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YJK软件考虑抗浮基础设计演示
1地质资料的输入:
主要作用:
1)进行沉降计算,必须有地质资料;
2)桩土刚度的确定,如果选择【根据地质资料反算】则必须输入地质资料;
3)桩长计算必须根据地质资料;
注意事项(标高关系)
地质资料数据采用独立的坐标系,要通过结构物正负0对应地质资料标高建立与结构物坐标系(上部结构楼层组装表正负0确立的坐标系)的对应关系。
地质资料坐标系:
注意(钻探孔水头标高与抗浮水位标高并无直接的关系,该标高主要用于沉降计算考虑土的浮容重);
结构物坐标系:
地下水头标高的设置:
筏板底标高设置:
2.沉降计算
沉降参数的设定:
沉降计算一种方法:单向压缩分层总和法;
基底准永久荷载作用组合作用下某一深度附加应力算法:
布辛耐克解(独基,条基,无桩筏基,承台桩基,桩中心距不小于6倍的桩基)和明德林解(单桩,单排桩,桩距大于6倍桩径的疏桩基础);明德林解需要考虑相邻桩基相互影响,规范默认取0.6倍桩长;
注意沉降(主要指地基沉降,主要与地基附加应力及各分层弹性模量有关)与位移(主要指基础在上部荷载及地基净反力作用下的变形,主要与基床系数及桩刚度K值有关)的区别:基床系数及桩刚度K两种模型之间的关系(基本模型与沉降模型)
沉降模型迭代计算基床刚度,主要用于沉降计算,各单元基床刚度各不相同;基本模型不迭代计算基床刚度,各单元基床刚度相同,主要用于地基承载力计算,基础配筋及冲切局压等计算;
基床系数及桩刚度K取值:
3.考虑抗浮作用的基础设计:1.荷载组合:
1).标准组合
2).基本组合:
2.筏板布置
筏板基础一般按筏板定义;
当按防水板定义时,基床系数自动取0,地基压力为0,筏板基础设计按倒楼盖模型设计,不能用于整体抗浮计算,只能用于局部抗浮计算;
3.桩布置
桩定义,当进行地基承载力,基础冲切,沉降等计算时按抗压桩定义,由于目前软件抗浮计算采用非线性分析,抗浮计算时,同时考虑桩的抗压刚度和抗拉刚度,计算不容易收敛,基础配筋出现
异常,如抗浮工况起控制作用时建议将桩定义成锚杆来设计;
4.整体抗浮计算结果:
5.(局部抗浮起控制作用)基础配筋结果:
两种布桩方案演示:
(一)柱底抗浮考虑结构自重全部平衡,筏板部位布置纯抗拔桩;
(二)柱底布桩考虑抗拔兼作抗压,筏板布置纯抗拔桩;
两种布桩结果比较:
方案一:(柱底抗浮考虑结构自重全部平衡,筏板部位布置纯抗拔桩);整体抗浮满足设计要求;(Gk + PFk)/Nw,k =1.06,局部抗浮亦满足设计要求;桩抗拔承载力之和PFk(kN) =24300;
方案二:(柱底布桩考虑抗拔兼作抗压,筏板布置纯抗拔桩);整体抗浮满足设计要求;(Gk + PFk)/Nw,k =1.12,局部抗浮亦满足设计要求;桩抗拔承载力之和PFk(kN) =31350;
两种方案整体抗浮局部抗浮均满足设计要求,而方案二抗拔桩数量是方案一的1.3倍,显然方案一抗拔桩布桩方案更为经济;两种方案在荷载作用组合1.0(高水)-1.0恒载下验算结构局部抗浮,方案一单桩抗拔力更为均匀;
因此方案一考虑上部结构荷载分布的抗拔桩布置方案为更合理方案;
二、传统设计理念的盲区
传统设计理念的盲区归纳起来有以下四个方面:
1、设计中过分追求高层建筑基础利用天然地基将箱基或厚筏应用于荷载与结构刚度极度不均的超高层框筒结构天然地基,由此导致基础的整体弯矩和挠曲变形过大,差异变形超标,甚至出现基础开裂。
2、桩筏基础中,忽视桩的选型应与结构形式、荷载大小相匹配的原则将小承载力挤土桩用于大荷载高层建筑的情况,由此导致超规范密布大面积挤土桩,既不能有效减小差异沉降和承台内力,又极易引发成桩质量事故。
