地基的基础设计和程序处理方法应用
159页1、地基的基础设计和程序处理方法应用 2 概述 3 地基基础设计内容 荷载 上部结构刚度 局部承压 沉降计算 承载力计算 地质资料 基础内力 配筋计算 4 基础设计的有关规范 建筑地基基础设计规范 50007 2002 建筑结构荷载荷载 GB50009 2001 混凝土结构设计规范 50010 2002 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 人民防空地下室设计规范 GB50038 94 建筑桩基技术规范 JGJ94 94 建筑地基处理技术规范 JGJ79 2002 高层建筑箱形与筏形基础技术规程 JGJ6 99 上海 地基基础设计规范 等 5 荷载 6 1荷载组合类别和作用 三种组合基本组合基础设计标准组合 短期荷载 用于承载力设计裂缝计算准永久组合沉降计算其它荷载组合人防荷载 7 2基本组合 8 1 2 1基本组合的形式 用于基础的内力 配筋等计算三种组合形式 9 1 2 2分项系数取值 规范 G取值为 对结构有利取1 0抗浮计算取0 9永久荷载控制的组合取1 35其它取1 2可变荷载分项系数取值为 一般取1 4标准值 4kN m2的工业房屋楼面结构的活荷载取1 3 10 1 2
2、3活荷载折减 设计楼面梁时按 4 1 2 1 条 根据楼面梁的从属面积或建筑楼板用途等因素确定的折减系数 PM导荷载时按选择自动生成并传给基础程序设计墙 柱和基础时的折减系数 通常输入按楼层折减系数有裙房时的处理 11 1 3标准组合 也称短期荷载 用于地基承载力计算和裂缝宽度计算 12 1 3 1程序对标准组合的处理 标准组合相当于将基本组合公式中荷载分项系数设为1 0在抗震规范中没有给出标准组合公式 程序按荷载规范的原则推导的 否则标准组合中竖向地震效应的贡献将大于其在基本组合中的贡献 这违背与荷载规范的原则 因此增加竖向地震效应的组合值系数 13 14 1 4准永久组合 用于基础沉降计算组合中不含地震和风 15 1 5人防荷载 梁元法采用顶板等效静荷载的数值按比例作用在柱 墙上 然后进行基础设计 由于顶板等效静荷载的数值比底板的大 在计算板的内力和配筋时不必计算底板等效静荷载 板元法计算时要由用户输入顶板等效静荷载和底板等效静荷载 不平衡力桩或土承担 注意 板面荷载与板底荷载左右的时间差 16 17 1 6荷载相关问题 当前组合 目标组合TAT SATWE 最大组合内力简图 与J
3、C 目标组合 的差异一层荷载作用点标高上部结构柱 墙底内力作为基础设计的荷载 组成部分 18 0 0 19 20 一层上部结构荷载作用点标高影响 独基 桩承台 作用 剪力换算成弯矩 21 1 7模拟施工过程 模拟施工荷载主要解决高层结构 尤其是框剪结构 中准确计算自重作用下的杆件 基础中主要是框架柱和剪力墙 内力问题梁端位移位移包括本层以下柱墙荷载累计位移 无本层以上构件 本层荷载产生的位移本层以上荷载对产生的位移各层相对位移会对荷载分布产生影响目前模拟施工方法对于基础一次加载和模拟施工荷载1相同30层建筑D L模拟施工荷载2与一次加载相差20 左右模拟施工荷载2只能用于导算基础荷载模拟施工荷载3可以用于上部结构计算也可用于基础计算 22 a一层加载 b二层加载 c三层加载 模拟施工荷载1 23 a一层结构 b二层结构 c三层结构 模拟施工荷载1 24 25 29层框剪工程平面图 26 一次性加载 27 模拟施工荷载1 28 模拟施工荷载2 29 模拟施工荷载3 30 一次性加载和模拟施工荷载1 N 27970 31 模拟施工荷载2 D L N 32644 32 模拟施工荷载3 D L
4、 N 29373 33 34 1 8荷载选用原则 不同计算模型导算的荷载总值相近 分布有差异校核方法 选同工况 当前组合 比较荷载总值基础型式 独立基础 柱下独立基础和桩承台基础 可以是非同工况荷载 尽量多的荷载组合 PK TAT SATWE PMSAP整体基础 柱下条形基础 基础梁 筏板 同工况荷载 PM TAT SATWE PMSAP墙下条形基础可采用PM荷载 砖混荷载 荷载参数按需要调整 35 1 8 1地震作用 不考虑地震的天然地基及基础 参见抗震规范4 2 1条1砌体房屋2地基主要受力范围内不存在软弱黏性土层的下列建筑1 一般单层厂房和单层空旷房屋2 不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋3 基础荷载与2 项相当的多层框架厂房3本规范规定可不进行上部结构抗震验算的建筑 36 1 9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 37 1 10吊车荷载问题 荷载 荷载 38 2 上部结构刚度 为什么要考虑上部结构刚度规范要求挖掘基础潜力那些计算要考虑上部结构刚度沉降计算内力 配筋计算考虑上部结构刚度对计算结果的影响考虑上部结构刚度方法倒楼盖模型的适用条件 39
5、2 1考虑上部结构刚度的方法 上部结构的刚度对基础内力计算的影响上部结构为刚性 基础在柱墙处的位移为同一平面 可倾斜 通过对上部结构刚度矩阵的凝聚得到传给基础的刚度把上部结构等代成具有一定刚度的与基础在柱墙节点处位移协调的交叉梁系 该梁系具有与地基梁相同的位置 这时需要输入各网格间上部刚度相对与基础的比值 40 41 2 2倒楼盖模型的适用条件 参见 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 的8 3 2条上部结构刚度较好荷载分布较均匀条形基础梁的高度不小于1 6柱距计算结果边跨跨中及第一内支座的弯矩值要放大 42 3局部承压计算 什么条件下需要进行局部承压计算规范对那些部位有局部承压要求局部承压计算方法程序实现 43 44 4 地质资料输入及桩初设计 目的沉降计算 所有基础 承载力计算 桩基础 反力计算 桩基础 内容土的重度 压缩模量 水头标高各层土的物理参数 特定应力范围下的压缩模量 端阻系数 侧阻系数等 水头标高 计算承载力时需要持力层图的地基承载力特征值 45 4 1在JC程序中注意问题 标高统一 绝对高程和结构标高有换算关系地质资料 基础底标高 一层荷载作用点标高必须在
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