13工程结构CAD—基础设计.ppt

13工程结构工程结构CAD基基础设计础设计3.1 JCCAD的基本功能n可完成柱下独立基础、墙下条形基础、弹性地基梁（柱下条基）、带肋筏板、柱下平板、桩基础。n可以利用PKPM上部结构设计软件形成的各种数据。n同种基础，提供多种计算模型，用户可根据实际工程特点进行选择或比较计算结果。n绘制基础平面图和基础详图3.2 柱下独立基础设计菜单顺序n n JCCADl混凝土柱下独立基础设计流程图，请依据编号顺序执行1、地质资、地质资料输入：这料输入：这些数据是计些数据是计算基础沉降算基础沉降量的依据量的依据2、基础人机交互输入、基础人机交互输入1.1、给要输入的地质资料起名1.2、土层参数修改（程序给定了缺省的土层参数列表，如果不同可以修改）1.3、土层布置（输入地址勘探资料的土层数据，土层厚度先按等厚度输入，变化在后面修改1.4、孔点输入输入点位：输入勘测点位，第一个点位输入后，其他点位用TAB/HOMER热键输入1.5、孔点输入-修改：选择已经输入的点位后，修改该点位的土层厚度及参数1.6、点柱状图、截面层图、画等高线为校核观察菜单，可以据情况选作2.1、参数输入地质数据：把前面输入的地址数据测点网格放置到结构的实测位置。基本参数：输入地耐力等数据，是基础设计的必须数据浅基础参数：混凝土独立基础需输入基底标高、基础最小高度等绘图参数：基础类别个别修改：修改个别技术设计参数独基名称：给出基础施工图名前缀2.2 荷载输入荷载参数附加荷载：输入底层填充墙通过基础梁传来的荷载，这个值需要自己统计后速输入荷载输入如果是用PK做的上部结构设计如果是SETWE设计的上部结构选PK文件：点此菜单后，弹出一个窗口。从弹出窗口选择PK计算出来的柱底反力文件后，在点基础布置图的该框架对应的轴线。再选择其他框架柱底反力文件，再布置到相应的轴线上读取荷载：在PK荷载项上打勾读取荷载在弹出窗口上SETWE荷载项前打勾当前组合：根据是计算沉降还是基础设计，依据基础规范，选择合适的组合7、基础平面、基础平面图图2.3 上部结构框架柱筋：给出基础插筋数据，并布置2.4 基础布置柱下独基自动生成2.5 局部承压：图形上显示数据大于1，表明满足局部承压要求7.1、标注尺寸7.2、标注字符7.3、标注轴线7.4、写图名7.5、中文说明7.6、基础详图标注基础标注柱标注名称：选择一组同名柱子，标注柱名独基编号：选择一组同名基础，标注基础名称自动标注绘图参数增加详图：把基础详图画到平面图上独基形式 请依据编号顺序执行1、地质资料输入：这些数据是、地质资料输入：这些数据是计算基础沉降量的依据计算基础沉降量的依据1.1给要输入的地质资料起名1.2土层参数修改（程序给定了缺省的土层参数列表，如果不同可以修改）1.3土层布置（输入地址勘探资料的土层数据，土层厚度先按等厚度输入，变化在后面修改1.4孔点输入输入点位：输入勘测点位，第一个点位输入后，其他点位用TAB/HOMER热键输入1.5孔点输入-修改：选择已经输入的点位后，修改该点位的土层厚度及参数1.6点柱状图、截面层图、画等高线为校核观察菜单，可以据情况选作 地质资料3.2 JCCAD主菜单层次结构n JCCADl混凝土柱下独立基础设计流程图，请依据编号顺序执行2、基础人机交互输入、基础人机交互输入2.1、参数输入、参数输入地质数据：把前面输入的地址数据测点网格放置到结构的实测位置。基本参数：输入地耐力等数据，是基础设计的必须数据浅基础参数：混凝土独立基础需输入基底标高、基础最小高度等绘图参数基础类别独基形式个别修改：修改个别技术设计参数独基名称：给出基础施工图名前缀2.2 荷载输入2.3 上部结构 2.4 基础布置2.5 局部承压 JCCADl混凝土柱下独立基础设计流程图，请依据编号顺序执行1、地质资料输入、地质资料输入2、基础人机交互输入、基础人机交互输入2.1、参数输入2.2 荷载输入荷载参数附加荷载：输入底层填充墙通过基础梁传来的荷载，这个值需要自己统计后速输入荷载输入如果用PK做的上部结构设计如果是SETWE设计的上部结构选PK文件：点此菜单后，弹出一个窗口。