PKPM軟件JCCAD筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟舉例

1、PKPM軟件JCCAD筏板基礎(chǔ)設(shè)計(jì)步驟舉例一、地質(zhì)資料輸入PKPM軟件的JCCAD部分進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，不一定要輸入地質(zhì)資料。 對(duì)于無樁的基礎(chǔ)，如果不進(jìn)行沉降計(jì)算，則可以不輸入地質(zhì)資料；如果要進(jìn)行沉降計(jì)算，則需要輸入地質(zhì)資料。輸入土的力學(xué)指標(biāo)包括：壓縮模量、重度。對(duì)于有樁基礎(chǔ)，如果不進(jìn)行單樁剛度及沉降計(jì)算的話，可以不輸入地質(zhì)資料；否則就要輸入。輸入土的力學(xué)指標(biāo)包括：壓縮模量、重度、狀態(tài)參數(shù)、內(nèi)摩擦角和粘聚力。在PKPM軟件主界面“結(jié)構(gòu)”頁中選擇“JCCAD”軟件的第一項(xiàng)“地質(zhì)資料輸入”，程序進(jìn)入地質(zhì)資料輸入環(huán)境，如下圖所示：1、土層布置給地質(zhì)資料命名之后，開始進(jìn)行土層布置，點(diǎn)擊右側(cè)菜單“土層布置

2、”，如下圖所示：彈出土層參數(shù)對(duì)話框，顯示用于生成各勘測孔柱狀圖的地基土分層數(shù)據(jù)，如下圖所示：2、輸入孔點(diǎn) 單擊“孔點(diǎn)輸入”“輸入孔位”，以相對(duì)坐標(biāo)和米為單位，逐一輸入所有勘測孔點(diǎn)的相對(duì)位置?？c(diǎn)輸入結(jié)束后，程序自動(dòng)用互不重疊的三角形網(wǎng)格將各個(gè)孔點(diǎn)連接起來，并用插值法將孔點(diǎn)之間和孔點(diǎn)外部的場地土情況計(jì)算出來。如下圖所示：程序要求孔點(diǎn)形成的三角形網(wǎng)格互不交叉，互不重疊。如孔點(diǎn)位置十分復(fù)雜，程序自動(dòng)形成的網(wǎng)格不能滿足上述要求，可以通過“網(wǎng)格修改”命令由人工修改完成。點(diǎn)擊“修改參數(shù)”，點(diǎn)取已輸入的孔點(diǎn)，彈出孔點(diǎn)土層參數(shù)對(duì)話框，如下圖所示。對(duì)話框中顯示的是標(biāo)準(zhǔn)孔點(diǎn)的土參數(shù)，應(yīng)按各勘測孔的情況修改表中的數(shù)

3、據(jù)，如土層低標(biāo)高、土層參數(shù)、孔口標(biāo)高、探孔水頭標(biāo)高等?？卓谖恢靡话悴徊捎媒^對(duì)坐標(biāo)，不必修改孔口坐標(biāo)。如某一列各勘測孔的土參數(shù)相同，可以選擇“用于所有點(diǎn)”，以減少修改土層參數(shù)的工作量?！皬?fù)制”用于復(fù)制參數(shù)相同的孔點(diǎn)，“刪除孔位”用于刪除多余或輸入錯(cuò)誤的孔點(diǎn)。3、程序除完成地質(zhì)資料輸入外，還可以在此基礎(chǔ)上生成孔點(diǎn)土層柱狀圖、孔點(diǎn)剖面圖、土層剖面圖、土層和水頭的等高線圖及孔點(diǎn)平面圖等，還可以進(jìn)行承載力和沉降計(jì)算。二、基礎(chǔ)參數(shù)設(shè)置 在PKPM主界面選擇“JCCAD”的第二項(xiàng)“基礎(chǔ)人機(jī)互輸入”，程序進(jìn)入基礎(chǔ)交互輸入環(huán)境。屏幕顯示上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)相連的各層軸網(wǎng)及其柱墻支撐布置，并彈出右圖所示的“存在基礎(chǔ)模型

4、數(shù)據(jù)文件”的對(duì)話框。選擇“讀取舊數(shù)據(jù)文件”項(xiàng)，則程序?qū)⒃械幕A(chǔ)數(shù)據(jù)和上部結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)都讀出。如下圖所示： 1、本菜單運(yùn)行的前提條件：上部結(jié)構(gòu)的計(jì)算可以提供荷載和凝聚到基礎(chǔ)頂面的剛度；有完整準(zhǔn)確地地質(zhì)報(bào)告輸入，并成功讀入到合適位置；如果要讀取上部結(jié)構(gòu)分析傳來的荷載還應(yīng)該運(yùn)行相應(yīng)的程序的內(nèi)力計(jì)算部分；如果要自動(dòng)生成基礎(chǔ)插筋數(shù)據(jù)還應(yīng)運(yùn)行畫柱施工圖程序。2、“地質(zhì)資料”“打開資料”“平移對(duì)位”，如下圖所示： 3、“參數(shù)輸入”“基本參數(shù)”，第一頁：地基承載力計(jì)算參數(shù)，本頁對(duì)話框的參數(shù)是用于確定地基承載力的。第二頁：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)，本頁對(duì)話框用于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的公共參數(shù)。如下圖所示： 4、個(gè)別參數(shù)，此菜單功能用于對(duì)

