JCCAD應(yīng)用前提條件:
1.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 ;
2.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。
基本參數(shù)
基礎(chǔ)埋置深度:一般應(yīng)自室外地面標(biāo)高算起。對(duì)于地下室,采用筏板基礎(chǔ)也應(yīng)自室外地面標(biāo)高算起,其他情況如獨(dú)基、條基、梁式基礎(chǔ)從室內(nèi)地面標(biāo)高算起。
自動(dòng)計(jì)算覆土重:該項(xiàng)用于獨(dú)基、條基部分。點(diǎn)取該項(xiàng)后程序自動(dòng)按20kN/m2的混合容重計(jì)算基礎(chǔ)的覆土重。如不選該項(xiàng),則對(duì)話框中出現(xiàn)“單位面積覆土重”參數(shù)需要用戶填寫。一般來說如條基、獨(dú)基、有地下室時(shí)應(yīng)采用人工填寫“單位面積覆土重”,且覆土高度應(yīng)計(jì)算到地下室室內(nèi)地坪處,以保證地基承載力計(jì)算正確。
一層上部結(jié)構(gòu)荷載作用點(diǎn)標(biāo)高:即承臺(tái)或基礎(chǔ)頂標(biāo)高,先進(jìn)行估算,計(jì)算完成后進(jìn)行修改。該參數(shù)主要是用于求出基底剪力對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生的附加彎矩作用。在填寫該參數(shù)時(shí),應(yīng)輸入PMCAD中確定的柱底標(biāo)高,即柱根部的位置。注意:該參數(shù)只對(duì)柱下獨(dú)基和樁承臺(tái)基礎(chǔ)有影響,對(duì)其他基礎(chǔ)沒有影響。
地梁筏板
該菜單定義了按彈性地基梁元法計(jì)算需要的有關(guān)參數(shù)
總信息:
結(jié)構(gòu)種類:基礎(chǔ)
基床反力系數(shù):按默認(rèn)
按廣義文克爾假定計(jì)算:若此項(xiàng)選擇后,計(jì)算模型改為廣義文克爾假定,即各點(diǎn)的基床反力系數(shù)將在輸入的反力系數(shù)附近上下變化,邊角部大,中部小一些,變化幅度與各點(diǎn)反力與沉降的比值有關(guān),采用廣義文克爾假定的條件是要有地質(zhì)資料數(shù)據(jù),且必須進(jìn)行剛性底板假定的沉降計(jì)算,否則按一般文克爾假定計(jì)算。在此處要與“基礎(chǔ)梁板彈性地基梁法計(jì)算”中的“沉降計(jì)算參數(shù)輸入”中參數(shù)相對(duì)應(yīng)。
彈性基礎(chǔ)考慮抗扭:√
人防等級(jí):不計(jì)算
雙筋配筋計(jì)算壓區(qū)配筋百分率:0.2%
地下水距天然地坪深度:按實(shí)際
梁的參數(shù):
梁鋼筋歸并系數(shù):0.3
梁支座鋼筋放大系數(shù):1.0
梁跨中鋼筋放大系數(shù):1.0
梁箍筋放大系數(shù):1.0
梁主筋級(jí)別:二級(jí)或三級(jí)
梁箍筋級(jí)別:一級(jí)或二級(jí)
梁立面圖比例、梁剖面圖比例:按默認(rèn)
梁箍筋間距:200
翼緣(縱向)分布鋼筋直徑、間距:8mm、200mm
梁式基礎(chǔ)的覆土標(biāo)高:當(dāng)不是帶地下室的梁式基礎(chǔ)時(shí),此值為0;否則應(yīng)填寫地下室室內(nèi)地坪標(biāo)高。該值用于判斷梁式基礎(chǔ)是否有地下室和計(jì)算地下室內(nèi)覆土高度的數(shù)據(jù)
梁設(shè)彎起鋼筋: x
板的參數(shù):
梁板混凝土等級(jí):C30
梁翼緣、板鋼筋級(jí)別:一級(jí)或二級(jí)
板鋼筋歸并系數(shù):按默認(rèn)
板支座鋼筋連通系數(shù):按默認(rèn)
板支座鋼筋放大系數(shù):1.0
板跨中鋼筋放大系數(shù):1.0
柱下平板配筋模式:按默認(rèn)
梁施工圖參數(shù):
梁肋方向:向上
梁圖要鋼筋表:√
網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)
本菜單工程為補(bǔ)充增加PMCAD傳下來的平面網(wǎng)格軸線。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。
荷載輸入
該菜單的功能是輸入用戶自己定義的荷載和讀取上部結(jié)構(gòu)計(jì)算傳下來的荷載,并可對(duì)各類各族荷載刪除修改。程序還自動(dòng)將用戶輸入的荷載與讀取的荷載相疊加。
荷載參數(shù)
該子菜單作用是修改隱含定義的荷載分項(xiàng)系數(shù)、組合系數(shù)等參數(shù)。