从弹出窗口选择PK计算出来的柱底反力文件后，在点基础布置图的该框架对应的轴线。再选择其他框架柱底反力文件，再布置到相应的轴线上读取荷载：在PK荷载项上打勾读取荷载在弹出窗口上SETWE荷载项前打勾当前组合：根据是计算沉降还是基础设计，依据基础规范，选择合适的组合7、基础平面图、基础平面图2.3 上部结构框架柱筋：给出基础插筋数据，并布置2.4 基础布置柱下独基自动生成2.5 局部承压：图形上显示数据大于1，表明满足局部承压要求 n JCCADl混凝土柱下独立基础设计流程图，请依据编号顺序执行1、地质资料输入、地质资料输入2、基础人机交互输入、基础人机交互输入7、基础平面图、基础平面图7.1、标注尺寸7.2、标注字符7.3、标注轴线7.4、写图名7.5、中文说明7.6、基础详图标注基础标注柱标注名称：选择一组同名柱子，标注柱名独基编号：选择一组同名基础，标注基础名称自动标注绘图参数增加详图：把基础详图画到平面图上3.5.2 基础交互输入要注意的问题n由于JCCAD是个涵盖所有基础设计的软件，所以：n 独立基础上的支撑底层填充墙的基础梁，不能作为JCCAD中的基础梁输入，底层墙通过其传给基础的荷载，要按“附加荷载”人工输入到基础之上。n JCCAD的基础梁是指条形基础或者筏板的肋梁。n 如果不按照上面要求，会使这些荷载通过梁直接传给地基，导致计算不准。3.2 柱下条形基础设计菜单顺序n JCCADl混凝土柱下条基基础设计流程图，请依据编号顺序执行1、地质资料、地质资料输入：这些输入：这些数据是计算数据是计算基础沉降量基础沉降量的依据的依据2、基础人机交互输入、基础人机交互输入1.1、给要输入的地质资料起名1.2、土层参数修改（程序给定了缺省的土层参数列表，如果不同可以修改）1.3、土层布置（输入地址勘探资料的土层数据，土层厚度先按等厚度输入，变化在后面修改1.4、孔点输入输入点位：输入勘测点位，第一个点位输入后，其他点位用TAB/HOMER热键输入1.5、孔点输入-修改：选择已经输入的点位后，修改该点位的土层厚度及参数1.6、点柱状图、截面层图、画等高线为校核观察菜单，可以据情况选作2.1、参数输入地质数据：把前面输入的地址数据测点网格放置到结构的实测位置。基本参数：输入地耐力等数据，是基础设计的必须数据绘图参数：基础类别2.2 荷载输入荷载参数附加荷载：输入底层填充墙施加到条基的线荷载，这个值需要自己统计后速输入荷载输入如果是用PK做的上部结构设计如果是SETWE设计的上部结构选PK文件：点此菜单后，弹出一个窗口。从弹出窗口选择PK计算出来的柱底反力文件后，在点基础布置图的该框架对应的轴线。再选择其他框架柱底反力文件，再布置到相应的轴线上读取荷载：在PK荷载项上打勾读取荷载在弹出窗口上SETWE荷载项前打勾当前组合：根据是计算沉降还是基础设计，依据基础规范，选择合适的组合7、基础平、基础平面图面图2.3 上部结构框架柱筋：给出基础插筋数据，并布置2.4 基础布置地基梁7.1、标注尺寸7.2、标注字符7.3、标注轴线7.4、写图名7.5、中文说明7.6、基础详图标注基础标注柱标注名称：选择一组同名柱子，标注柱名独基编号：选择一组同名基础，标注基础名称自动标注绘图参数增加详图：把基础详图画到平面图上条基材料定义类别：按梁方式定义基础截面地梁布置：点取网格线布置退出交互输入3、弹性地基梁计算基础沉降计算弹性地基梁结构计算地基梁配筋计算7.7 弹性地基梁施工图绘制3.5.3 柱下条形基础设计必做项n地质资料录入 如果计算沉降的话n土层参数修改缺省参数n土层布置类似的荷载定义，土层厚度变化后面可逐点修改n孔点输入输入勘测报告的探点n修改修改土层布置n基础人机交互录入 