5、“基本參數(shù)”統(tǒng)一設(shè)置的基礎(chǔ)參數(shù)個(gè)別修改，這樣不同的區(qū)域可以用不同的參數(shù)進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。如下圖所示：5、參數(shù)輸出點(diǎn)擊菜單，彈出如下圖所示的“基礎(chǔ)基本參數(shù).txt”文件，用戶可查看相關(guān)參數(shù)，并可將此文本文件打印輸出。文件所列的參數(shù)為總體參數(shù)，當(dāng)個(gè)別節(jié)點(diǎn)的參數(shù)與總體參數(shù)不一致時(shí)應(yīng)以相應(yīng)計(jì)算結(jié)果文件中所列參數(shù)為準(zhǔn)。6、網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)本菜單功能用于增加、編輯PMCAD傳下的平面網(wǎng)格、軸線和節(jié)點(diǎn)，以滿足基礎(chǔ)布置的需要。如設(shè)置彈性地基梁的挑梁設(shè)置筏板加厚區(qū)域等。需注意該菜單調(diào)用應(yīng)在“荷載輸入”和“基礎(chǔ)布置”之前，否則荷載或基礎(chǔ)構(gòu)件可能會(huì)錯(cuò)位。7、荷載輸入 （1）、荷載參數(shù)本菜單用于輸入荷載分項(xiàng)系數(shù)、組合系數(shù)等參數(shù)。

6、點(diǎn)擊后，彈出下圖所示的“輸入荷載組合參數(shù)”對(duì)話框，內(nèi)含其隱含值。這些參數(shù)的隱含值按規(guī)范的相應(yīng)內(nèi)容確定。白色輸入框的值是用戶必須根據(jù)工程的用途進(jìn)行修改的參數(shù)，灰色的數(shù)值是規(guī)范指定值。其中：當(dāng)“分配無柱間節(jié)點(diǎn)荷載”選擇項(xiàng)打“”后，程序可將墻間無柱間節(jié)點(diǎn)或無基礎(chǔ)柱上的荷載分配到節(jié)點(diǎn)周圍的墻上，從而使墻下基礎(chǔ)不會(huì)產(chǎn)生丟荷載情況。分配荷載的原則為按周圍墻的長度加權(quán)分配，長墻分配的荷載多，短墻分配的荷載少。（2）、“附加荷載”“讀取荷載”本菜單用于選擇上部荷載的荷載來源種類，程序可讀取PM導(dǎo)荷和磚混荷載，TAT,PK,SATWE,PMSAP等多種來源上部結(jié)構(gòu)分析程序傳來的與基礎(chǔ)相連的柱、墻、支撐內(nèi)力、作為

7、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的外荷載，界面如下圖。若要選用某上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序生成的荷載工況，則點(diǎn)擊左面相應(yīng)項(xiàng)。選取之后，右面的列表框中相應(yīng)荷載項(xiàng)前顯示，表示荷載選中。程序讀取相應(yīng)程序生成的荷載工況的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力當(dāng)做基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值，并自動(dòng)按照相關(guān)規(guī)范的要求進(jìn)行荷載組合。（3）、當(dāng)前組合 用戶選擇某種荷載組合，用于在圖形去顯示該組合的荷載圖，便于用戶查詢或打印。前面帶*的荷載組合是當(dāng)前組合。如下圖所示： 光標(biāo)選擇某組荷載組合，點(diǎn)擊“確認(rèn)”鈕，該組荷載組合稱為當(dāng)前組合，屏幕顯示該組荷載組合圖并在下面提示區(qū)顯示該組荷載的總值以方便荷載校核，如下圖所示：（4）、目標(biāo)組合本菜單用于顯示具備某些特征的荷載圖，如標(biāo)準(zhǔn)組合下的最

8、大軸力，最大偏心距等。目標(biāo)組合僅供用戶校核荷載之用，與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)最終選用的荷載組合無關(guān)。點(diǎn)擊后，菜單顯示如下圖：荷載組合類型有標(biāo)準(zhǔn)組合、基本組合和準(zhǔn)永久組合。特征組合有最大軸力Nmax、最小軸力、最大偏心距、最大X向彎矩、最大Y向彎矩、最大負(fù)X向彎矩、最大負(fù)Y向彎矩。用光標(biāo)選擇某類荷載組合及某種最不利組合，點(diǎn)擊“確定”鈕，屏幕顯示具備選定特征的荷載組合圖。三、布置筏板基礎(chǔ)1、單擊“筏板”菜單后，彈出如下圖所示的界面： 2、點(diǎn)取圍區(qū)生成，以圍區(qū)方式指定需要生成筏板的區(qū)域（必須由封閉多邊形網(wǎng)格組成），即可以自動(dòng)生成筏板基礎(chǔ)。3、修改板邊用于修改筏板的每個(gè)邊的挑出軸線距離，使成為各邊有不同的挑出寬

