柱下基础课程设计报告

1.1地形

拟建建筑场地平整

1.2工程地质条件

自上而下土层依次如下：

号土层：染填土，层厚约0.6m，含部分建筑垃圾

号土层：粉质黏土，层厚1.5m软塑，潮湿，承载力特征值。

号土层：黏土，层厚1.8m，可塑，稍湿，承载力特征值。

号土层：细砂，层厚2.0m，中密，承载力特征值。

号土层：强风化砂纸泥岩，厚度为揭露，承载力特征值。

1.3岩土设计技术参数

地基岩土物理力学参数如表1所示。

 表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有腐蚀性。

（2）地下水位深度：位于地表下1.5m。

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400mm×400mm。室外地坪标高同自然地面，室内外高差350mm。柱网布置如图所示。

1.6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2 柱底荷载效应标准组合值

1.7材料

混凝土强度等级为C30，钢筋采用HRB335级。

2确定基础埋置深度

基础埋深不易浅于0.5m，因为表土一般都松软，易受雨水及外界影响，不宜作为基础的持力层。另外，基础顶面应低于设计地面100mm以上，避免基础外露，遭受外界的破坏。持力层为③层。本设计取基础埋置深度为2.5m。

3基础底面的尺寸及地基承载力验算

根据粘土e=0.58，=0.78,查表2-15，深度修正系数、=0.3，按式（2-35），预计基础宽度不大于3.0，可以不做宽度修正。

基底以上土的加权平均重度为：

修正后地基承载力特征值为

计算基础和回填土重时的基础埋置深度为

按中心荷载初估基础底面积

3.1A轴基础底面的尺寸及地基承载力验算

考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：，采用3m×2.5m基础。

基础及回填土重

基础的总垂直荷载

基底的总力矩

总荷载的偏心

按式（2-41）计算基底边缘最大应力：

满足地基承载力要求。

3.2B轴基础底面的尺寸及地基承载力验算

考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.2倍，即：，采用3.5m×3m基础。

基础及回填土重

基础的总垂直荷载

基底的总力矩

总荷载的偏心

按式（2-41）计算基底边缘最大应力：

满足地基承载力要求。

3.3C轴基础底面的尺寸及地基承载力验算

考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：，采用3.5m×2.6m基础。

基础及回填土重

基础的总垂直荷载

基底的总力矩

总荷载的偏心

按式（2-41）计算基底边缘最大应力：

满足地基承载力要求。

3.4D轴基础底面的尺寸及地基承载力验算

考虑偏心荷载作用，将基底面积扩大1.3倍，即：，采用3.5m×3m基础。

基础及回填土重

基础的总垂直荷载

基底的总力矩

总荷载的偏心

按式（2-41）计算基底边缘最大应力：

满足地基承载力要求。

4抗冲切承载力验算

初步选择基础高度h=800mm，基础从下到上为2个台阶，每个台阶高400mm。本设计只对C轴进行验算，其荷载取基本组合，分项系数为1.35。

4.1柱边基础截面抗冲切验算 

基底净反力

地基反力计算

，，，（有垫层）。

为安全计，采用最大净压力则

    因为=550mm<800mm，故=1.0。基础用C30混凝土，其轴心抗拉强度设计值为              

 故

满足要求，基础不会发生冲切破坏。

4.2变阶处抗冲切承载力验算 

基底净反力

地基反力计算

，，，，（有垫层）。

为安全计，采用最大净压力则

    因为=350mm<800mm，故=1.0。基础用C30混凝土，其轴心抗拉强度设计值为              

 故

满足要求，基础不会发生冲切破坏。

5配筋计算

基础选用HRB335钢筋，

5.1基础长边方向配筋计算

Ⅰ-Ⅰ截面（柱边）

净反力   

配筋面积

Ⅲ-Ⅲ截面（变阶处）

净反力   

配筋面积

比较和，应取进行配筋，取B16@200

钢筋根数

    满足要求

则实际配筋为14B16@200

5.2基础短边方向配筋计算

因该基础受单向偏心荷载，所以在基础短边方向的基础反力可按平均分布计算，取

Ⅱ-Ⅱ截面（柱边）

配筋面积

Ⅳ-Ⅳ截面（变阶处）

配筋面积

比较和，应取进行配筋，取B10@200

钢筋根数

    满足要求

则实际配筋为19B10@200

由于BC轴间距仅为2.4m，故按前面所取的尺寸将重叠，需连在一起浇筑。对于整个连在一起的基础而言，内力设计值为单个的两倍，但基础底面抵抗矩成平方增长。经计算最大基底反力满足要求平均基底反力也满足要求。

6绘制施工图

基础平面布置图和基础施工图见2#CAD图。