KPM新规范GB500版JCCAD说明.ppt

新规范(GB500)版JCCAD简介 w 将原DOS操作系统下的三个软件JCCAD 、EF、ZJ合并，重新编写而成的。新的 基础软件JCCAD将原来三个软件的交互 输入菜单与绘制平面图菜单分别合并， 功能相同的菜单相互共用，这样可以使 软件处理复杂多类型的联合基础，同时 也使设计人员更为方便地进行各类基础 的方案比较，和对同一类基础(如筏板 基础)采用不同计算方法的比较。 本软件可完成柱下独立基础、墙下条形基础、弹 性地基梁、带肋筏板、柱下平板、墙下筏板、柱 下独立桩基承台基础、桩筏基础、桩格梁基础、 及单桩的设计工作。同时软件还可完成由上述多 种基础组合起来的大型混合基础设计，而且一次 处理的筏板块数可达10块。软件可处理的独基包 括倒锥型、阶梯型、现浇或预制杯口基础、单柱 、双柱、或多柱基础；条基包括砖、毛石、钢筋 混凝土条基(可带下卧梁)、灰土及混凝土基础； 筏板基础的梁肋可朝上或朝下；桩基包括预制混 凝土方桩、圆桩、钢管桩、水下冲(钻)孔桩、沉 管灌注桩、干作业法桩和各种形状的单桩或多桩 承台。 w 新规范版本JCCAD程序与原程序相比做 了较大改动，现将主要改动介绍如下。 一、荷载组合 w 按新荷载规范要求，程序按不同计算需 要，生成三类荷载组合，即：基本组合 ，标准组合和准永久组合。 n基本组合:相当于原规范的设计荷载 n标准组合:相当于原规范的标准荷载 n准永久组合:相当于原规范的准永久荷载 1.基本组合 w 用于确定基础内力和配筋计算。如基础 或桩台高度、支挡结构截面、计算基础 或支挡结构内力、确定配筋和验算材料 强度等。在新规范版本中放弃简化公式 ，采用活荷载轮次作为第一活荷载的荷 载组合方式。组合公式如下： (1)可变荷载控制的组合 (2) 永久荷载效应控制的组合 (3)地震作用组合 w 用于地基承载力计算 其中： 风荷载组合系数 活荷载组合系数 风荷载，分+x，+y，-x和-y向四种情 况 2.标准组合 3.准永久组合 w 用于地基变形计算（沉降）。与原规范 版本相同。组合公式如下： 其中：D 恒载 L活荷载 活荷载准永久值系数 荷载选用原则 w 墙下条形基础可采用PM荷载或砖混荷载 。 w 柱下独基和桩承台采用尽量多的荷载组 合 w 筏板和基础梁选相同工况荷载组合。 w 应该选同一程序生成的所有可能工况（是否要选地 震荷载组合要根据工程的具体情况）。如satwe的所 有荷载组合或TAT的所有荷载组合。pm荷载没有弯 矩最好不用在独立基础的计算中。独立基础底面积 的计算类似于压弯正截面计算，由轴力和弯矩两个 因素决定。所以不能按最大轴力计算。由于各程序 的计算假定不同，荷载的分布由差别。如果选取全 部荷载则计算结果偏大。 w PMCAD荷载可用于砖混结构及初设计。其特点是模 拟人工倒荷，没有弯矩。 w TAT，SATWE，PMSAP荷载是上部结构计算结果， 可用于所有情况。 w 程序能自动区分是否地震组合，并进行承载力放大 。 w PK荷载只能用于独基。 二、地基承载力计算 w 按标准组合（标准荷载）设计（原规范设计荷载） w 去掉修正以后的地基承载力大于1.1地基承载 力特征值。 w 墙下条形基础避免基础底面重复计入(强制性 条文） w 独基与条基重叠时计算独基可考虑部分线荷载 w 按土的抗剪强度指标计算地基承载力特征值的 方法 1.柱下独立基础结果比较 w 用新规范计算的柱下独立基础底面边长 与原规范相比减少了11%左右。 n中柱比边柱减少的多 nPM荷载计算比用TAT荷载计算减少的多 w 由于底面积减少，造成基础配筋量减少 。 结论：没偏心荷载减少得多;有偏心荷载减 少得少 2.墙下条形基础结果比较 w 用新规范计算的柱下独立基础底面边长 与原规范相比 n不考虑基础底面重叠时：减少了19%左右。 n考虑基础底面重叠时：减少了4%15%左 右。 结论：基础宽度较大时基础底面重叠对基 础的影响较大 三、基础沉降计算 w 计算公式不变，计算深度确定公式中的 z表格有变动 b(m)22b44b88 z(m)0.30.60.81.0 w 弹性地基梁沉降计算增加回弹量计算（ 5. 3. 9） w 读PM首层网格信息使网格大大简化 w 以柱，墙，桩为控制点进行单元划分，提高计 算精度 w 采用应力集中钝化技术解决应力集中造成结果 不收敛问题。单元可以进一步细化。可从原来 的3m1m。可以以结果收敛作为划分依据。 w 速度较慢。 w 沉降值较大，对均匀软土较适合 桩基沉降计算新增弹性理论有 限压缩层法 计算桩基础沉降 四、基础配筋计算 w 材料特性指标的修改 n混凝土，钢筋的物理特性指标都有所改变 w 独立基础受弯配筋计算公式略有调整。 