9、度的筏板。4、刪除筏板在平面圖上選取已經(jīng)布置的筏板，則刪除筏板。5、筏板荷載用于輸入筏板上及挑出部位的荷載，用光標(biāo)選取某塊筏板，彈出下圖所示“輸入筏板荷載”對(duì)話框。輸入筏板荷載，如果是平板式基礎(chǔ)，可以直接布置板帶，程序自動(dòng)確定板帶翼緣寬度形成地基梁模型。也可以不布置板帶，直接定義地基梁形成梁元模型。因?yàn)榘寮傲豪咦灾赜沙绦蜃詣?dòng)計(jì)算加入，所以覆土重指板上土重，不包括板及梁肋自重。覆土上恒荷載應(yīng)包括地面做法或者地面架空板重量。6、沖切計(jì)算程序可自動(dòng)完成柱下筏板對(duì)板的沖切計(jì)算，以及對(duì)指定樁對(duì)筏板的沖切計(jì)算。其中：L表示最不利組合的代碼，R/L表示沖切安全系數(shù)（其中R表示筏板受沖切時(shí)最大抗力，L表示各荷

10、載組合作用下的最大效應(yīng)）。R/S大于等于1.0為滿足沖切要求，否則小于1.0為不滿足沖切要求且顯示紅色。7、清理屏幕點(diǎn)擊后，則清除了在平面圖上的顯示的驗(yàn)算數(shù)值，可以重新計(jì)算。8、上部構(gòu)件布置本菜單用于輸入基礎(chǔ)上的一些附加構(gòu)件，以便程序自動(dòng)生成相關(guān)基礎(chǔ)或繪制相應(yīng)施工圖之用。菜單內(nèi)容如下圖所示：在進(jìn)行筏板的沖切驗(yàn)算的時(shí)候，如果板厚不滿足沖切要求，要增加柱墩。柱墩布置本菜單用于輸入平板基礎(chǔ)的板上柱墩，如下圖所示。 點(diǎn)擊后，屏幕顯示下圖所示的菜單：用戶可以用“新建”、“修改”鈕來定義和修改柱墩類型。點(diǎn)擊后，屏幕上出現(xiàn)“柱墩尺寸”對(duì)話框。輸入長寬高和端高尺寸后，點(diǎn)“確認(rèn)”生成或修改一種柱墩類型。其中，高

11、及端高均指突出筏板部分的高度?？捎谩皠h除”鈕刪除已有的某類柱墩。當(dāng)要布置板上柱墩時(shí)，可選取相關(guān)柱，布置板上柱墩。柱墩刪除，點(diǎn)擊后，在平面圖上選取柱墩，則刪除柱墩。9、板帶本菜單用于設(shè)置板帶，是柱下平板基礎(chǔ)按彈性地基梁元法計(jì)算時(shí)必須運(yùn)行的菜單。點(diǎn)擊后，屏幕右邊顯示如圖所示菜單：通過板帶布置菜單，無需定義參數(shù)，就可以在網(wǎng)格線上布置板帶；通過板帶刪除，可將已布置的板帶刪除。若采用樁筏筏板有限元計(jì)算平板，且按“梁板（板帶）方式”進(jìn)行交互配筋設(shè)計(jì)及繪制板筋施工圖時(shí)，則應(yīng)設(shè)置板帶，建模時(shí)應(yīng)遵照升板規(guī)范有關(guān)規(guī)定，如一般柱網(wǎng)應(yīng)正交，柱網(wǎng)間距相差不宜太大。板帶布置位置不同可導(dǎo)致配筋的差異。布置原則是將板帶視為暗

12、梁，沿柱網(wǎng)軸線布置，但在抽柱位置不應(yīng)布置板帶，以免將柱下板帶布置到跨中。10、重心校核本菜單用于筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)的荷載重心?；A(chǔ)形心位置校核以及基底反力、地基承載力校核。點(diǎn)擊菜單后，屏幕顯示菜單，如下圖所示：（1）、選荷載組：用于在所有荷載組合中選取一組進(jìn)行重心校核。點(diǎn)擊后，彈出下面所示“選擇荷載組合類型”對(duì)話框。點(diǎn)取后確認(rèn)即可。（2）、筏板重心、樁重心 選定某組荷載組合后，進(jìn)行筏板重心校核。點(diǎn)擊后，屏幕上各塊筏板分別顯示作用于該板上的總豎向荷載作用點(diǎn)坐標(biāo)（重心）、板底平均反力、筏板形心坐標(biāo)、板底最大、最小反力位置和值以及偏心距比值，下圖為某荷載組合下筏板重心校核結(jié)果圖。四、圖形管理本菜單是“