分配無柱節(jié)點(diǎn)荷載:√。選擇該項(xiàng)后,可將墻間無柱節(jié)點(diǎn)上的荷載轉(zhuǎn)移到墻上,這樣原來彈性地基梁的一些無交叉梁、無柱、有荷載的節(jié)點(diǎn)就會(huì)自動(dòng)刪除,將梁合并。并且對(duì)墻下基礎(chǔ)不會(huì)產(chǎn)生丟荷載的情況。
其他參數(shù)按默認(rèn)。
無基礎(chǔ)柱
附加荷載
該菜單作用是布置、刪除用戶自己定義的節(jié)點(diǎn)荷載與線荷載。附加荷載可作為一組獨(dú)立的荷載工況進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算或驗(yàn)算。如還輸入了上部結(jié)構(gòu)荷載,附加荷載先要與上部結(jié)構(gòu)各組荷載疊加,然后進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算。一般來說框架結(jié)構(gòu)的填充墻或設(shè)備重應(yīng)按附加荷載輸入。
對(duì)于獨(dú)立基礎(chǔ)(獨(dú)立樁基承臺(tái))來說,如果在獨(dú)基上架設(shè)連梁,連梁上有填充墻,則應(yīng)將填充墻的荷載在此菜單中作為節(jié)點(diǎn)荷載輸入,而不要作為均布荷載輸入。否則將會(huì)形成墻下條形基礎(chǔ),或丟失荷載。
選擇PK文件、讀取荷載、荷載編輯、當(dāng)前組合、目標(biāo)組合
墻下條形基礎(chǔ)可采用PM荷載或磚混荷載;柱下獨(dú)基和樁承臺(tái)采用盡量多的荷載組合;筏板和基礎(chǔ)梁選相同工況荷載組合。PMCAD荷載可用于磚混結(jié)構(gòu)及初設(shè)計(jì),其特點(diǎn)是模擬人工倒荷,沒有彎矩;TAT,SATWE,PMSAP荷載是上部結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果,可用于所有情況;PK荷載只能用于獨(dú)基。pm荷載沒有彎矩最好不用在獨(dú)立基礎(chǔ)的計(jì)算中。獨(dú)立基礎(chǔ)底面積的計(jì)算類似于壓彎正截面計(jì)算,由軸力和彎矩兩個(gè)因素決定。所以不能按最大軸力計(jì)算。程序能自動(dòng)區(qū)分是否地震組合,并進(jìn)行承載力放大。
在JCCAD的“輸入荷載”中選“荷載參數(shù)”在彈出窗口把恒、活荷載分項(xiàng)系數(shù)改為1;在EF“信息輸入”彈出窗口中把恒、活荷載分項(xiàng)系數(shù)改為1;ZJ的“上部荷載”中的組合信息窗口,把恒、活荷載分項(xiàng)系數(shù)改為1;BOX“荷載輸入”菜單中的“荷載分項(xiàng),組合,組合值系數(shù)”將恒、活分項(xiàng)系數(shù)改為1,即可在基礎(chǔ)軟件中獲得上部結(jié)構(gòu)傳給基礎(chǔ)荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。
屏幕上當(dāng)前所顯示的組合值就叫當(dāng)前組合。當(dāng)前組合僅表示當(dāng)前屏幕上所顯示的值。并不是說基礎(chǔ)的最終控制組合就一定是它。某一最大內(nèi)力所對(duì)應(yīng)的組合值,比如最大軸力或最大彎矩下所對(duì)應(yīng)的組合值。目標(biāo)組合并不一定是最不利組合,比如最大軸力下所對(duì)應(yīng)的組合值其彎矩值有可能很小,不一定是控制工況,所以目標(biāo)組合不能作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)依據(jù)。
筏板布置
1.該菜單功能是布置各種有樁、無樁筏板,帶肋筏板,墻下筏板,平板等所有筏板,一次最多可輸入10塊筏板。
2.布置方法是先定義筏板類型,其中包括板厚、標(biāo)高、有無地下室,然后用圍區(qū)布置方式沿著所包圍的外網(wǎng)格線布置筏板,布置時(shí)應(yīng)輸入一個(gè)挑出軸線距離,這樣程序可形成一個(gè)閉合的多邊筏板,如板邊挑出軸線距離各不相同,可用“修改板邊”菜單的多種方式修改板邊挑出距離。
3.對(duì)于每一塊筏板,程序允許在其內(nèi)設(shè)置加厚區(qū),設(shè)置方法仍采用筏板輸入,只是要求加厚區(qū)在已有的板內(nèi),加厚區(qū)最多可以設(shè)置9個(gè),可放在一塊筏板中,也可以放置在多塊筏板中。
4.另外用戶不要忘記“筏板荷載”子菜單布置各筏板上的覆土重量和覆土上的設(shè)計(jì)荷載。覆土重量只包括板上的土重,不涉及板及梁肋自重,它們已由程序自動(dòng)計(jì)算。覆土上的設(shè)計(jì)荷載包括地面做法和地面恒、活荷載,或者是地面架空板和板面恒、活荷載。如沒有設(shè)置“筏板荷載”,基礎(chǔ)將漏掉該部分荷載。