3、桩筏基础中,忽视合理利用复合桩基调整刚度分布、减小差异沉降的作用由于荷载分布不均,布桩必然稀密不一,承台分担荷载作用在疏桩区不予利用,必然导致该部分支承刚度偏高,既不利于调平,又不利于节材。
4、桩筏设计中,对利用筏板刚度“调整荷载、桩反力分布及减小差异沉降”的期望值过高筏板对调整荷载和桩反力、减小差异沉降可起到一定作用,但这是以高投入为代价,且效果不理想。
变刚度调平理念:
一、基本概念:
减小差异变形,降低承台(底板)内力,减小上部结构的次内力优化结构使用寿命,确保结构正常使用功能,达到承台(底板)内力最小化和节约资源的最优化;根据结构荷载集度及刚度(上部结构刚度,底板刚度)调整桩土竖向支撑刚度;采用上部结构——承台(底板)——桩土共同计算分析,以控制沉降变形为中心,乃至控制承台(底板)内力及配筋,最大化减小底板在差异沉降引起的整体弯矩效应。
《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008提出变刚度调平设计理念,其基本思路是:考虑地基基础与上部结构的共同作用,对影响沉降变形场的主导因素——桩土支承刚度分布实施调整,“抑强补弱”,促使沉降趋向均匀。
具体包括:
1、高层建筑内部的变刚度调平;
2、主裙房间的变刚度调平。
对于前者,主导原则是强化中央,弱化外围。
对于荷载集中、相互影响大的核心区,实施增大桩长(当有两个以上相对坚硬持力层时)或调整桩径、桩距;对于外围区,实施少布桩、布较短桩,发挥承台承载作用。
对于主裙房间的变刚度调平,主导原则是强化主体,弱化裙房。
裙房采用天然地基时首选方案,必要时采取增沉措施。
当主裙房差异沉降小于规范容许值,不必设沉降缝,连后浇带也可取消。
最终达到筏板上部结构传来的荷载与桩土反力不仅整体平衡,而且实现局部平衡。
由此,最大限度地减小筏板内力,使其
厚度减薄变为柔性薄板。
调平设计过程就是调整布桩,进行共同作用迭代计算的过程。
变刚度调平设计的标准定义是:通过调整基桩的竖向支承刚度分布,使桩基沉降趋于均匀,基础或承台内力和上部结构次应力显
著降低的设计方法。
二、变刚度调平的基本原理:
高层建筑地基(桩土)作为上部结构-基础-地基(桩土)体系中的组成部分,其沉降受三者共同的制约。
共同作用的总体平衡方程为:
{[K b]+ [K r]+[ K ps]}[s]=[P b]+[P r]
[K b]凝聚于基础底板的上部结构刚度矩阵上部结构,已确定
[K r]地基梁板刚度组成的刚度矩阵基础形式确定,基本已确
定
[K ps]桩,土刚度矩阵桩土刚度可调
[s]基础节点位移向量由对应计算结果确定[P b]凝聚于基础底板的上部结构荷载向量上部结构,已确定
[P r]基础荷载向量基础形式确定,基本已确
定
要使沉降变形趋于均匀,唯有控制桩土刚度,使荷载效应与桩土刚度相匹配;这也是优化高层建筑地基基础设计、减少乃至消除差异沉降的有效、可行而又经济的途径。
三、总体思路:
以调整“桩土支承刚度分布”为主线,根据荷载、地质特征和上部结构布局,考虑相互作用影响,采取增强与弱化结合,减沉与增沉结合,刚柔并济,局部平衡,整体协调,实现差异沉降、承台(基础)内力和资源消耗的最小化。
1、调整桩土支承刚度,使之与荷载匹配根据建筑物体型、
结构、荷载及地质条件,选择桩基、复合桩基、刚性桩复合地基,合理布局,调整桩土支承刚度,使之与荷载匹配。
对于荷载分布
极度不均的框筒结构,核心筒区宜采用常规桩基,外框架区宜采
用复合桩基;对于中低压缩性地基,高度不超过60m的框筒结构,高度不超过100m的剪力墙结构,可采用刚性桩复合地基或核心
筒区局部刚性桩复合地基;通过变化桩长、桩距调整刚度分布。
2、减小各区位应力场影响为减小各区位应力场的相互重叠
对核心区有效刚度的削弱,桩土支承体布局宜做到竖向错位或水
平向拉开。
采取长短桩结合、桩基与复合桩基结合、复合地基与