13、基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入”菜單中有關(guān)圖形和繪制的管理工具，包括各類基礎(chǔ)視圖選項(xiàng)、圖形縮放、三維實(shí)體顯示、繪制等內(nèi)容。（1）、顯示內(nèi)容 本菜單用于設(shè)置各類基礎(chǔ)視圖選項(xiàng)等信息，從而控制顯示的內(nèi)容，即可將當(dāng)前顯示的一些圖層開閉。點(diǎn)擊菜單后，彈出下圖所示的“基礎(chǔ)輸入顯示開關(guān)”對(duì)話框。用戶需要顯示某類基礎(chǔ)，則選這類基礎(chǔ)的復(fù)選框。如要顯示獨(dú)基，則選“獨(dú)基”復(fù)合框即可。（2）、寫圖文件 本菜單用于將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)用的節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)格編號(hào)圖、各組荷載組合圖存圖，并可將當(dāng)前圖形轉(zhuǎn)存。點(diǎn)擊菜單后，彈出下圖所示的“選擇輸出文件及圖名”對(duì)話框。（3）、OPGL方式 本菜單用于用OpenGL技術(shù)顯示基礎(chǔ)實(shí)體模型，并可進(jìn)行多種漫游，下圖顯示

14、的是基礎(chǔ)實(shí)體模型：五、結(jié)束退出本菜單用于結(jié)束基礎(chǔ)的輸入，退出“基礎(chǔ)人機(jī)交互輸入”菜單。點(diǎn)擊菜單后，程序?qū)⒏鶕?jù)用戶基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，進(jìn)行必要的檢查，顯示相應(yīng)的提示信息。各組荷載地基承載力驗(yàn)算圖其中顯示為總豎向荷載作用點(diǎn)，基礎(chǔ)形心，板的平均、最大、最小反力（含基礎(chǔ)自重），基礎(chǔ)承載力荷載為紫色，形心為青色，反力為紅色，承載力為綠色。六、基礎(chǔ)梁板彈性地基梁法計(jì)算本菜單是采用彈性地基梁元法進(jìn)行基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算的菜單，它由4個(gè)從屬分菜單組成。1、彈性地基板整體沉降本菜單可用于按彈性地基梁元法輸入的筏板（帶肋梁或板帶）基礎(chǔ)、梁式基礎(chǔ)。獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)的沉降。樁筏基礎(chǔ)和無板帶的平板基礎(chǔ)則不能應(yīng)用此菜單。如不進(jìn)行沉

15、降計(jì)算可不運(yùn)行此菜單，如采用廣義文克爾法計(jì)算梁板式基礎(chǔ)則必須運(yùn)行此菜單，并按剛性底板假定方法計(jì)算。2、一般區(qū)格短向不少于5個(gè)，長向不少于7個(gè)，或長、寬約為20003000mm,總之區(qū)格總數(shù)不能超過1000個(gè)，并盡量使區(qū)格與筏板邊界對(duì)齊，一般區(qū)格的大小要反復(fù)調(diào)整幾次才能達(dá)到較理想的狀態(tài)。接著屏幕顯示地址資料勘探孔與建筑物相對(duì)位置，用戶檢查沒有問題后點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵或任意其他鍵退出本圖形。屏幕接著出現(xiàn)“沉降計(jì)算參數(shù)輸入”表3、沉降計(jì)算參數(shù)輸入：沉降計(jì)算地基模型系數(shù)：一般0.10.4。軟土取小值，硬土取大值，它控制邊角部反力與中央反力的比之：對(duì)于矩形板一般四世紀(jì)粘土應(yīng)控制在1.31.7左右，軟土控制在1

16、.22左右。砂土控制在1.82.2左右；對(duì)于異形板粘土控制在1.92.2左右，砂土控制在1.82.6左右；一般正方形、圓形取大值，細(xì)長條形取小值。這里有個(gè)非常重要的概念，就是地基模型的選用。程序用模型參數(shù)kij（默認(rèn)為0.2）來模擬不同的地基模型，kij=0的時(shí)候，為經(jīng)典文克爾地基模型，kij=1的時(shí)候，為彈性半空間模型。沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：0，由程序自動(dòng)計(jì)算。在進(jìn)行上海地區(qū)工程的設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意進(jìn)行校核。上海市工程建設(shè)規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范DGJ08111999 條文說明、實(shí)測沉降資料發(fā)現(xiàn)，在一些淺層粉性土地區(qū)，采用條文規(guī)定的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可能導(dǎo)致計(jì)算沉降偏大；而對(duì)于第三層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土缺