5.在“筏板”菜單下還可以驗(yàn)算柱下平板基礎(chǔ)的沖切。如果用戶要采用地基梁元法計(jì)算,務(wù)必要在需要的軸線上及板邊界的網(wǎng)格線上布置肋梁;墻下筏板要將墻作為等寬度折算梁(高度可取1.5-2.0米)輸入,柱下平板要在柱網(wǎng)軸線適當(dāng)?shù)奈恢蒙喜贾冒鍘,否則將不能形成彈性地基梁的數(shù)據(jù),或有些邊界梁將缺乏邊界板挑出長(zhǎng)度信息,從邊界梁到挑出板的邊界這一段的配筋將無法用程序設(shè)計(jì)。對(duì)于板元法則無此要求,但采用板元法計(jì)算,還要進(jìn)行交互配筋設(shè)計(jì)和繪制板筋施工圖時(shí),則應(yīng)設(shè)置梁或板帶。
例題:框架結(jié)構(gòu)地梁—筏板基礎(chǔ),采用梁元法計(jì)算
基礎(chǔ)沉降計(jì)算
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)。樁筏基礎(chǔ)和無板帶的平板基礎(chǔ)這不能用此菜單。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。對(duì)于帶裙房的結(jié)構(gòu),上部結(jié)構(gòu)樓層數(shù)是不同,傳給基礎(chǔ)的荷載差異也很大,對(duì)于這樣的工程用相同的基底附加應(yīng)力計(jì)算沉降顯然是不合適的,新版程序可根據(jù)不同筏板(子筏板)區(qū)域分別計(jì)算附加反力。
執(zhí)行本菜單后屏幕上會(huì)顯示底板圖形,提示區(qū)會(huì)問用戶是否讀取原有區(qū)格數(shù)據(jù),或清除原有區(qū)格。用戶可根據(jù)具體情況回答,第一次運(yùn)行時(shí)可選擇“清除”,然后輸入網(wǎng)格區(qū)格的寬高,并將其移動(dòng)道合適位置。一般區(qū)格短向不少于五個(gè),長(zhǎng)向不少于7個(gè),或長(zhǎng)、寬約為2m—3m,總之區(qū)格總數(shù)不能超過1000個(gè),盡量使區(qū)格與邊界對(duì)齊。
沉降計(jì)算參數(shù)輸入
沉降計(jì)算地基模型系數(shù):一般0.1—0.4。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1.3—1.7左右,軟土控制在1.22左右。砂土控制在1.8—2.2左右;對(duì)于異形板粘土控制在1.9—2.2左右,砂土控制在1.8-2.6左右;一般正方形、圓形取大值,細(xì)長(zhǎng)條形取小值。
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》DGJ08-11-1999
4.3.1條文說明、實(shí)測(cè)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(cè)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。
回彈再壓縮沉降計(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:√
使用規(guī)范:國(guó)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?br />
對(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》GB50007-2002中5.3.5-5.3.9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)。
程序中提供了一種新的計(jì)算方法,該方法的眼里使利用剛性假定或柔性假定方法計(jì)算出來沉降值與反力值,反算出地基剛度值,將該剛度值替代彈性地基梁計(jì)算中的基床反力系數(shù)。這樣就可以求出上部荷載、筏板基礎(chǔ)和地基三者協(xié)同工作時(shí)的沉降分布情況。
沉降計(jì)算
選擇完全柔性假定:改附加應(yīng)力、顯示編號(hào)、顯示反力、沉降數(shù)值、沉降橫剖、沉降豎剖、數(shù)據(jù)文件
選擇剛性假定:數(shù)據(jù)文件
并且同時(shí)提供相關(guān)的位移結(jié)果圖形。
在彈性地基梁板計(jì)算完成后,屏幕中出現(xiàn)對(duì)話框,選擇“進(jìn)行考慮基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)剛度的沉降計(jì)算”,軟件將自動(dòng)調(diào)用內(nèi)力計(jì)算程序,并選擇準(zhǔn)永久荷載組合,進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算時(shí)用戶將遇到計(jì)算模式選擇菜單,如果考慮上部剛度建議選擇方法2,這種方法比較可靠。其中參數(shù)設(shè)置參考相應(yīng)章節(jié)。
例題:
彈性地基梁結(jié)構(gòu)計(jì)算
