。但是，不能符合构造要求。实际按构造配筋

9.2 C柱配筋计算（见图8）

9.2.1 基础长边方向

Ⅰ-Ⅰ截面（柱边）

柱边净反力

悬臂部分净反力平均值

弯矩

Ⅲ-Ⅲ截面（第一变阶处）

Ⅴ-Ⅴ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，实际配

9.2.2基础短边方向

Ⅱ-Ⅱ截面

因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基底反力可按均匀分布计算。

取计算。

Ⅳ-Ⅳ截面（第一变阶处）

Ⅵ-Ⅵ截面（第二变阶处）

比较应按配筋，现在短边方向（5.2m宽度范围内）配筋。但是，不能符合构造要求。实际按构造配筋下载本文