广厦基础设计第05章桩筏和筏板基础设计说明.docx

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广厦基础设计第05章桩筏和筏板基础设计说明

第5章桩筏和筏板基础设计

1快速入门

广厦建筑结构CAD安装后，在Exam子目录下有一个工程实例：

基础.prj。

工程师在用录入系统生成基础CAD数据并用SSW计算后，可参考如下输入要点，快速掌握桩筏和筏板基础的设计方法。

实例见：

Exam\基础.prj，平面如下：

进入“广厦基础CAD”。

选择“读取墙柱底力”菜单，弹出对话框选择读取SSW计算的上部结构墙柱底内力。

选择“总体信息桩筏和筏板基础总体信息”菜单，弹出如下对话框输入地基承载力特征值200kN/m2。

1.1平板式筏基设计

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─角点定边”，弹出如下对话框输入边界挑出长度1000mm。

确认后，光标点选点①、②、③和④，回车结束选择角点。

绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─划分单元”，弹出如下对话框：

确认后，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算筏板”，光标点选所要计算的筏板。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算简图”，光标选择“板节点正最大挠度线”，显示最大挠度等值线。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─文本结果”，显示剪力墙下的地梁计算结果和柱对筏板的冲切验算结果，同时输出桩筏和筏板基础总体信息。

剪力墙下没有地梁时CAD自动布置地梁，在计算时剪力墙底各工况轴力作为梁荷载参与计算，各工况弯矩作为梁两端节点弯矩参与计算，工程师可增加梁高以考虑剪力墙刚度对筏板的影响。

柱对筏板的冲切验算不满足时，可局部加柱帽或加大板厚。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─贯通板筋”，光标点选点①和②确定贯通板面筋和底筋的两端点，输入面筋D14@200和底筋D12@150，再点选点③和④确定标注起点和终点，最后点选点⑤指定文字标注的位置，输入标注值，回车即可，绘图板上出现：

同理布置垂直方向的贯通板筋，绘图板上出现：

1.2梁式筏基础设计

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─角点定边”，弹出如下对话框输入边界挑出长度1000mm。

确认后，光标点选点①、②、③和④，回车结束选择角点。

绘图板上出现：

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─轴线地梁”，弹出如下对话框，选择筏板肋梁选项，输入梁肋宽200mm。

确认后，光标窗选整个平面，梁板的布置没有先后次序。

绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─划分单元”，弹出如下对话框：

确认后，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算筏板”，光标点选所要计算的筏板。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算简图”，弹出对话框，光标选择“板节点正最大挠度线”，显示最大挠度等值线。

光标选择“梁配筋”，第一行显示梁的左中右截面的面筋（cm2），第二行显示左中右截面的底筋（cm2）和端部箍筋（cm2/0.1m）。

点按对话框中“清除显示”按钮，光标选择“板冲切和剪切比”，当数值小于1显示红色，不满足要求。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─文本结果”，显示地梁计算结果和底板受冲切验算结果，同时输出桩筏和筏板基础总体信息。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─贯通板筋”，光标点选点①和②确定贯通板面筋和底筋的两端点，输入面筋D14@200和底筋D12@150，再点选点③和④确定标注起点和终点，最后点选点⑤指定文字标注的位置，输入标注值，回车即可，绘图板上出现：

同理布置垂直方向的贯通板筋，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─一点底筋”，光标点选点①，

点按“基础设计─弹性地基梁施工图绘制─生成梁图”，弹出对话框确认后自动生成梁的平法施工图。

绘图板上出现：

1.3桩筏基础设计

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─角点定边”，弹出如下对话框输入边界挑出长度1000mm。

确认后，光标点选点①、②、③和④，回车结束选择角点，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─参数布桩”，弹出如下对话框：

确认后，光标点选点①，布置多根桩，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─划分单元”，弹出如下对话框：

确认后，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算筏板”，光标点选所要计算的筏板。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算简图”，光标选择“板节点正最大挠度线”，显示最大挠度等值线。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─文本结果”，显示剪力墙下的地梁计算结果和桩柱对筏板的冲切验算结果，同时输出桩筏和筏板基础总体信息。

剪力墙下没有地梁时CAD自动布置地梁，在计算时剪力墙底各工况轴力作为梁荷载参与计算，各工况弯矩作为梁两端节点弯矩参与计算，工程师可增加梁高以考虑剪力墙刚度对筏板的影响。

