建筑基礎設計要點及JCCAD程序注意事項.ppt

1、建筑基礎設計要點及程序注意事項,中國建筑科學研究院 建筑工程軟件研究所 張志遠,2/70,概述,地基基礎設計內(nèi)容 地質(zhì)資料 荷載組合 地基承載力計算 基礎內(nèi)力、配筋計算 基礎沉降計算,3/70,地質(zhì)資料輸入及樁初設計,坐標系 相對坐標，單位m 標高 與結(jié)構(gòu)標高統(tǒng)一 土名稱 是代碼，參數(shù)可該，可名同參數(shù)不同 土層順序一致 個別孔點沒有某土層是用土層厚度調(diào)整 單樁承載力試算,地質(zhì)資料,4/70,也可以輸入海拔高度,地質(zhì)資料,5/70,地質(zhì)資料,6/70,荷載組合,三種組合 標準組合 用于承載力設計 基本組合 基礎設計 準永久組合 沉降計算,荷載,7/70,荷載相關(guān)問題,兩個概念 當前組合，目標組合

2、 一個標高 地震作用 上部結(jié)構(gòu)荷載的理解 荷載分布,荷載,8/70,荷載選用原則,墻下條形基礎可采用PM荷載或磚混荷載。 TAT, SATWE, PMSAP荷載 活荷載折減 TAT、SATWE“最大組合內(nèi)力簡圖”與JC“目標組合” 荷載參數(shù)按需要調(diào)整,荷載,9/70,荷載參數(shù)的調(diào)整,根據(jù)建筑用途修改,可根據(jù)樓層數(shù)進行修改,荷載,10/70,地基承載力設計,基本區(qū)別： 以標準組合為設計依據(jù) 樁承載力特征值,承載力,11/70,柱下獨立基礎地基承載力設計,承載力控制基礎底面積 按雙向彎矩設計 獨基上線荷載作用,承載力,12/70,承載力,13/70,獨基基礎自動生成,步驟： 節(jié)點選擇 參數(shù)輸入 基

3、礎計算 碰撞檢查 重新計算,承載力,14/70,構(gòu)造柱荷載的處理,僅有自重的構(gòu)造柱 無基礎柱 有其他荷載傳來的構(gòu)造柱的處理 生成獨基 考慮荷載重疊 分配荷載,承載力,15/70,基礎底面形心的確定,原則： 與柱同心 調(diào)整方法 長寬比 底面形心與角度,承載力,16/70,墻下條形基礎地基承載力設計,承載力控制基礎底面積 基底面積重復計算問題 無柱節(jié)點荷載的分配,承載力,17/70,墻下條基底面積重復利用,原理 實現(xiàn) 實例,條基計算面積,承載力,18/70,基礎梁地基承載力設計,按整體基礎算 注意覆土標高,承載力,19/70,筏板基礎地基承載力設計,深度修正按室外地坪到基底,承載力,20/70,樁

4、基礎承載力設計,單樁基礎 按壓樁試驗取值 極限承載力/2 初設計時按公式估算 樁端阻力，樁側(cè)阻力由靜載試驗得到 程序提供計算工具 樁承臺 考慮群樁效應,承載力,21/70,承載力,22/70,柱下獨立基礎內(nèi)力、配筋計算,計算內(nèi)容 底板抗彎計算 按單向偏心計算 局部承壓計算 按單向偏心計算 抗剪？ 多柱基礎存在的問題 淺基礎底板最小配筋率 理解 依據(jù)： 建筑地基基礎設計規(guī)范理解與應用。中國建筑工業(yè)出版社2004.6,內(nèi)力配筋,23/70,淺基礎底板最小配筋率,理解： l/h2.5 柱下平板 取值： 依據(jù)： 建筑地基基礎設計規(guī)范理解與應用。中國建筑工業(yè)出版社2004.6,內(nèi)力配筋,24/70,淺基

5、礎抗剪,素混凝土基礎 鋼筋混凝土基礎 沒有驗算的原因 抗剪 抗沖切,內(nèi)力配筋,25/70,墻下條基基礎內(nèi)力計算,計算內(nèi)容 剛性基礎 滿足擴散角要求 素混凝土Pj300考慮抗剪 抗沖切計算 底板抗彎（配筋）計算 剪力墻下條基的理解,內(nèi)力配筋,26/70,樁承臺基礎內(nèi)力計算,計算內(nèi)容 柱對承臺的沖切計算，剪切計算 樁對承臺的沖切計算，剪切計算 底板抗彎（配筋）計算,內(nèi)力配筋,27/70,基礎梁內(nèi)力計算,基礎梁含義 交叉梁模型 計算要點 土反力考慮方法 彈性地基梁模型：基床反力系數(shù)取值 文克爾假定：基床反力系數(shù)常量 廣義文克爾假定：基床反力系數(shù)變量 上部結(jié)構(gòu)剛度 剪切計算，抗彎（配筋）計算,內(nèi)力配筋

