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1、建筑基础设计要点及程序注意事项,中国建筑科学研究院 建筑工程软件研究所 张志远,概述,地基基础设计内容 地质资料 荷载组合 地基承载力计算 基础内力、配筋计算 基础沉降计算,2/70,地质资料输入及桩初设计,坐标系 相对坐标，单位m 标高 与结构标高统一 土名称 是代码，参数可该，可名同参数不同 土层顺序一致 个别孔点没有某土层是用土层厚度调整 单桩承载力试算,地质资料,3/70,也可以输入海拔高度,地质资料,4/70,地质资料,5/70,荷载组合,三种组合 标准组合 用于承载力设计 基本组合 基础设计 准永久组合 沉降计算,荷载,6/70,荷载相关问题,两个概念 当前组合，目标组合 一个标高
2、 地震作用 上部结构荷载的理解 荷载分布,荷载,7/70,荷载选用原则,墙下条形基础可采用PM荷载或砖混荷载。 TAT, SATWE, PMSAP荷载 活荷载折减 TAT、SATWE“最大组合内力简图”与JC“目标组合” 荷载参数按需要调整,荷载,8/70,荷载参数的调整,根据建筑用途修改,可根据楼层数进行修改,荷载,9/70,地基承载力设计,基本区别： 以标准组合为设计依据 桩承载力特征值,承载力,10/70,柱下独立基础地基承载力设计,承载力控制基础底面积 按双向弯矩设计 独基上线荷载作用,承载力,11/70,承载力,12/70,独基基础自动生成,步骤： 节点选择 参数输入 基础计算 碰撞
3、检查 重新计算,承载力,13/70,构造柱荷载的处理,仅有自重的构造柱 无基础柱 有其他荷载传来的构造柱的处理 生成独基 考虑荷载重叠 分配荷载,承载力,14/70,基础底面形心的确定,原则： 与柱同心 调整方法 长宽比 底面形心与角度,承载力,15/70,墙下条形基础地基承载力设计,承载力控制基础底面积 基底面积重复计算问题 无柱节点荷载的分配,承载力,16/70,墙下条基底面积重复利用,原理 实现 实例,条基计算面积,条基有效面积,条基有效面积,承载力,17/70,基础梁地基承载力设计,按整体基础算 注意覆土标高,承载力,18/70,筏板基础地基承载力设计,深度修正按室外地坪到基底,承载力
4、,19/70,桩基础承载力设计,单桩基础 按压桩试验取值 极限承载力/2 初设计时按公式估算 桩端阻力，桩侧阻力由静载试验得到 程序提供计算工具 桩承台 考虑群桩效应,承载力,20/70,承载力,21/70,柱下独立基础内力、配筋计算,计算内容 底板抗弯计算 按单向偏心计算 局部承压计算 按单向偏心计算 抗剪？ 多柱基础存在的问题 浅基础底板最小配筋率 理解 依据： 建筑地基基础设计规范理解与应用。中国建筑工业出版社2004.6,内力配筋,22/70,浅基础底板最小配筋率,理解： l/h2.5 柱下平板 取值： 依据： 建筑地基基础设计规范理解与应用。中国建筑工业出版社2004.6,内力配筋,
5、23/70,浅基础抗剪,素混凝土基础 钢筋混凝土基础 没有验算的原因 抗剪 抗冲切,内力配筋,24/70,墙下条基基础内力计算,计算内容 刚性基础 满足扩散角要求 素混凝土Pj300考虑抗剪 抗冲切计算 底板抗弯（配筋）计算 剪力墙下条基的理解,内力配筋,25/70,桩承台基础内力计算,计算内容 柱对承台的冲切计算，剪切计算 桩对承台的冲切计算，剪切计算 底板抗弯（配筋）计算,内力配筋,26/70,基础梁内力计算,基础梁含义 交叉梁模型 计算要点 土反力考虑方法 弹性地基梁模型：基床反力系数取值 文克尔假定：基床反力系数常量 广义文克尔假定：基床反力系数变量 上部结构刚度 剪切计算，抗弯（配筋