天然地基结合以减小相互影响,优化刚度分布。
3、考虑桩土相互作用影响,采取强化指数,考虑桩土的相
互作用效应,支承刚度的调整宜采用强化指数进行控制。
(1)核
心区强化指数宜1.05~1.30;外框为二排柱者应大于一排柱,满
堂布桩者应大于柱下和筒下布桩,内外桩长相同者应大于桩长不同、桩底竖向错位、水平间距较大的布局。
(2)外框区的弱化指
数宜为0.95~0.85;外框区的弱化指数根据核心区强化指数越大,相应的弱化指数越小的关系确定。
在全筏总承载力特征值与总荷
载标准值平衡的条件下,控制核心区强化指数,外框区的弱化指
数随之实现。
(强化指数:为【抗力比】与【荷载比】之比)桩基是高层建筑的主要基础形式,然而不是桩基就能圆满解
决差异沉降问题。
【但桩是调整支承刚度分布的、灵活有效的竖
向支承体,因此变刚度调平设计是桩基础优化设计的核心内容】。
YJK基础设计简介
结论: YJK_F基础 软件自动处理是否 考虑覆土重与基础 自重,与规范完美 统一,在计算基底 压力和桩反力的标 准组合,需要考虑 覆土重与基础自重; 而内力与配钢筋计 算的基本组合,不 考虑覆土重与基础 自重的净反力。
技术特点—独基+防水板
当qw<qs+qa时,防水板及其上部重量直接传递给地基土,独立 基础对其不起支承作用;
六工程算例六工程算例0平筏单元划分六工程算例0平筏沉降图六工程算例1异形承台1异形承台沉降图1异形承台桩反力图2平板筏板2平板筏板沉降3混合基础异形承台筏板计算结果混合基础计算从单元划分内力计算沉降计算一气呵成无需进进出出筏板承台的弯矩12恒14活沉降图筏板承台单元划分自动完成12恒14活mx等值线12恒14活桩反力等值线6梁筏沉降63软件特点计算结果统一管理便于输出查看64北京盈建科软件限责任公司beijingyjkbuildingsoftwareco
筏板:围区布置 任意形状 自动合并 不规则区域编辑
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桩布置:群桩布置 桩复制 筏板自动布桩 变刚度调平布桩
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变刚度调平布桩
桩基规范变刚度调平概念 筏板与内部核心筒区域分成弱化区与强化区 考虑不同区域的承载力、桩长、平均沉降 进行变刚度不均匀布桩
原则:总荷载效应的标准组合值平衡 核心筒强化指数 1.05~1.15 外围区域桩基弱化指数 0.90~0.70
3、混合基础 异形承台+筏板
计算结果
筏板、承台单元划分自动完成 筏板、承台的弯矩(1.2恒+1.4活)
沉降图
混合基础计算从单元划分、内力 计算、沉降计算一气呵成,无需 进进出出
4、桩筏
4、桩筏 1.2恒+1.4活 Mx等值线
YJK各类典型工程应用案例(一)
典型用户工程应用案例一主楼带裙房工程的基础设计案例1-只主楼建模配筋偏大我们的项目是地上15层,地下三层,水头7.55米,现在经过计算发现,如果只在主楼下布置1250厚筏板,筏板配筋较大;如果把地库筏板也与主楼一起建模板厚为800,配筋也减小很多,麻烦帮我们看看哪种方式更加合理,我们这比较着急,麻烦尽量今天能帮忙回复,谢谢。
主楼裙房整体基础主楼部分基础结论采用主楼裙房整体式筏板更合理:1)可以考虑主楼荷载往裙房部分的扩散,体现在结果上就是主楼下基底压力、变形、内力及配筋的减少;2)可以考虑裙房部分水浮力大于上部荷载对筏板内力的影响,有时候会明显增加配筋,该工程因为水浮力相比上部荷载比值为1.9以上,裙房跨度不大,这种不利影响不明显;3)其他计算如沉降也应采用主楼裙房整体式基础计算方案。
上述采用整体基础、考虑上部基础和土共同作用的计算方案也是基础有关规范明确提出的。
