JCCAD基础工程设计实例全面解析

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1、基础工程设计实例全面解析 基础荷载 地质资料的输入 天然地基设计 地基基础变形计算 桩基础设计 复合地基的设计 地质资料的输入 标高的含义 绝对 根据地质勘探报告给出的大地坐标直接输入即可 相对 相对于结构 0 00处 地质资料输入 孔点标高 探孔水头标高 土层底标高 不一定填黄海高程 基础人机交互输入 室外自然地坪标高 一层上部结构荷载作用点标高 基础底标高孔点坐标的单位 m如何查看标高输入的合理性 基础交互输入中所有的标高应与结构标高一致 点柱状图 土剖面图 地质资料的输入 不同基础类型对土的物理力学指标有不同要求 在JCCAD中可以把地质资料分为两种情况 无桩时 压缩模量 重度 土层厚度

2、有桩时 压缩模量 重度 状态参数 内摩擦角和粘聚力JCCAD软件进行基础设计 是否一定要输入地质资料 不一定无桩基础 沉降计算有桩基础 单桩刚度 沉降计算 所有土层的压缩模量不能为零 若地勘报告未给土层参数 则使用程序默认 地质资料的输入 地质资料输入的步骤 第一步 土参数 土层布置第二步 孔点输入第三步 点位编辑孔点的输入方法 1 PMCAD的方法 2 在平面上输入孔点时可导入参照图形 文件 插入图形 先用AutoCAD画出点位 dwg转T 修改各孔点土层参数 用点位编辑 关键点 全部输入一般点 选代表性的归纳出有必要的孔点 不过多或过少 地质资料的输入 地质资料的输入 如何应用JCCAD软

3、件的地质资料输入 进行桩基础设计方案的人工初设计 各种桩长范围的竖向承载力特征值 通过多点的比较和各种桩径 施工方法的比较 帮助设计人员确定比较合理可行的施工方法和桩径 桩长 校核 点柱状图桩承载力 抗拔桩特征值 参数修改 沉降计算 地质资料的输入 地质资料的输入 地质资料的输入 基础荷载 关于荷载的问题 PM恒 活 砖混荷载 TAT SATWE PMSAP荷载砖混墙下条基 PM恒 活 砖混荷载其余类型 TAT SATWE PMSAP荷载初设计 PM恒 活独立式基础 如柱下独基和桩承台 在设计时弯矩对计算结果的影响很大 不应该被忽略 采用PM恒 活计算结果可能偏小 独立基础一定不要用PM恒 活

4、 可能弯矩起控制作用 尤其是工业厂房 基础荷载 PM荷载和砖混荷载的区别1 PM恒 活有节点荷载 砖混荷载无节点荷载 其节点荷载被均布到墙上 2 当砖墙上有集中力时 砖混荷载无论集中力下有无构造柱 该集中力是均布到墙上的 而PM恒 活则不同 a 墙段中有主梁传来的节点力时 节点力是直接传到基础 b 集中力直接作用在墙上时 集中力均摊成墙段上的均布荷载 3 在砖混荷载中 同一轴线上的连续墙体荷载是相同的 PM恒 活一般是不同的 存在楼层数不同 同一轴线上荷载相差较大时最好读取PM恒 活 砖混结构墙下条基 当同一轴线上的荷载分布均匀时可以选用砖混荷载 当存在楼层高度不同 立面位置有突变 传到基础的

5、荷载分布不均匀时 应该采用PM恒 活 注 如果柱周围没有墙与之相连 则其所在节点的荷载就会丢失 基础荷载 关于传到基础的活荷载折减在SATWE软件中对柱 墙和基础的活荷载折减值只传到该软件中的底层最大组合内力 并没有传给JCCAD基础软件 JCCAD在读取SATWE荷载时只读取内力标准值 再自动进行组合 在JCCAD软件中如何考虑活荷载折减 如果设计人员希望按照规范的要求考虑柱 墙和基础的活荷载折减 可在 荷载参数 中人为输入活荷载折减系数 基础荷载 关于上部设计软件SATWE PMSAP TAT中特殊荷载的计算 传到JCCAD的问题 人防荷载 吊车荷载 特殊风荷载 温度荷载 目前JCCAD软

6、件未读取PK和STS输入计算的吊车荷载 JCCAD软件可以考虑 新版 2008版 JCCAD软件斜撑荷载可以传到基础程序中 在SATWE TAT PMSAP软件中计算的斜撑荷载可以传到基础程序中 基础设计应考虑地震效应组合 天然地基设计 与天然地基基础设计相关的常见问题相关规范 独立基础 墙下条基 柱下条基 筏板基础 JCCAD软件在计算修正后的地基承载力时未采用 基本参数 中输入的 承载力修正用的基础埋置深度d值 而采用 筏板底标高 与 室外自然地坪标高 二者的差值来计算公式中的d值 筏板基础计算时 室外地坪标高应改为差值 关于梁式基础覆土重计算的几个相关标高 天然地基设计 关于JCCAD覆