6、,28/70,梁元法常見問題,基床反力系數(shù)取值 按土的類型取值 根據(jù)深度調(diào)整 廣義文克爾假定,內(nèi)力配筋,29/70,梁元法中考慮上部結(jié)構(gòu)剛度方法,內(nèi)力配筋,30/70,梁抗剪不夠的處理手段,增加梁的截面和數(shù)量 提高混凝土強度等級 考慮上部結(jié)構(gòu)剛度 不考慮抗扭剛度 地基處理,內(nèi)力配筋,31/70,32/70,梁元法中抗震縫、伸縮縫的處理,方法1 將寬梁偏心布置在任一排柱軸線上 另外還要布置與寬梁垂直方向上的梁 保證相鄰兩個柱節(jié)點之間有梁連接，使柱子荷載不丟失并能傳到寬梁上 方法2 雙軸線上布置兩根肋梁。對于梁式基礎可在雙軸線處局部布置一個筏板，就做成了一個雙梁基礎 彈性地基梁計算時，如考慮抗扭剛

7、度則個別梁抗剪截面不夠，當不考慮梁的抗扭剛度則不會出現(xiàn)抗剪強度不夠的情況,內(nèi)力配筋,33/70,內(nèi)力配筋,34/70,彈性地基梁板人防計算,荷載傳遞路徑 人防頂板-柱子、墻體-彈性地基梁 板面等效荷載按頂板覆土厚度0.5米 梁式基礎:5級取100kN/m2 ;6級取55kN/m2 筏板基礎： 無地下水： 5級取75kN/m2 ;6級取40kN/m2 有地下水： 5級取90kN/m2 ;6級取50kN/m2,內(nèi)力配筋,35/70,筏板基礎內(nèi)力計算,基礎類型及計算模型選用 平板基礎(厚板) 有限元計算 彈性地基梁計算 基床系數(shù)調(diào)整 內(nèi)筒沖剪計算 柱墩的作用及注意事項 梁板基礎(薄板) 彈性地基梁

8、有限元計算 板格沖切、剪切計算 樁筏基礎 有限元計算,內(nèi)力配筋,36/70,柱下平板基礎抗沖切計算,計算公式 破壞面的確定 加柱墩的影響 抗沖切 配筋 板下柱墩注意事項,內(nèi)力配筋,37/70,筏板基礎抗剪、抗沖切計算,按板格計算 平板基礎內(nèi)筒沖、剪計算 沖切計算和剪切計算的位置不同 內(nèi)筒外邊緣的確定,內(nèi)力配筋,38/70,樁筏有限元計算中土反力模型,彈性地基梁板模型 上部結(jié)構(gòu)剛度小 簡化模型 倒樓蓋模型 上部結(jié)構(gòu)剛度大 彈性理論有限壓縮層模型 上部結(jié)構(gòu)剛度小 規(guī)范推薦 修正的彈性理論有限壓縮層模型 上部結(jié)構(gòu)剛度小,內(nèi)力配筋,39/70,樁間土的作用,彈性地基梁板模型 以基床系數(shù)表示 倒樓蓋模型

9、 以分擔百分比表示 彈性理論有限壓縮層模型 自動計算 修正的彈性理論有限壓縮層模型 自動計算,內(nèi)力配筋,40/70,基礎形式及規(guī)范,基礎形式，工程所在地區(qū)不同采用不同規(guī)范 建筑地基基礎設計規(guī)范GB5007-2002 ：天然地基或常規(guī)樁基 地基處理規(guī)范JGJ79-2002 ：復合地基 建筑樁基技術(shù)規(guī)范JGJ94-94 ：樁土共同分擔計算方法 上海1999年的地基規(guī)范 ：沉降控制復合樁基 ，先由樁承擔再由土承擔,內(nèi)力配筋,41/70,梁下布樁基礎的分析,按梁元計算，不用劃分單元 計算結(jié)果按梁方式輸出 梁彎矩圖，剪力圖，配筋圖,內(nèi)力配筋,42/70,43/70,44/70,墻下樁承臺的處理,布置非承