柱对筏板的冲切验算不满足时，可局部加柱帽或加大板厚。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─贯通板筋”，光标点选点①和②确定贯通板面筋和底筋的两端点，输入面筋D14@200和底筋D12@150，再点选点③和④确定标注起点和终点，最后点选点⑤指定文字标注的位置，输入标注值，回车即可，绘图板上出现：

同理布置垂直方向的贯通板筋，绘图板上出现：

1.4梁桩筏基础设计

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─角点定边”，弹出如下对话框输入边界挑出长度1000mm。

确认后，光标点选点①、②、③和④，回车结束选择角点。

绘图板上出现：

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─轴线地梁”，弹出如下对话框，选择筏板肋梁选项，输入梁肋宽200mm。

确认后，光标窗选整个平面，梁板的布置没有先后次序。

绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─参数布桩”，弹出如下对话框：

确认后，光标点选点①，布置多根桩，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─划分单元”，弹出如下对话框：

确认后，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算筏板”，光标点选所要计算的筏板。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─计算简图”，弹出对话框，光标选择“板节点正最大挠度线”，显示最大挠度等值线。

光标选择“梁配筋”，第一行显示梁的左中右截面的面筋（cm2），第二行显示左中右截面的底筋（cm2）和端部箍筋（cm2/0.1m）。

点按对话框中“清除显示”按钮，光标选择“板冲切和剪切比”，若数值小于1显示红色，不满足要求。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─文本结果”，显示地梁计算结果和底板受冲切验算结果，同时输出桩筏和筏板基础总体信息。

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─贯通板筋”，光标点选点①和②确定贯通板面筋和底筋的两端点，输入面筋D14@200和底筋D12@150，再点选点③和④确定标注起点和终点，最后点选点⑤指定文字标注的位置，输入标注值，回车即可，绘图板上出现：