該項(xiàng)菜單為彈性地基梁的結(jié)構(gòu)計(jì)算,但帶肋板式基礎(chǔ)、劃分了板帶的平板式基礎(chǔ)和墻下筏板式基礎(chǔ)也可以用此菜單計(jì)算,其中墻下筏板式基礎(chǔ)采用本菜單時(shí),僅計(jì)算出的節(jié)點(diǎn)反力用于板內(nèi)力計(jì)算其他計(jì)算結(jié)果沒有意義。
計(jì)算模式及計(jì)算參數(shù)修改
計(jì)算參數(shù)修改選擇
混凝土強(qiáng)度等級(jí)、梁縱向鋼筋級(jí)別、梁箍筋鋼筋級(jí)別、梁翼緣受力筋級(jí)別:按相關(guān)規(guī)范
梁箍筋間距:200mm
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002 8.2.2、擴(kuò)展基礎(chǔ)的構(gòu)造,應(yīng)符合下列要求:
……4、混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20;……
《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002 8.3.1、
……5、柱下條形基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí),不應(yīng)低于C20。……
上海市工程建設(shè)規(guī)范《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》DGJ08-11-1999 5.1.4、用于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的混凝土和鋼筋應(yīng)滿足下列構(gòu)造要求:
1、混凝土:剛性基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15;獨(dú)立基礎(chǔ)與墻下條形基礎(chǔ)不低于C15;柱下條形基礎(chǔ)與筏板基礎(chǔ)不低于C20。墊層一般取C10,厚度不應(yīng)小于70mm。……
彈性地基基床反力系數(shù):按默認(rèn)。
抗彎按雙筋計(jì)算考慮受壓區(qū)配筋百分率:0.2%。
梁計(jì)算考慮抗扭剛度、彎距配筋計(jì)算考慮柱子寬度而折減、剪力配筋計(jì)算考慮柱子寬度而折減、梁式基礎(chǔ)梁肋向上(否則向下):√
請(qǐng)選擇是否進(jìn)行節(jié)點(diǎn)下底面積重復(fù)利用修正:√
計(jì)算模式選擇菜單:
按普通彈性地基梁計(jì)算
按考慮等代上部結(jié)構(gòu)剛度影響的彈性地基梁計(jì)算
按上部結(jié)構(gòu)為剛性的彈性地基梁計(jì)算
按satwe和tat的上部剛度進(jìn)行彈性地基梁計(jì)算 √
按普通梁?jiǎn)卧獎(jiǎng)偠染仃嚨箻巧w方式計(jì)算
按普通彈性地基梁計(jì)算
這種計(jì)算方法不考慮上部剛度的影響,絕大多數(shù)工程都可以采用此種方法,只有當(dāng)該方法時(shí)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不下來時(shí)才考慮其他方法。
按考慮等代上部結(jié)構(gòu)剛度影響的彈性地基梁計(jì)算
該方法實(shí)際上是要求設(shè)計(jì)人員人為規(guī)定上部結(jié)構(gòu)剛度是地基梁剛度的幾倍。該值的大小直接關(guān)系到基礎(chǔ)發(fā)生整體彎曲的程度。而上部結(jié)構(gòu)剛度到底是地基梁剛度的幾倍并不好確定。因此,只有當(dāng)上部結(jié)構(gòu)剛度較大、荷載分布不均勻,并且用模式1算不下來時(shí)方可采用,一般情況可不用選它。
按上部結(jié)構(gòu)為剛性的彈性地基梁計(jì)算
模式3與模式2的計(jì)算原理實(shí)際上是一樣的,只不過模式3自動(dòng)取上部結(jié)構(gòu)剛度為地基梁剛度的200倍。采用這種模式計(jì)算出來的基礎(chǔ)幾乎沒有整體彎矩,只有局部彎矩。其計(jì)算結(jié)果類似傳統(tǒng)的倒樓蓋法。該模式主要用于上部結(jié)構(gòu)剛度很大的結(jié)構(gòu),比如高層框支轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、純剪力墻結(jié)構(gòu)等。
按SATWE或TAT的上部剛度進(jìn)行彈性地基梁計(jì)算
從理論上講,這種方法最理想,因?yàn)樗紤]的上部結(jié)構(gòu)的剛度最真實(shí),但這也只對(duì)純框架結(jié)構(gòu)而言。對(duì)于帶剪力墻的結(jié)構(gòu),由于剪力墻的剛度凝聚有時(shí)會(huì)明顯地出現(xiàn)異常,尤其是采用薄壁柱理論的TAT軟件,其剛度只能凝聚到離形心最近的節(jié)點(diǎn)上,因此傳到基礎(chǔ)的剛度就更有可能異常。所以此種計(jì)算模式不適用帶剪力墻的結(jié)構(gòu)。