7、土重的计算 单位面积覆土重的计算与自动计算覆土重只对独基和墙下条基起作用 对其他类型的基础不起作用关于柱下独立基础和墙下条形基础计算覆土重的两个参数 天然地基设计 天然地基设计 筏板基础的覆土重如何合理输入 采用 板元法 时 需要设计人员在 筏板荷载 筏板上单位面积覆土重 中人为填写 一 定义和输入里外两块板 再分别在 筏板荷载 中人工输入悬挑和室内部分的 筏板上单位面积的覆土重 程序自动识别 二 定义和输入一块板 在 筏板荷载 中的 筏板上单位面积覆土重 和 筏板挑出范围单位面积覆土重 分别输入板上和挑出部分的单位面积覆土重 程序自动根据筏板布置的轴线识别 有可能重心校核中不导悬挑部分 天然

8、地基设计 如何确定JCCAD软件中的基床反力系数K物理意义 单位面积地表面上引起单位下沉所需施加的力 反映地基刚度的大小 影响因素 土的类型 基础埋深 基础底面积的形状 基础的刚度及荷载作用时间等计算方法 静载试验法 按基础平均沉降Sm反算和经验值法 主要是根据文克尔地基模型提出来的 K值的分布 与地基反力密切相关如何采用JCCAD软件确定基床反力系数 已知沉降计算K值 总面荷载值 准永久值 平均沉降 未知沉降计算K值 建议一般情况下采用程序计算的结果 天然地基设计 关于模拟施工模拟施工1 2 3的区别 模拟施工3 是分层刚度分层加载方法 模拟施工1 是整体刚度分层加载方法 模拟施工3 大大改

9、善了 一次加荷 和 模拟施工1 中的竖向刚度不均匀造成竖向荷载传递不合理现象 模拟施工2 是专为基础设计生成 是一种人工近似 天然地基设计 关于模拟施工模拟施工在地基基础设计中的应用建议 优先采用 模拟施工3 上下部结构共同作用其次 模拟施工1 上下部结构共同作用再 一次加荷 上下部结构共同作用 模拟施工2 不应考虑上下部结构共同作用 天然地基设计 关于考虑上部结构刚度对基础沉降和内力的影响规范的相关规定考虑上部结构刚度的计算方法 a 按TAT SATWE PMSAP的凝聚的上部结构刚度计算 b 倒楼盖模型 c 不考虑上部结构刚度考虑和不考虑上部结构刚度的计算 对地基基础沉降 内力及配筋的影响

10、 上部结构计算时假设基础不变形 是固端约束 差异沉降会在基础中产生次应力 天然地基设计 柱下独立基础最小配筋率在地基规范中并没有要求柱下独基必须满足最小配筋率的要求 但混凝土规范中在10 1 8条规定对单向混凝土板 其单位长度分布钢筋面积不宜小于该方向板截面面积的0 15 因此在工程界 对是否应该执行最小配筋率还存在争论 JCCAD软件在 自动生成 所弹出的对话框中给出此项选择 缺省为0 程序将最小配筋率控制在0 15 天然地基设计 框架结构的填充墙荷载处理的正确方法 框架结构的填充墙其荷载应该按照 附加点荷载 输入到拉梁两端基础所在的节点上 附加点荷载先要与上部结构各组荷载叠加 再进行基础计

11、算 注意 填充墙下设置拉梁 不要将均布荷载输入到网格上 否则会自动生成墙下条形基础 另外填充墙荷载不能有效地分配到独基上 造成柱下独基不安全 天然地基设计 能否将拉梁及其以下框架部分作为一个结构标准层进行设计 从软件的角度讲 可以 具体设计方法 第一种方法 设 拉梁层 的框架结构建两个模型A 将柱嵌固在基础顶B 多建一层拉梁层 参数设为1层地下室 约束刚度比为1 楼板厚度输0 恒 活载为0 填充墙荷载作为线荷载作用于拉梁上柱子应取两模型计算结果的大值第二种方法 取拉梁所拉结的柱子中轴力最大者的1 10为拉梁的轴拉 压 力 按轴心受拉 压 构件设计 柱基础宜按偏心受压考虑 当以拉梁平衡柱底不平衡