6、）计算,内力配筋,27/70,梁元法常见问题,基床反力系数取值 按土的类型取值 根据深度调整 广义文克尔假定,内力配筋,28/70,梁元法中考虑上部结构刚度方法,内力配筋,29/70,梁抗剪不够的处理手段,增加梁的截面和数量 提高混凝土强度等级 考虑上部结构刚度 不考虑抗扭刚度 地基处理,内力配筋,30/70,31/70,梁元法中抗震缝、伸缩缝的处理,方法1 将宽梁偏心布置在任一排柱轴线上 另外还要布置与宽梁垂直方向上的梁 保证相邻两个柱节点之间有梁连接，使柱子荷载不丢失并能传到宽梁上 方法2 双轴线上布置两根肋梁。对于梁式基础可在双轴线处局部布置一个筏板，就做成了一个双梁基础 弹性地基梁计算
7、时，如考虑抗扭刚度则个别梁抗剪截面不够，当不考虑梁的抗扭刚度则不会出现抗剪强度不够的情况,内力配筋,32/70,内力配筋,33/70,弹性地基梁板人防计算,荷载传递路径 人防顶板-柱子、墙体-弹性地基梁 板面等效荷载按顶板覆土厚度0.5米 梁式基础:5级取100kN/m2 ;6级取55kN/m2 筏板基础： 无地下水： 5级取75kN/m2 ;6级取40kN/m2 有地下水： 5级取90kN/m2 ;6级取50kN/m2,内力配筋,34/70,筏板基础内力计算,基础类型及计算模型选用 平板基础(厚板) 有限元计算 弹性地基梁计算 基床系数调整 内筒冲剪计算 柱墩的作用及注意事项 梁板基础(薄板
8、) 弹性地基梁 有限元计算 板格冲切、剪切计算 桩筏基础 有限元计算,内力配筋,35/70,柱下平板基础抗冲切计算,计算公式 破坏面的确定 加柱墩的影响 抗冲切 配筋 板下柱墩注意事项,内力配筋,36/70,筏板基础抗剪、抗冲切计算,按板格计算 平板基础内筒冲、剪计算 冲切计算和剪切计算的位置不同 内筒外边缘的确定,内力配筋,37/70,桩筏有限元计算中土反力模型,弹性地基梁板模型 上部结构刚度小 简化模型 倒楼盖模型 上部结构刚度大 弹性理论有限压缩层模型 上部结构刚度小 规范推荐 修正的弹性理论有限压缩层模型 上部结构刚度小,内力配筋,38/70,桩间土的作用,弹性地基梁板模型 以基床系数
9、表示 倒楼盖模型 以分担百分比表示 弹性理论有限压缩层模型 自动计算 修正的弹性理论有限压缩层模型 自动计算,内力配筋,39/70,基础形式及规范,基础形式，工程所在地区不同采用不同规范 建筑地基基础设计规范GB5007-2002 ：天然地基或常规桩基 地基处理规范JGJ79-2002 ：复合地基 建筑桩基技术规范JGJ94-94 ：桩土共同分担计算方法 上海1999年的地基规范 ：沉降控制复合桩基 ，先由桩承担再由土承担,内力配筋,40/70,梁下布桩基础的分析,按梁元计算，不用划分单元 计算结果按梁方式输出 梁弯矩图，剪力图，配筋图,内力配筋,41/70,42/70,43/70,墙下桩承台
10、的处理,布置非承台桩 围区生成 注意围区的边界 筏板有限元计算,内力配筋,44/70,有限元法常见问题,应力集中 柱周围 墙周围 配筋方式 平均配筋,内力配筋,45/70,基础沉降计算,特点： 对结构的安全，建设成本影响大 离散性大，计算结果不准确，需要对计算结果修正 不同性质的土需要用不同的方法计算 无桩大开挖基础考虑回弹再压缩,沉降计算,46/70,浅基础沉降计算,独立基础、墙下条基 按柔性基础计算 考虑相邻基础影响,沉降计算,47/70,地梁筏板沉降计算,弹性地基梁，筏板 按柔性基础计算 考虑相邻基础影响 考虑基础及上部刚度影响,沉降计算,48/70,桩承台沉降计算,桩承台 最终沉降的计