n地质数据平移旋转地质数据，使之与实际建筑情况一致n 参数输入-基本参数土的承载力n基础类别基础材料钢筋混凝土n柱下条形基础设计必做项n 荷载输入-附加荷载不做底层墙重施加在基础粱上n-读取荷载混凝土结构通常读入或计算数据n-当前组合根据后面要做的具体设计工作，依据基础规范，选择适当的组合n上部构件底层柱插筋n基础布置-条形基础-基础梁-输入基础初步设计断面尺寸n-基础布置n主菜单：基础梁板弹性地基梁计算n绘制平面图和详图3.5.4 荷载组合的概念n依据基础设计规范GB50007-2002里第3.0.4条的规定，三种组合用于不同的设计n标准组合n用于地基承载力设计n基本组合n用于基础设计n准永久组合n用于基础沉降计算和和裂缝宽度计算 荷载3.5.2 荷载相关问题n两个概念n当前组合，目标组合n一个标高n地震作用（组合系数，依据设防等级和烈度是否需要考虑地震）n上部结构荷载的理解，是否考虑上下部结构共同工作n对荷载分布和荷载值的影响荷载3.5.3 荷载选用原则n墙下条形基础可采用PM荷载或砖混荷载。nTAT, SATWE, PMSAP荷载n活荷载折减nTAT、SATWE“最大组合内力简图”与JC“目标组合”n荷载参数按需要调整荷载荷载参数的调整GB 500092001第四条第四条根据建筑用途修改可根据楼层数进行修改荷载3.5.4 地基承载力设计n基本区别：n以标准组合为设计依据n桩承载力特征值承载力3.5.5 柱下独立基础地基承载力设计n承载力控制基础底面积n按双向弯矩设计n独基上线荷载作用承载力3.6.1 墙下条形基础地基承载力设计n承载力控制基础底面积n基底面积重复计算问题n无柱节点荷载的分配承载力3.6.2 墙下条基底面积重复利用n原理n实现n实例条基计算面积条基有效面积条基有效面积条基有效面积条基有效面积承载力3.6.3 基础梁地基承载力设计n按整体基础算n注意覆土对基础的作用承载力3.7.1 筏板基础地基承载力设计n深度修正按室外地坪到基底承载力3.7.2 桩基础承载力设计n单桩基础n按压桩试验取值n极限承载力/2n初设计时按公式估算n桩端阻力，桩侧阻力由静载试验得到n程序提供计算工具n桩承台n考虑群桩效应isiapppaaLquAqR承载力与桩基规范的比较： 内容 地基规范 50007-2002 桩基规范 JGJ94-94 承载力校核 akRQ （8.5.4-1） aikRQ2 . 1max（8.5.4-2） RN （5.2-1） RNax2 . 1Im（5.2-2） 3 .124.1/kQN 2ukaQR 7 . 165. 1ukQR 桩身强度 ccPfAQ (8.5.9) c预制桩取 0.75， 灌注桩取 0.60.7 c预制桩取 1.0， 干作业取 0.9， 灌注桩取 0.60.7 承台冲切 0.84hp代 0.72 0)()(2hfahabFthpoxcoyoycoxl （8.5.17-1） Fl= F-Ni ox=0.84/(ox+0.2) oy=0.84/(oy+0.2) 0)()(2hfahabFtoxcoyoycoxl（5.6-6） Fl= F-Ni ox=0.72/(ox+0.2) oy=0.72/(oy+0.2) 剪切 00hbfVths （8.5.18） 0 . 175. 1 00hbfVths （5.6.8） 3 . 012. 0 , 4 .13 .0 5 . 12 . 0 , 0 .34 .1 承载力3.7.3 柱下独立基础内力、配筋计算n计算内容n底板抗弯计算 按单向偏心计算n局部承压计算 按单向偏心计算n抗剪？