17、失或很薄，而第四層淤泥質(zhì)粘土層很厚（大于10m）且含水量很高（大于50）的情況，采用條文規(guī)定的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)所得到的計(jì)算沉降量又可能小于實(shí)測值。地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值、基底至天然地面的平均土容重、地下水深度：根據(jù)實(shí)際情況填寫。沉降計(jì)算壓縮層深度：程序自動(dòng)給出。如果用戶要采用人工確定的壓縮層深度計(jì)算獨(dú)立基礎(chǔ)和墻下條形基礎(chǔ)的壓縮層深度，只需在該值前加負(fù)號(hào)。該值前的正負(fù)號(hào)對(duì)板式基礎(chǔ)和梁式基礎(chǔ)的壓縮層深度無影響。在進(jìn)行上海地區(qū)工程的設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意進(jìn)行校核。回彈再壓縮模量/壓縮模量（加權(quán)平均）：應(yīng)對(duì)于多層建筑為0，即不考慮?；貜椩賶嚎s沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)：1.0梁式基礎(chǔ)、條基、獨(dú)基沉降計(jì)算壓縮層深度自動(dòng)確定

18、：使用規(guī)范：國家規(guī)范、上海規(guī)范基礎(chǔ)剛?cè)嵝约俣ǎ簞傂约俣?、完全柔性假定?duì)于含有基礎(chǔ)梁的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)在應(yīng)選擇“完全柔性假定”，否則梁反力異常。如采用廣義文克爾法計(jì)算梁板式基礎(chǔ)則必須運(yùn)行此菜單，并按剛性底板假定方法計(jì)算。完全柔性假定是根據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500072002中5.3.9或者上海地基規(guī)范4.3.1-4.3.5，即常用的規(guī)范手算法，它可用于獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)的沉降計(jì)算。剛性假定中地基模型系數(shù)是考慮土的應(yīng)力、應(yīng)變擴(kuò)散能力后的折減系數(shù)。 修改完參數(shù)后，屏幕提示用戶將計(jì)算結(jié)果存在“CJJS.OUT”文件中，如用戶想改為其他名稱可在屏幕上輸入。如下圖所示：開始計(jì)算，如下圖所示：計(jì)算完

19、成后屏幕用圖形方式顯示計(jì)算出的各塊筏板基礎(chǔ)各區(qū)格的沉降值設(shè)計(jì)反力，并在屏幕左上角用漢字顯示各塊板的平均沉降值（即形心處沉降），X向Y向傾角，平均附加反力值。點(diǎn)取“數(shù)據(jù)文件”菜單可查詢計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)文件。彈性地基基床反力系數(shù)（K值）的意義是，在單位面積上引起單位位移所需施加的外力。K值應(yīng)取與基礎(chǔ)接觸處的土參數(shù)，土越硬取值越大，埋置越深取值越大，考慮墊層影響取值較大。七、樁筏筏板有限元計(jì)算1、“基礎(chǔ)梁板彈性地基梁法計(jì)算”，簡稱“梁元法”，其主要適用于彈性地基梁基礎(chǔ)的計(jì)算分析，和以梁作用為主的較薄梁筏板基礎(chǔ)計(jì)算（按T形梁計(jì)算，板作為梁的翼緣考慮），也可以計(jì)算劃分了板帶的柱下平筏板基礎(chǔ)和布置了暗梁的墻下

20、平筏板基礎(chǔ)，還可以進(jìn)行條形基礎(chǔ)和獨(dú)立基礎(chǔ)的沉降計(jì)算。2、對(duì)于不是初次執(zhí)行這一菜單的工程，首先需要進(jìn)行如下的選擇：如果選擇了“第一次網(wǎng)格劃分”，則所有已經(jīng)存在的網(wǎng)格劃分結(jié)果以及相關(guān)參數(shù)均被取消。3、板元法可以考慮樁頂與筏板剛接、半剛接、鉸接等連接情況；可以考慮基礎(chǔ)與土的共同作用，即板下土的承載力分擔(dān)影響；可以考慮上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)剛度的貢獻(xiàn)，程序提供了四種基礎(chǔ)計(jì)算模型，如下圖所示：模型參數(shù)：模型參數(shù)的內(nèi)容包括計(jì)算模式及計(jì)算參數(shù)，點(diǎn)取此菜單后彈出“計(jì)算參數(shù)”對(duì)話框：4、網(wǎng)格劃分自動(dòng)劃分5、單元形成筏板定義筏板布置，如下圖所示：6、荷載選擇SATWE荷載，如下圖：7、沉降試算 沉降試算的目的是對(duì)給定的參