11、算采用单向压缩分层总和法，不同方法的区别在于土附加应力的算法。 桩间距6d:可按实体深基础法。 明德林应力公式法,沉降计算,49/70,桩筏基础沉降计算,桩筏，桩梁 最终沉降的计算采用单向压缩分层总和法 土反力模型 倒楼盖模型，文克尔模型，明德林模型，改进明德林模型 基础形式及规范 和内力计算一致,沉降计算,50/70,7其它相关内容,51/70,局部承压计算,计算方法：,程序实现,52/70,4.6筏板重心较核,选用的荷载组合 带裙房结构的处理 产生差异的原因： 荷载 地下水,53/70,筏板基础沉降缝的处理,分区域输入筏板进行沉降计算 按沉降完成的速度决定算法 修改土的压缩模量 调整配筋,
12、54/70,基础梁平法主要功能,编辑旧图功能 集中标注、原位标注信息修改功能 图文并茂的连梁钢筋修改界面 地基梁裂缝验算功能 与立面画图法切换,55/70,7.2基础梁平法施工图例,56/70,不等厚筏板处理,子筏板概念 筏板厚度输入 注意事项 不可重叠 不可相交,57/70,筏板基础沉降缝的处理,分区域输入筏板进行沉降计算 按沉降完成的速度决定算法 修改土的压缩模量 调整配筋,58/70,筏板绘图程序,功能： 可接梁元法或板元法的计算结果 带配筋的筏板剖面 灵活的布置钢筋方式 配筋量与计算量比较 布置范围显示,59/70,基础工具箱介绍,60/70,AutoCAD基础图向基础模转化,一、基础
13、图的加载 二、选择转化的内容 三、选择内容的处理 四、图面标注内容的识别 五、生成基础的模型数据,61/70,用下拉菜单项：文件(F) 在该下拉菜单中选取：打开(O) 命令，打开基础图(DWG) 。 此方法仅适用于该基础施工图是按1:1的比例绘制的图形文件。,一、AutoCAD基础图的加载,62/70,用下拉菜单项：图形转换 在该下拉菜单中选取：插入DWG原图命令，打开基础图(DWG)。 使用该方法，程序会要求用户输入该基础图的绘图比例。,63/70,示例,64/70,根据工程的实际情况，选择相关的内容 程序可转化的内容如下图所示，逐个操作：,65/70,二、选择转化的内容,如选择轴网,选中的
14、轴网同类实体会变虚，便于用户核查操作的正确性。,66/70,如选择承台,则选中的承台同类实体也会变虚。,67/70,三、选择内容的处理,在完成对基础图DWG的选择工作之后，可执行命令项：转换成基础模型数据中，要求用户输入转化生成的工程名称：,68/70,在该命令中，程序将根据已选择的内容生成新的平面图信息，如果该平面图与原图有出入，返回前面的相应命令，补全。,69/70,四、图面标注内容的识别,对于采用平法标注法绘制的基础梁基础平面图，程序可自动通过对基础梁标注信息的识别，提取到基础梁的截面和配筋信息。点取下拉菜单“识图”中的梁标注自动识别即可。,70/70,点取下拉菜单“识图”中 的生成数据，即可生成 基础的建模数据。 至此，基础图转化基础 模型的工作已完成，之后， 用户可在PKPM系列软件 的平台上，可使用此程序 模块生成的数据信息。,五、生成基础模型数据,71/70,联系方式： E-mial: Tel.84276161,84276262,72/70,谢谢！,