n多柱基础存在的问题n浅基础底板最小配筋率n理解n依据：n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内力配筋桩承台基础内力计算n计算内容n柱柱对承台的冲切计算，剪切计算n桩桩对承台的冲切计算，剪切计算n底板抗弯（配筋）计算内力配筋基础梁内力计算n基础梁含义n交叉梁模型n计算要点n土反力考虑方法n弹性地基梁模型：基床反力系数取值n文克尔假定：基床反力系数常量n广义文克尔假定：基床反力系数变量n上部结构刚度（刚度凝聚、刚性n剪切计算，抗弯（配筋）计算内力配筋梁元法常见问题n基床反力系数取值n按土的类型取值n根据深度调整n广义文克尔假定内力配筋梁元法中考虑上部结构刚度方法内力配筋梁抗剪不够的处理手段n增加梁的截面和数量n提高混凝土强度等级n考虑上部结构刚度n不考虑抗扭刚度n地基处理内力配筋实例：巴黎城实例：巴黎城梁截面抗剪强度不足的数量基本没有混凝土强度等级C402倍的等代上部结构刚度不考虑抗扭刚度梁截面抗剪强度不足数量又减少了40%左右混凝土强度等级C403倍的等代上部结构刚度计算时梁截面抗剪强度不足数量又减少了50%左右。混凝土强度等级C401倍的等代上部结构刚度计算梁截面抗剪强度不足数量减少了50%左右。增加混凝土强度等级C30C40采用普通弹性地基梁模式计算，有相当多的梁截面抗剪强度不足。当混凝土强度等级采用C30抗减强度验算结果方案调整措施梁元法中抗震缝、伸缩缝的处理梁元法中抗震缝、伸缩缝的处理 n方法1n将宽梁偏心布置在任一排柱轴线上 n另外还要布置与宽梁垂直方向上的梁 n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 n方法2n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 n弹性地基梁计算时，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 内力配筋内力配筋弹性地基梁板人防计算n荷载传递路径n人防顶板-柱子、墙体-弹性地基梁n板面等效荷载按顶板覆土厚度0.5米 n梁式基础:5级取100kN/m2 ;6级取55kN/m2 n筏板基础：n无地下水： 5级取75kN/m2 ;6级取40kN/m2 n有地下水： 5级取90kN/m2 ;6级取50kN/m2 内力配筋筏板基础内力计算n基础类型及计算模型选用n平板基础(厚板)n有限元计算n弹性地基梁计算n基床系数调整n内筒冲剪计算n柱墩的作用及注意事项n梁板基础(薄板)n弹性地基梁n有限元计算n板格冲切、剪切计算n桩筏基础n有限元计算内力配筋柱下平板基础抗冲切计算n计算公式n破坏面的确定n加柱墩的影响n抗冲切n配筋n板下柱墩注意事项内力配筋筏板基础抗剪、抗冲切计算n按板格计算n平板基础内筒冲、剪计算n冲切计算和剪切计算的位置不同n内筒外边缘的确定内力配筋3.8.1 桩筏有限元计算中土反力模型n弹性地基梁板模型n上部结构刚度小n简化模型 n倒楼盖模型n上部结构刚度大n弹性理论有限压缩层模型 n上部结构刚度小n规范推荐 n修正的弹性理论有限压缩层模型n上部结构刚度小 内力配筋3.8.2 桩间土的作用n弹性地基梁板模型n以基床系数表示 n倒楼盖模型n以分担百分比表示 n弹性理论有限压缩层模型 n自动计算n修正的弹性理论有限压缩层模型n自动计算内力配筋基础形式及规范n基础形式，工程所在地区不同采用不同规范n建筑地基基础设计规范GB5007-2002 ：天然地基或常规桩基 n地基处理规范JGJ79-2002 ：复合地基 n建筑桩基技术规范JGJ94-94 ：桩土共同分担计算方法 n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4.6筏板重心较核n选用的荷载组合n带裙房结构的处理n产生差异的原因：n荷载n地下水AW0.1e 基础梁平法主要功能n编辑旧图功能 n集中标注、原位标注信息修改功能 n图文并茂的连梁钢筋修改界面 n地基梁裂缝验算功能 n与立面画图法切换3.8.2基础梁平法施工图例