21、數(shù)進(jìn)行合理性校核，其主要指標(biāo)是基礎(chǔ)的沉降值，對(duì)于樁筏基礎(chǔ)同時(shí)給出建筑樁基技術(shù)規(guī)范及上海地基基礎(chǔ)規(guī)范的沉降計(jì)算值。對(duì)于筏基基礎(chǔ)同時(shí)給出建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范及上海地基基礎(chǔ)規(guī)范的沉降計(jì)算值。8、計(jì)算，一般不需要人工干預(yù)。結(jié)果顯示根據(jù)需要打開相關(guān)圖形或數(shù)據(jù)文件。交互配筋八、筏板基礎(chǔ)配筋施工圖1、點(diǎn)擊“設(shè)計(jì)參數(shù)”，如下圖所示：2、網(wǎng)線編輯繪制軸線自動(dòng)標(biāo)注3、布板上筋自動(dòng)配筋：4、布板下筋自動(dòng)配筋：5、畫施工圖畫鋼筋圖：6、鋼筋文本：7、畫鋼筋表：8、畫剖面圖：9、圖框-存圖1筏板基礎(chǔ)埋深及承載力的確定天然筏板基礎(chǔ)屬于補(bǔ)償性基礎(chǔ), 因此地基的確定有兩種方法. 一是地基承載力設(shè)計(jì)值的直接確定法. 它是根據(jù)地

22、基承載力標(biāo)準(zhǔn)值按照有關(guān)規(guī)范通過深度和寬度的修正得到承載力設(shè)計(jì)值, 并采用原位試驗(yàn)(如標(biāo)慣試驗(yàn)、壓板試驗(yàn)等) 與室內(nèi)土工試驗(yàn)相結(jié)合的綜合判斷法來確定巖土的特性. 二是按照補(bǔ)償性基礎(chǔ)分析地基承載力. 例如: 某棟地上28 層、地下2 層(底板埋深10m ) 的高層建筑, 由于將原地面下10m 厚的原土挖去建造地下室, 則卸土土壓力達(dá)180kpa, 約相當(dāng)于11 層樓的荷載重量;如果地下水位為地面下2m , 則水的浮托力為80kpa, 約相當(dāng)于5 層樓的荷載重量, 因此實(shí)際需要的地基承載力為14 層樓的荷載. 即當(dāng)?shù)鼗休d力標(biāo)準(zhǔn)值f 250kpa 時(shí)就能滿足設(shè)計(jì)要求, 如果筏基底板適當(dāng)向外挑出, 則

23、有更大的可靠度.2天然筏板基礎(chǔ)的變形計(jì)算地基的驗(yàn)算應(yīng)包括地基承載力和變形兩個(gè)方面, 尤其對(duì)于高層或超高層建筑, 變形往往起著決定性的控制作用. 目前的理論水平可以說對(duì)地基變形的精確計(jì)算還比較困難, 計(jì)算結(jié)果誤差較大, 往往使工程設(shè)計(jì)人員難以把握, 有時(shí)由于計(jì)算沉降量偏大, 導(dǎo)致原來可以采用天然地基的高層建筑, 不適當(dāng)?shù)夭捎昧藰痘A(chǔ), 使基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過于保守, 造價(jià)提高, 造成浪費(fèi).采用各向同性均質(zhì)線性變形體計(jì)算模型,用分層總和法計(jì)算出的自由沉降量往往同實(shí)測的地基變形量不同, 這是受多種因素的影響造成的.(1) 這種理論的假定條件遵循虎克定律, 即應(yīng)力應(yīng)變呈直線關(guān)系, 土體任何一點(diǎn)都不能產(chǎn)生塑性變形

24、, 與土體的實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)不相一致;(2) 公式中S = 7S6 z iAi- z i- 1Ai- 1ES i 2 采用的計(jì)算參數(shù)系室內(nèi)有側(cè)限固結(jié)試驗(yàn)測得的壓縮模量ESi , 試驗(yàn)條件與基礎(chǔ)底面壓縮層不同深度處的實(shí)際側(cè)限條件不同;(3) 利用公式計(jì)算的建筑物沉降量只與基礎(chǔ)尺寸有關(guān), 而實(shí)測沉降量已受到上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)剛度的調(diào)整.采用箱型基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)的高層建筑物,由于其荷載大、基礎(chǔ)寬, 因而壓縮層深度大,與一般多層建筑物不同, 地基不是均一持力層. 因此在地基變形計(jì)算的公式中引入了一個(gè)沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)7S. 通過實(shí)際沉降觀測與計(jì)算沉降量的比較, 適應(yīng)高層建筑物箱型基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)的沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系

25、數(shù), 主要與壓力和地層條件相關(guān), 尤其與附加壓力和主要壓縮層中(0. 5 倍基礎(chǔ)寬度的深度以內(nèi)) 砂、卵石所占的百分比密切相關(guān). 由于該系數(shù)7S 僅用于對(duì)附加壓力產(chǎn)生的地基固結(jié)沉降變形部分進(jìn)行調(diào)整, 所以建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定可根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗(yàn)確定.計(jì)算高層建筑的地基變形時(shí), 由于基坑開挖較深, 卸土較厚往往引起地基的回彈變形而使地基微量隆起. 在實(shí)際施工中回彈再壓縮模量較難測定和計(jì)算, 從經(jīng)驗(yàn)上回彈量約為公式計(jì)算變形量10% 30% , 因此高層建筑的實(shí)際沉降觀測結(jié)果將是上述計(jì)算值的1. 1 1. 3 倍左右. 應(yīng)該指出高層建筑基礎(chǔ)由于埋置太深,地基回彈再壓縮變形往往在總沉降中占

