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土木吧丨如何自动布置独立基础

土木吧丨如何自动布置独立基础 土木吧
2018-09-29
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导读:为何自动布置独基尺寸很大?

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一、独基自动布置原则

单柱沿柱方向;多柱墙时在窗选范围内程序找出所有的墙与柱,并沿着最长墙肢的方向作为布置主方向,多柱墙外包区域为冲切截面。根据荷载数据、地基基础参数等相关数据自动生成基础尺寸,独基的底面形心可以选择几何中心,也可以是所有墙柱“恒加活”荷载组合的合力作用点。

首先计算各荷载标准组合作用下满足地基承载力要求的基础底面积,并按取整后的最大值作为基础底面尺寸。

然后进行各基本组合作用下基础抗冲切计算,得到满足冲切剪切要求的基础最小高度,并与独基参数中的“独立基础最小高度”比较取大值。

另外还要保证底板挑出长度与基础高度比值小于2.5,对于锥形基础要保证锥形基础坡度不大于1:3,否则增加基础端部高度。

柱边缘与最上阶基础边缘控制在50mm以内。

软件自动布置的独立基础的冲剪切计算,是按照墙柱的外包矩形计算的,对于墙下独立基础,都按照规范的要求进行了剪切计算,已经是最小厚度。自动布置阶段偏高一些,是因为在自动布置阶段,剪切计算采用的是基底的最大剪力;而最终【冲剪计算】采用的是有限元计算后每个单元的基底压力,而建模阶段是没有这个结果的,所以这部分只能手工调整。

二、自动布置独基尺寸很大的原因

满足零压力区比例所致。

《抗震规范》4.2.4要求基础底面与地基土之间零应力区面积不应超过基础底面面积的15%,一些工业要求可以30%。

独立基础布置参数“承载力计算时基础底面受拉面积/基础底面积(0~0.3)”控制的,填大于0时程序在计算基础底面积时允许基础底面局部受压。填0时必须全底面受压(相当于规范中偏心距e<b/6的情况。所以当竖向荷载比较小(真的很小或是覆土重量没有考虑全),或者柱底弯矩比较大的时候,如果填0必须扩大到很大的基础才能通过自重消除负压力。

三、独基自动布置为何不满足要求

1.自重

自动布置需要首选确定基础的长与宽,而这时基础的尺寸根本不知道,所以采用独立基础最小高度来计算基础的自重,与输入的覆土增加到承载力验算中确定基础的尺寸;如果最终布置的高度大于独立基础最小高度,可能自动布置的基础承载力会超过一点,只能通过预加覆土的方式实现。

2.墙荷载

当剪力墙部分接独基时,软件考虑该部分墙荷载。分两次计算独立基础的尺寸,第一次不考虑墙荷载;第二次考虑独立基础包进来的墙荷载。

第一次按照标准组合柱底轴力2000KN计算,得到独立基础尺寸3mx3m;第二次按照标准组合柱底轴力2000+500x1.5=2750KN计算,得到独立基础尺寸3.2mx3.2m为最终尺寸。


3. 水

不考虑水的作用,包括低水、高水、防水板的水浮力。

4. 拉梁

如果有拉梁存在,那么根据“拉梁承担弯矩比例”,对于柱底弯矩进行折减。

所以对于单柱基础,如果自动布置满足规范要求,而最终计算不满足规范要求,就有这四种可能:自重超高、墙荷载作用、水和拉梁的因素。

四、自动布置独基时如何考虑水浮力

勾选下图中选项,按照使用说明中的步骤操作即可。

需要注意的是:低水性质是永久荷载,起抵消部分恒载的有利作用,一般不考虑(海边城市会考虑)。低水工况对于内力配筋等一般起有利作用,一般作为安全储备不考虑。

五、自动布置独基如何考虑拉梁分担弯矩

先布置拉梁,输入拉梁承担弯矩比例后,自动布置独基会考虑拉梁分担弯矩。


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