同理布置垂直方向的贯通板筋，绘图板上出现：

点按“基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─一点底筋”，光标点选点①，

点按“基础设计─弹性地基梁施工图绘制─生成梁图”，弹出对话框确认后自动生成梁的平法施工图。

绘图板上出现：

2详细功能

2.1桩筏和筏板基础总体信息

1）地基承载力特征值

输入修正前的承载力，可进行宽度和深度的修正。

若输入修正后的承载力，则宽度和深度的修正系数值填为零。

2）承载力修正用的基底埋深

基础埋置深度（mm），一般自室外地面标高算起。

在填方整平地区，可自填土地面标高算起，但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。

对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。

3）地基土抗震承载力调整系数

采用地震作用效应标准组合时，地基土抗震承载力应取地基承载力特征值乘以地基土抗震承载力调整系数计算。

岩土名称和性状

ξa

岩石，紧密的碎石土，密实的砺、粗、中砂，fak≥300的粘性土和粉土

1.5

中密、稍密的碎石土，中密和稍密的砺、粗、中砂，密实和中密的细、粉砂，150≤fak＜300的粘性土和粉土，坚硬黄土

1.3

稍密的细、粉砂，100≤fak＜150的粘性土和粉土，可塑黄土

1.1

淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土

1.0

4）基底以下土的重度

用于承载力修正公式，地下水位以下取浮重度。

5）基底以上土的加权平均重度

用于承载力修正公式，地下水位以下取浮重度。

6）基础宽度和深度地基承载力修正系数ηb和ηd

土的类别

ηb

ηd

淤泥和淤泥质土

0

1.0

人工填土

e或IL大于等于0.85的粘性土

0

1.0

红粘土

含水比αw>0.8

含水比αw≤0.8

0

0.15

1.2

1.4

大面积

压实填土

压实系数大于0.95,粘粒含量ρc≥10%的粉土

最大干密度大于2.1t/m3的级配砂石

0

0

1.5

2.0

粉土

粘粒含量ρc≥10%的粉土

粘粒含量ρc<10%的粉土

0.3

0.5

1.5

2.0

e及IL均小于0.85的粘性土

粉砂、细砂（不包括很湿与饱和时的稍密状态）

中砂、粗砂、砾砂和碎石土

0.3

2.0

3.0

1.6

3.0

4.4

注：

a.强风化和全风化的岩石，可参照所风化成的相应土类取值；其他状态下的岩石不修正；

b.地基承载力特征值按基础规范附录D深层平板载荷试验确定时ηd取0。

7）基础上土的重度

用于计算土的自重。

8）基础上土的厚度

用于计算土的自重。

9）基床反力系数

地基一般特性

土的种类

K（kN/m3）

松软土

流动砂土、软化湿粘土、新填土、

流塑粘性土、淤泥质土、有机质土

1000~5000

5000~10000

中等密实土

粘土及亚粘土：

软塑的

可塑的

轻亚粘土：

软塑的

可塑的

砂土：

松散或稍密的

中密的

密实的

碎石土：

稍密的

中密的

黄土及黄土亚粘土

10000~20000

20000~40000

10000~30000

30000~50000

10000~15000

15000~25000

25000~40000

15000~25000

25000~40000

40000~50000

密实土

硬塑粘土及亚粘土

硬塑轻亚粘土

密实碎石土

40000~100000

50000~100000

50000~100000

极密实土

人工压实的填亚粘土、硬粘土

100000~200000

坚硬土

冻土层

200000~1000000

岩石

软质岩石、中等风化或强风化的硬质岩石

微风化的硬质岩石

200000~1000000

1000000~15000000

桩基

弱土层内的摩擦桩

穿过弱土层达到密实砂层或粘土层的桩

打至岩层的友承桩

10000~50000

50000~150000

8000000

10）板变形方式

0为柔性板,板按弹性变形计算；1为刚性板,板按刚板变形计算，满足平面外无限刚要求。

梁筏基础必须设为柔性板，否则计算不出梁内力。

11）桩顶和板的连接

12）梁混凝土强度等级

C15到C80，可采用非标准混凝土，如C18，强度自动按插值计算。

13）梁纵筋强度级别

2为II级钢，强度设计值为300N/mm2，3为III级钢，强度设计值为360N/mm2。

14）梁箍筋强度级别

1为I级钢，强度设计值为210N/mm2，2为II级钢，强度设计值为300N/mm2，3为III级钢，强度设计值为360N/mm2。

15）梁钢筋保护层厚度

基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。

16）板混凝土强度等级

C15到C80，可采用非标准混凝土，如C18，强度自动按插值计算。

17）板钢筋强度级别

2为II级钢，强度设计值为300N/mm2，3为III级钢，强度设计值为360N/mm2。

18）板钢筋保护层厚度

基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。

19）桩混凝土强度等级

C15到C80，可采用非标准混凝土，如C18，强度自动按插值计算。

预制桩不应低于C30，灌注桩不应低于C20；予应力桩不应低于C40。

20）桩钢筋强度级别

2为II级钢，强度设计值为300N/mm2，3为III级钢，强度设计值为360N/mm2。

21）桩钢筋保护层厚度

2.2确定筏板边界

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─角点定边

功能：

根据所选角点和每边的挑出长度确定边界线

命令：

Bound

1）各边挑出长度相同

点按按钮，弹出如下对话框输入边界挑出长度

指定边界第1角点或[P边界挑出长度]<退出>：

点选边界第1角点

指定边界第2角点<取消>：

点选边界第2角点

指定边界第3角点或[P下一边界挑出长度]<结束>：

点选边界第3角点

指定边界第4角点或[P下一边界挑出长度]<结束>：

点选边界第4角点

指定边界第5角点或[P下一边界挑出长度]<结束>：

回车，结束，形成4边筏板

2）各边挑出长度不同

点按按钮，弹出如下对话框输入第1边挑出长度

指定边界第1角点或[P边界挑出长度]<退出>：

点选边界第1角点

指定边界第2角点<取消>：

点选边界第2角点

指定边界第3角点或[P下一边界挑出长度]<结束>：

输入P,弹出如下对话框输入第2边挑出长度

指定边界第3角点或[P下一边界挑出长度]<结束>：

点选边界第3角点

指定边界第4角点或[P下一边界挑出长度]<结束>：

点选边界第4角点

指定边界第5角点或[P下一边界挑出长度]<结束>：

回车，结束，形成4边形筏板

2.3移动筏板和洞口边界线

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─移动边线

功能：

根据移动距离，调整筏板和洞口边界线

命令：

MoveBound

移动距离（mm）（正值往外,负值往内）<500>:

输入移动距离

选择要移动的边界线或[P移动距离]<退出：

单选、窗选和交选要移动的筏板和洞口边界线

移动距离为正值时筏板或洞口增大,负值时筏板或洞口缩小。

2.4板上开洞

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─板上开洞

功能：

选择角点，输入多边形洞口

命令：

Hole

指定板洞口第1角点<退出>:

点选第1角点

指定板洞口第2角点<取消>:

点选第2角点

指定板洞口第3角点<结束>:

点选第3角点

指定板洞口第4角点<结束>:

点选第4角点

指定板洞口第5角点<结束>:

回车，结束，形成4边形洞口

2.5划分有限元网格

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─划分单元

功能：

指定筏板，划分有限元网格

命令：

Cell

点取此命令，弹出划分单元参数对话框。

1）最大间距

单元的最大边长。

2）最小间距

只用于矩形剖分，参数约束4边形单元的最小边长，所以程序不会划分出边长小于最小间距的单元。

因此，柱中心点、桩中心点或者梁端点可能没有与之对应的节点，这时，柱中心点、桩中心点或者梁端点用最近的节点代替，并且在有限元计算时没有考虑这种情况的偏心；另外，梁两个端点可能对应同一个节点，程序在有限元计算的时候会出错，所以最小间距不能太小。

3）与水平夹角

只用于矩形剖分，为划分后的4边形单元与X轴的夹角。

4）筏板厚度

剖分后单元的缺省厚度。

5）剖分方式

有两种方式选择，当一种自动剖分方法剖出的单元不理想时，可采用另一种剖分方法。

确定后命令行提示：

选择要划分单元的筏板或承台<退出>：

选择要划分单元的筏板或承台

2.6计算筏基

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─计算筏基

功能：

运行有限元计算模块

命令：

CompSlab

选择要计算的筏板或承台<退出>：

单选、窗选和交选筏板或承台

2.7删除基础

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─删除基础

功能：

删除筏板、扩展基础和桩基础基础,并自动删除扩展基础表和桩剖面大样表中内容

命令：

DelFound

选择要删除的承台<退出>:

单选,窗选或交选承台,自动删除所选基础

选择要删除的承台<退出>:

回车,退出

也可采用删除图元的Erase命令来删除。

2.8内筒冲切和剪切

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─内筒冲剪

功能：

选择角点，计算和输出多边形内筒的冲切和剪切

命令：

PolyPunchShear

指定内筒第1角点<退出>:

点选第1角点

指定内筒第2角点<取消>:

点选第2角点

指定内筒第3角点<结束>:

点选第3角点

指定内筒第4角点<结束>:

点选第4角点

指定内筒第5角点<结束>:

回车，结束，计算和输出多边形内筒的冲切和剪切

2.9修改板单元厚度

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─修改板厚

功能：

修改板单元厚度

命令：

ModSlabT

板厚（mm）<400>：

输入厚度

选择要修改板厚的单元或[P板厚]<退出>：

单选、窗选和交选板单元

2.10修改墙柱底内力

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─改柱底力

功能：

修改被选中的墙柱在单工况下内力,并自动修改相关的基本组合、标准组合和准永久组合内力

命令：

ModColForc

单选要修改内力的墙柱<退出>:

单选墙肢或柱，弹出如下对话框修改墙柱单工况内力和选择工况

柱弯矩和剪力正向根据柱的局部坐标方向确定，墙肢弯矩和剪力正向根据墙肢的局部坐标方向确定，墙内点I到J为局部坐标的Y方向，选“录入柱号”时可显示墙内点号。

修改后自动重新进行本墙柱的内力组合。

2.11布置面荷载

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─面荷载

功能：

布置多边形面荷载

命令：

PolygonLoad

弹出如下对话框修改荷载值和选择工况。

指定面荷第1角点或[P面荷值]<退出>:

点选第1角点

指定面荷第2角点或[P面荷值]<取消>:

点选第2角点

指定面荷第3角点或[P面荷值]<结束>:

点选第3角点

指定面荷第4角点或[P面荷值]<结束>:

点选第4角点

指定面荷第5角点或[P面荷值]<结束>:

回车，结束，形成4边形面荷值

在计算时，板单元只要有1个角点在面荷载围成的区域内，面荷值就被赋给板单元。

2.12布置集中力

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─集中力

功能：

布置集中力

命令：

ConForce

弹出如下对话框修改荷载值和选择工况。

指定集中力位置或[P集中力值]<退出>：

点选集中力位置

在计算时，集中力就近赋给节点。

2.13布置集中弯矩

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─集中弯矩

功能：

布置集中弯矩

命令：

ConMoment

弹出如下对话框修改荷载值和选择工况。

指定集中弯矩位置或[P集中弯矩值]<退出>：

点选集中弯矩位置

在计算时，集中弯矩就近赋给节点。

2.14删除荷载

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─删除荷载

功能：

删除布置的荷载

命令：

DelLoad

选择要删除的荷载<退出>：

单选、窗选或交选荷载

2.15布置矩阵排列的桩

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─参数布桩

功能：

按指定的参数在边界线内布置群桩

命令：

ParPile

弹出布桩参数对话框，设置与水平夹角、X向间距和Y向间距。

确定后命令行提示：

指定布桩定位点或[P布桩参数]<退出>：

P输入P，弹出对话框输入桩参数

指定布桩定位点或[P布桩参数]<退出>：

用光标选择定位点，程序自动按指定参数布置群桩

2.16在一条直线上布桩

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─两点布桩

功能：

按指定的参数在一条直线上布桩

命令：

TwoPile

点取此命令，弹出布桩参数对话框，设置布桩数量和桩本身的参数。

确定后命令行提示：

指定布桩数量<1>：

3输入3根桩

指定布桩起点或[P布桩参数]<退出>：

用光标选择布桩起点

指定布桩终点<取消>：

用光标选择布桩终点，程序自动按指定数量等分布桩

布桩位置不包括起点和终点。

2.17选择一点布桩

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─一点布桩

功能：

在指定点上布桩

命令：

OnePile

指定布桩点或[P改桩参数]<退出>：

用光标选择布桩点，程序自动按当前桩参数在指定点布桩

2.18删桩

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─删桩

功能：

删除指定的桩

命令：

DelPile

选择要删除的桩<退出>：

单选、窗选和交选桩，删除选中的桩

2.19修改桩径、桩长和单桩承载力特征值

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置及计算─改桩参数

功能：

更改指定桩的参数（桩径、桩身长度和单桩承载力特征值）

命令：

ModPilePar

弹出布桩参数对话框，设置桩本身的参数。

确定后命令行提示：

选择要更改参数的桩<退出>：

单选、窗选和交选桩，选中的更改为当前参数框内的参数

2.20显墙柱底内力

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─显柱底力

功能：

弹出对话框显示墙柱在内力组合前后和计算基础的内力

命令：

ShowColForce

选择“清除显示”按钮取消当前显示墙内力，只有在墙柱下布置扩展基础或桩基础后才能显示控制基础的基本组合和标准组合墙柱内力，否则内力显示为零，其它基础此选项无意义。

基本组合和标准组合墙柱内力包含地震时，轴力后有“震”字。

2.21显示计算简图

菜单位置：

基础设计─桩筏和筏板基础布置和计算─显示简图

功能：

弹出对话框显示桩筏和筏板计算简图

命令：

ShowSimple

显梁编号：

此编号对应文本结果中的梁编号，B12为12号梁，可点按屏幕左边工具栏中“寻找构件”按钮，根据编号定位梁的位置。

显梁荷载：

恒荷载值（kN/m）为梁上填充墙自重，是标准值，梁本身的自重由CAD自动计算。

显梁尺寸：

单位为cm，50100为500mmX1000mm矩形梁截面尺寸，50100（20040）为形或T形梁截面尺寸，梁肋宽500mm,梁高1000mm，翼缘宽2000mm，翼缘根部高400mm。

显梁配筋：

2-15-3

9-0-11/3.1

第一行2-15-3显示梁的左中右截面的面筋（cm2），第二行9-0-11显示左中右截面的底筋（cm2），第二行3.1显示端部箍筋（cm2/0.1m）。

显梁内力：

35/-75/30

89/-40/70

28/T10/25

第一行和第二行为弯矩包络图，第一行35/-75/30显示梁左中右截面最小弯矩（kN.m），第二行89/-40/70显示梁左中右截面最大弯矩（kN.m），第三行28显示梁左端剪力，25为右端剪力（kN），T后的10为最大扭矩（kN.m）。

板节点正最大挠度：

为标准组合内力作用下的最大向下位移