10、臺樁 圍區(qū)生成 注意圍區(qū)的邊界 筏板有限元計算,內(nèi)力配筋,45/70,有限元法常見問題,應力集中 柱周圍 墻周圍 配筋方式 平均配筋,內(nèi)力配筋,46/70,基礎沉降計算,特點： 對結(jié)構(gòu)的安全，建設成本影響大 離散性大，計算結(jié)果不準確，需要對計算結(jié)果修正 不同性質(zhì)的土需要用不同的方法計算 無樁大開挖基礎考慮回彈再壓縮,沉降計算,47/70,淺基礎沉降計算,獨立基礎、墻下條基 按柔性基礎計算 考慮相鄰基礎影響,沉降計算,48/70,地梁筏板沉降計算,彈性地基梁，筏板 按柔性基礎計算 考慮相鄰基礎影響 考慮基礎及上部剛度影響,沉降計算,49/70,樁承臺沉降計算,樁承臺 最終沉降的計算采用單向壓縮分

11、層總和法，不同方法的區(qū)別在于土附加應力的算法。 樁間距6d:可按實體深基礎法。 明德林應力公式法,沉降計算,50/70,樁筏基礎沉降計算,樁筏，樁梁 最終沉降的計算采用單向壓縮分層總和法 土反力模型 倒樓蓋模型，文克爾模型，明德林模型，改進明德林模型 基礎形式及規(guī)范 和內(nèi)力計算一致,沉降計算,51/70,7其它相關(guān)內(nèi)容,52/70,局部承壓計算,計算方法：,程序?qū)崿F(xiàn),53/70,4.6筏板重心較核,選用的荷載組合 帶裙房結(jié)構(gòu)的處理 產(chǎn)生差異的原因： 荷載 地下水,54/70,筏板基礎沉降縫的處理,分區(qū)域輸入筏板進行沉降計算 按沉降完成的速度決定算法 修改土的壓縮模量 調(diào)整配筋,55/70,基礎

12、梁平法主要功能,編輯舊圖功能 集中標注、原位標注信息修改功能 圖文并茂的連梁鋼筋修改界面 地基梁裂縫驗算功能 與立面畫圖法切換,56/70,7.2基礎梁平法施工圖例,57/70,不等厚筏板處理,子筏板概念 筏板厚度輸入 注意事項 不可重疊 不可相交,58/70,筏板基礎沉降縫的處理,分區(qū)域輸入筏板進行沉降計算 按沉降完成的速度決定算法 修改土的壓縮模量 調(diào)整配筋,59/70,筏板繪圖程序,功能： 可接梁元法或板元法的計算結(jié)果 帶配筋的筏板剖面 靈活的布置鋼筋方式 配筋量與計算量比較 布置范圍顯示,60/70,基礎工具箱介紹,61/70,AutoCAD基礎圖向基礎模轉(zhuǎn)化,一、基礎圖的加載 二、選

13、擇轉(zhuǎn)化的內(nèi)容 三、選擇內(nèi)容的處理 四、圖面標注內(nèi)容的識別 五、生成基礎的模型數(shù)據(jù),62/70,用下拉菜單項：文件(F) 在該下拉菜單中選?。捍蜷_(O) 命令，打開基礎圖(DWG) 。 此方法僅適用于該基礎施工圖是按1:1的比例繪制的圖形文件。,一、AutoCAD基礎圖的加載,63/70,用下拉菜單項：圖形轉(zhuǎn)換 在該下拉菜單中選?。翰迦隓WG原圖命令，打開基礎圖(DWG)。 使用該方法，程序會要求用戶輸入該基礎圖的繪圖比例。,64/70,示例,65/70,根據(jù)工程的實際情況，選擇相關(guān)的內(nèi)容 程序可轉(zhuǎn)化的內(nèi)容如下圖所示，逐個操作：,66/70,二、選擇轉(zhuǎn)化的內(nèi)容,如選擇軸網(wǎng),選中的軸網(wǎng)同類實體會變虛，便于用戶核查操作的正確性。,67/70,如選擇承臺,則選中的承臺同類實體也會變虛。,68/70,三、選擇內(nèi)容的處理,在完成對基礎圖DWG的選擇工作之后，可執(zhí)行命令項：轉(zhuǎn)換成基礎模型數(shù)據(jù)中，要求用戶輸入轉(zhuǎn)化生成的工程名稱：,69/70,在該命令中，程序?qū)⒏鶕?jù)已選擇的內(nèi)容生成新的平面圖信息，如果該平面圖與原圖有出入，返回前面的相應命令，補全。,70/70,四、圖面標注內(nèi)容的識別,對于采用平法標注法繪制的基礎梁基礎