26、重要地位, 有些高層建筑若設(shè)置3 4 層(甚至更多層) 地下室時(shí), 總荷載有可能等于或小于卸土荷載重量, 這樣的高層建筑地基沉降變形將僅由地基回彈再壓縮變形決定. 由此看來, 對(duì)于高層建筑在計(jì)算地基沉降變形中, 地基回彈再壓縮變形不但不應(yīng)忽略, 而應(yīng)予以重視和考慮.高層建筑箱型基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)的計(jì)算與一般中小型建筑的基礎(chǔ)有所不同, 如前所述, 高層建筑除具有基礎(chǔ)面積大、埋置深, 尚有地基回彈等影響. 有時(shí)將基礎(chǔ)做成補(bǔ)償基礎(chǔ), 在這種情況下, 將附加壓力視為很小或等于零, 這與實(shí)際不符. 由于基坑面積大, 基坑開挖造成坑底回彈,建筑物荷重增加到一定程度時(shí), 基礎(chǔ)仍然有沉降變形, 即回彈再壓縮變形.

27、 為了使沉降計(jì)算與實(shí)際變形接近, 采用總荷載作為地基沉降計(jì)算壓力比用附加壓力P 0 計(jì)算更趨合理, 且對(duì)大基礎(chǔ)是適宜的. 這一方面近似考慮了深埋基礎(chǔ)(或補(bǔ)償基礎(chǔ)) 計(jì)算中的復(fù)雜問題, 另一方面也解決了大面積開挖基坑坑底的回彈再壓縮問題. 因此高層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范(JGJ 699) 除規(guī)定采用室內(nèi)壓縮模量ES 計(jì)算沉降量外, 又規(guī)定了按壓縮模量E 0 (采用野外載荷試驗(yàn)資料算得壓縮模量E 0, 基本上解決了試驗(yàn)土樣擾動(dòng)的問題, 土中應(yīng)力狀態(tài)在載荷板下與實(shí)際情況比較接近) 計(jì)算沉降量的方法. 設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)工程的具體情況選擇其中一種方法進(jìn)行沉降計(jì)算.按平面布置規(guī)則, 立面沿高度大體一致

28、的單幢建筑物, 當(dāng)基底壓縮土層范圍內(nèi)沿豎向和水平方向土層較均勻時(shí), 基礎(chǔ)的縱向撓曲曲線的形狀呈盆狀形, 即“”狀. 在研究建筑物荷載的水平分布規(guī)律時(shí): 對(duì)于筏板基礎(chǔ), 可將筏板劃分為許多小單元, 如果不考慮各小單元之間的相互影響, 單位面積承受的荷載重量(基底應(yīng)力曲線) 與基礎(chǔ)的縱向撓曲曲線的形狀相吻合, 即也呈“”狀. 這說明建筑物四周各點(diǎn)沉降量受到其它各點(diǎn)荷載的影響較小, 中部各點(diǎn)沉降量受到其它各點(diǎn)荷載的影響較大; 若將基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成整片筏板基礎(chǔ), 勢必造成在相同的地基承載力下, 中部沉降量大, 而四周沉降量較小, 基底土變形不相協(xié)調(diào).試驗(yàn)表明 4 : 剛性筏板在試驗(yàn)荷載下主要是整體沉降, 撓

29、曲變形極小, 最大也未超過3; 而有限剛度筏板基礎(chǔ)則除了整體沉降外還產(chǎn)生撓曲變形, 筏板剛度不同, 撓曲程度也不同.在筏板厚度相同的情況下, 隨著長×寬(以矩形為例) 的增加, 筏板的剛度隨之降低.因此設(shè)計(jì)中可選取“板式筏基+ 獨(dú)立柱基”相結(jié)合的基礎(chǔ)形式, 即中部(電梯井等剪力墻集中處) 用筏基, 四周柱基礎(chǔ)采用獨(dú)立基礎(chǔ)或聯(lián)合基礎(chǔ). 使筏板的長×寬尺寸減小、剛度增大,這不僅降低沉降變形的撓曲程度, 提高筏板的抗沖切能力, 同時(shí), 減低了板中鋼筋應(yīng)力, 減少筏基的配筋量. 為協(xié)調(diào)各部分的變形, 使其趨于一致, 還可通過變形驗(yàn)算調(diào)整獨(dú)立柱基的面積.既滿足結(jié)構(gòu)使用要求, 又達(dá)到相