五、配筋率的调整 w 独立基础(墙下钢筋混凝土条基)： n底板配筋直径不小于10mm间距不大于 200mm。 w 筏板和基础梁 n抗弯最小配筋率提高到0.2%和45ft/fy中的较 大值。 n基础梁的腰筋单侧不小于0.1%的体积配筋 率，配置在梁肋部分。 六、插筋长度 w 按新规范要求钢筋搭接长度计算插筋伸 出基础的长度。.柱子插筋是根据锚固长 度计算确定的。如果柱插筋锚固长度大 于基础高度，则柱插筋要弯到基础基础 底板中 七、冲切计算 w 新规范版本按按规范GB500072002第 8.2.7条（P.61）的公式进行抗冲切计算 ，并考虑受冲切承载力截面高度影响系 数hp 。 1.独立基础及柱对承台的冲切 w 按下式进行抗冲切计算得到最小高度: 2.桩对承台 冲切 wFl=F-Ni wox=0.84/(ox+0.2) woy=0.84/(oy+0.2) 3.柱对平板的冲切 w 按下述计算公式 计算 八、局部承压计算 w 新规范版本增加了局部承压计算。程序可进 行柱对独基，桩承台，基础梁以及桩对承台 的局部承压计算。 w 按照GB500072002中8.2.7的第4条要求和 7.8.1和7.8.2的方法进行柱对基础的局部承压 计算。 w Ab按同心对称原则确定。 九、抗剪计算 1.素混凝土扩展基础 w 当基础底面平均压力大于300kPa时进行 抗剪计算，公式如下： 2.筏板肋梁 w 对围成的各板格的冲切和抗剪计算 3.承台 w 抗剪计算，公式如下： 考虑上部结构刚度的方法 w 1.按考虑等代上部结构刚度影响的弹性地基梁计算 ： n把上部结构模拟成有一定刚度的交叉梁，并与基础梁用杆件 相连。 n需要输入上部结构刚度相对于基础的倍数。 w 2.按SATWE或TAT的凝聚的上部结构刚度进行计算 w 3.倒楼盖模型 n上部结构为刚性 w 4.不考虑上部结构刚度 n上部结构刚度为0 上下部结构共同作用，TAT和 SATWE刚度 w 1.上部结构计算时假设基础不变形，是 固端约束 ： n实际结构的基础会沉降且可能不均匀。 n差异沉降会对上部结构产生次内力。 w 2.不同结构形式对差异沉降的反应是不 同的。 w 3.规范条文中相关内容 算例： 不考虑上部结构刚度沉降图 考虑上部结构刚度沉降图 桩承台计算的方法规范 w 建筑地基基础规范GB5007-2002 w 桩基规范JGJ94-94 w 上海地基规范DBJ08-11-1999 桩筏计算不同模型比较 w 弹性地基板(梁)模型（WINKLER） n土与桩按弹性假设 w 倒楼盖模型 n按刚性板假设计算桩顶反力 w 有限压缩层法弹性解MINDLIN应力公式 n规范建议方法 w 有限压缩层法弹性解修正0.5ln(D/Sa) n建研院方法 算例：上海地区油罐设计(方案1 ） w 板厚1.1米 w 桩长36米 w 油罐直径26.44米 w 荷载300kPa 桩筏计算的方法规范 w 天然地基、常规桩基 n外荷载完全由桩承担 w 复合地基 n地基处理规范JGJ79-91 w 沉降控制复合地基 n桩基规范JGJ94-94 w 沉降控制复合地基 n上海地基规范DBJ08-11-1999 w 在新版的JCCAD中进行桩筏输入时,选择 桩型要求输入单桩承载力特征值,特征值 是单桩承载力极限承载力标准值/2，或 设计值*1.66/2。 地质资料输入及桩初设计 w 平面坐标参照系 w 标高与建筑物标高的关系：以结构标高 作标准。 w 土层名称及默认参数 w 桩尺寸初设计，承载力名称的转换。 w 与桩基规范的关系。 有下述情况之一必须输入地质资料： 计算基础沉降、有桩基础、用有限元法计 算筏板内力并且基床反力系数按沉降值计算 内容及处理方式 (1) 每个勘探孔柱状图的土层分布及各土层的物理力学 参数， 物理力学参数包括土的重Gv(用于沉降计算)、相 应压力状态下的压缩模量 Es(用于沉降计算)、摩擦角( 用于沉降及支护结构计算)、内聚力(用于支护结构计 算)及计算桩基承载力的状态参数(对于各种土有不同的 含义)。 (2) 所有孔点在任意坐标系下的位置坐标， 在桩基设计 时可通过平移与旋转将勘探孔平面坐标转成建筑底层平 面的坐标。 (3) 以勘探孔点作为节点顺序编号，将节点连线划 分成多个不相重叠的三角形单元，并将三角形单元编号 。程序将以这种三角形单元为控制网格，利用形函数插 值的方法得到控制网格内部和附近的地质土层分布。 其它 w 基础梁的弯、剪、扭计算同上部结构。 增加钢结构柱基础的设计 w 钢柱基础的尺寸及配筋的自动生成 w 可以处理各种截面型式的钢结构柱 w 画锚栓平面布置图