12、弯矩时 框架抗震等级为一 二级时 柱底弯矩组合设计值应乘以1 5 1 25的增大系数 JCCAD没有考虑 多层框架基础设计可以不考虑抗震 天然地基设计 承载力计算时基础底面受拉面积 基础底面积 0 0 3 0表示基础底面全截面受压 e b 6时 竖向力不起控制作用 修改承载力特征值 基底尺寸不改变 1 0D 1 4W起控制作用 JCCAD中无此组合 天然地基设计 柱下独立基础加防水板的合理设计优点 传力简单 明确 费用低输入方法 独基 自动生成 筏板 围区生成 注意顶标高 底标高 桩筏有限元 防水板的基床系数为0 计算处理 作用在防水板上的荷载有地下水浮力 防水板自重 其上建筑做法 在防水板下

13、设一定厚度的易压缩材料 软垫层 如聚苯板 松散焦渣等 这时防水板仅考虑地下水浮力的作用 不考虑地基土反力的作用 天然地基设计 墙下条形基础根据地基规范第8 2 7条第1款的规定 墙下条形基础相交处 不应重复计入基础面积 条形基础设计主要为确定每段墙下条基宽度 和钢筋砼条基的内力计算 在宽度计算时 程序会计算相邻基础对每一段条基的影响 并据此放大条基宽度以满足规范不重复计入基础面积的要求 程序先根据单位长度线荷载计算出基础宽度 并以此计算出条基的计算面积 再根据相邻基础的情况 计算出每段条基的实际面积 根据计算面积与实际面积的比值调整基础宽度 并得到新的条基实际面积 反复调整直到计算面积与实际面

14、积一致为止 天然地基设计 弹性地基梁基础 柱下条形基础 考虑基础及上部结构刚度的沉降计算 一种是假定基础完全柔性另一种是假定基础为刚性新的一种方法 这种方法考虑到基础及上部结构刚度及荷载分布不同的影响和地质条件及地基土体之间的相互作用的影响 新方法利用刚性假定或柔性假定方法计算出来沉降值和反力值 反算出地基刚度值 将该值替代弹性地基梁计算中的基床反力系数 剪力墙的条形基础采用基础梁 柱下条基 输入并按弹性地基梁计算比较好 天然地基设计 弹性地基梁结构计算模式选择模式1是指弹性地基梁结构计算时不考虑上部结构刚度影响 最常用 一般推荐使用 模式2是指进行弹性地基结构计算时可考虑一定等代刚度的影响模

15、式3是指进行弹性地基结构计算时将等代上部结构刚度考虑得非常大模式4是SATWE或TAT计算的上部结构刚度 用子结构方法凝聚到基础上 该方法最接近真实情况 用于框架结构非常理想 模式5是倒楼盖方法 一般不推荐使用 天然地基设计 筏板基础筏板基础重心校核的实质 仅限高层 首先看承载力 标准组合 是调整后的结果 可调整 室外地坪标高 然后筏板重心校核 准永久组合 大底盘或多塔时 可仅在单塔处设置筏板 校核 桩筏基础不显示筏板重心校核结果 天然地基设计 梁板式筏基重心校核 在JC人机交互输入中有两处显示 显示结果不同的原因 荷载问题地下水的影响筏板重心校核中的基底反力未考虑基础人机交互退出时的基底反力

16、考虑 建议不考虑 由于有些轴线上没有布置梁或板带 造成荷载导算时没有分配到梁或板带上 从而使两种方式所产生的重心校核值不一致 天然地基设计 结合工程实例 梁元法与板元法计算同一基础 为什么结果差异很大 1 梁的计算 梁元法 T形梁 板元法 矩形梁2 板的计算 梁元法 四边嵌固的楼盖方式 不考虑板与梁的整体弯曲作用3 地基反力的计算 a 采用地基梁计算得出的周边节点平均弹性地基净反力 b 采用交互输入显示的板底平均净反力 梁元法 a或b 板元法 b4 基床反力系数5 砼弹性模量折减系数 梁元法 0 7 板元法 在 模型参数 中自定义 天然地基设计 采用梁元法计算的地梁和底板可进行裂缝宽度验算 基础裂缝宽度远较上部结构大 软件计算不准确 很大 不用控制 仅需构造加强 大体积砼裂缝 受力以梁主 用梁元法计算 基础偏柔 受力以板为主 用板元法计算 天然地基设计 关于抗浮验算和水浮力的计算 提供用于计算地下水浮力的设计水位 1 0恒 1 0浮 1 0恒 1 4浮 基础宜埋置在地下水位以上 如必须在以下时 应采取地基土在施工时不受扰动的措施 天然地基设计 平板式筏形基础的内筒冲剪规范的相关规定设计