30、當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益.在基礎(chǔ)選型設(shè)計(jì)中, 應(yīng)結(jié)合工程的具體情況, 考慮多方面的因素影響, 充分利用天然地基的承載能力, 通過比較“整片筏基”與“板式筏基+ 獨(dú)立柱基”的工程造價(jià). 以上2 種不同基礎(chǔ)形式, 后者較前者節(jié)省約30% 40% 的費(fèi)用, 經(jīng)濟(jì)效益顯著.當(dāng)由于地層分布不均勻、上部結(jié)構(gòu)荷載在筏板基礎(chǔ)上分布不均勻而引起筏板基礎(chǔ)各部分的差異沉降較大時(shí), 可綜合考慮采用以下處理措施:(1) 將出露地質(zhì)較差的土層挖出一部分, 換填低強(qiáng)度等級(jí)的素混凝土形成素混凝土厚墊塊, 以改變和調(diào)整地基的不均勻變形. 也可以采用“換填法”, 墊層采用碎石、卵石等材料, 經(jīng)碾壓或振密處理, 提高基礎(chǔ)的承載能力;(2)

31、 調(diào)整上部結(jié)構(gòu)荷載或柱網(wǎng)間距, 減小基底壓力差;(3) 調(diào)整筏板基礎(chǔ)形狀和面積, 適當(dāng)設(shè)置懸臂板, 均衡和降低基底壓力;(4) 加強(qiáng)底板的剛度和強(qiáng)度, 在大跨度柱間設(shè)置加強(qiáng)板帶或暗梁等.3筏板基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)筏板基礎(chǔ)的主要結(jié)構(gòu)形式有平板式筏基和肋梁式筏基, 包括等厚度或變厚度底板和縱橫向肋梁. 一般情況下宜將基礎(chǔ)肋梁置于底板上面, 如果地基不均勻或有使用要求時(shí), 可將肋梁置于板下, 框架柱位于肋梁交點(diǎn)處. 在具體筏基設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮如下問題:(1) 應(yīng)盡量使上部結(jié)構(gòu)的荷載合力重心與筏基形心相重合, 從而確定底板的形狀和尺寸.當(dāng)需要將底板設(shè)計(jì)成懸挑板時(shí), 要綜合考慮上述多方面因素以減小基礎(chǔ)端部基底

32、反力過大而對(duì)基礎(chǔ)彎距的影響;(2) 底板厚度由抗沖切和抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算確定. 柱網(wǎng)間距較大時(shí)可在柱間設(shè)置加強(qiáng)板帶(暗梁加配箍筋) 來提高抗沖切強(qiáng)度以減少板厚, 也可采用后張預(yù)應(yīng)力鋼筋法來減少混凝土用量和造價(jià). 決定板厚的關(guān)鍵因素是沖切, 應(yīng)對(duì)筏基進(jìn)行詳細(xì)的沖切驗(yàn)算;(3) 無肋梁筏板基礎(chǔ)的配筋可近似按無梁樓蓋設(shè)柱上板帶和跨中板帶(倒樓蓋法) 的計(jì)算方法進(jìn)行, 精確計(jì)算可用有限元法;對(duì)肋梁式筏基, 當(dāng)肋梁高度比板厚大得較多時(shí), 可分別計(jì)算底板和肋梁的配筋, 即底板以肋梁為固定支座按雙向板計(jì)算跨中和支座彎矩, 并適當(dāng)調(diào)整板跨中和支座的配筋;(4) 構(gòu)造配筋要求: 筏板受力筋應(yīng)滿足規(guī)范中0. 15%的配

33、筋率要求, 懸挑板角處應(yīng)設(shè)置放射狀附加鋼筋等. 設(shè)計(jì)人員往往配置受力鋼筋有余, 構(gòu)造鋼筋卻配置不足.4筏板基礎(chǔ)抗浮錨桿的設(shè)置不少設(shè)計(jì)人員擔(dān)心地下水位對(duì)底板的浮托力而設(shè)置抗拔錨桿, 在這里作如下分析和討論.(1) 施工過程中浮托力的產(chǎn)生是由于基坑內(nèi)積水(雨水和施工用水或地下水滲透) 所致;浮托力的大小與地下室的體積和基坑內(nèi)積水高度有關(guān). 因此, 只要能在地下室施工過程中有序排水或限制水位, 在基礎(chǔ)底板底以下就不會(huì)產(chǎn)生浮托力.(2) 地下室上浮是因?yàn)榈叵率医Y(jié)構(gòu)及上部結(jié)構(gòu)的荷載重量不足以克服地下水的浮力, 當(dāng)筏板基礎(chǔ)底板上的結(jié)構(gòu)重量大于實(shí)際上浮力后, 整個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)就能穩(wěn)定. 因此在地下室和地面上相應(yīng)有限幾層的結(jié)構(gòu)完成后, 就可以克服地下水的上浮力, 不需要在整個(gè)施工過程中對(duì)水位保持警惕.(3) 在計(jì)算地下水的浮托力時(shí)