二考虑上部结构刚度对计算结果影响案例案例1 不考虑上部结构刚度承载力不足不考虑上部结构刚度结果考虑上部结构刚度结果工程概况问题:我这里有个工程,独立基础+防水板做法,为了抗浮,底板增加抗浮锚杆。
在YJK里,采用独立基础下K=200000,筏板下K=0来模拟该工程,但是计算结果却很奇怪:1.板面筋在独立基础周围出现比较大的值,按道理来讲,水反力作用下,独立基础作为支座处应该不会出现弯矩,分析基础的计算模型是弹性支承板(土、桩弹簧)并无固定支座。
其相对支座形成位置取决于荷载分布、桩土刚度、是否考虑上部刚度。
因为桩放置在跨中,而未考虑上部刚度(无柱的支承)所以可能导致在水浮力作用下柱下区域上浮量大于跨中的情况。
处理应该考虑上部结构刚度后计算,其结果比较符合实际(参考三维位移图及配筋图来理解该问题)。
见下图:配筋结果三维位移结果。
YJK软件的优化设计详解
一、当前软件(PKPM)主要问题• 1、计算模型落后甚至不正确的若干方面• 2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面• 3、采用的过于简化的计算模型的若干方面• 4、设计观念已经落后的若干方面• 5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面• 6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面• 7、不开放接口的封闭观念1、计算模型落后甚至不正确的若干方面•(1)基础筏板、桩筏或桩承台有限元计算常给出配筋异常大的结果•(2)楼板按照单房间的导致支座钢筋偏大;•(3)基础冲切计算流程错误导致筏板承台厚度过大;•(4)承台独基与地基梁的重复计算造成重复布置2、采用的算法不完全满足规范要求的若干方面•( 1)剪力墙边缘构件配筋的单肢配筋方式配筋过大或不够;• ( 2)柱剪跨比按简化计算方法常导致短柱过多超限过多;• ( 3)型钢混凝土柱的配筋按不同规程才可优化3、采用的过于简化的计算模型的若干方面• ( 1)对弹性时程分析结果只能作全楼统一的地震作用放大;• ( 2)对活荷载的折减系数、重力荷载代表值系数只能设置全楼统一的数值;• ( 3)施工模拟计算不能胜任目前多种工程需要;• ( 4)转换梁按照梁杆件计算模型导致易发生抗剪抗弯超限;• ( 5)地下室外墙的计算模型不合理导致地下室外墙过大的配筋设计;• ( 6)基础考虑上部楼层刚度的计算不全面;4、设计观念已经落后的若干方面• 认为梁设计时考虑楼板的壳元计算减少梁的配筋偏于不安全5、计算模型粗放忽略了结构有利要素的若干方面• ( 1)地下1层以下地下室的不需按抗震设计;• ( 2)梁配筋计算没有考虑支承梁的柱的宽度影响;• ( 3)应正确区分框架梁与非框架梁;6、涉及优化的关键环节缺失的若干方面• ( 1)基础承载力验算;• ( 2)基础冲切计算;• ( 3)柱对筏板的冲跨比计算;• ( 4)柱剪跨比;• ( 5)防水板和桩的抗浮计算二、YJK软件的优化设计1、结构设计计算的优化空间很大• YJK软件依靠先进的技术和对规范全面的把握,可以明显改进结构设计的经济合理性,节约材料。
YJK基础计算-高级选项
高级选项【基础计算及结果输出】模块的【计算选项】【高级选项】,见下图:柱墙荷载施加方法提供两种选项,见下图:默认选项是“考虑板厚和柱、墙实际尺寸”,可以一定程度上减缓应力集中现象,示意如下图:如果偏于安全考虑,可以选择“按结点集中力施加”,将不再按板厚作用范围分散。
钢筋支座长度取法《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(独立基础、条形基础、筏形基础及桩基承台)11G101-3第82页给出了支座区域非贯通筋长度按净跨的1/3设置的要求。
YJK【基础施工图】模块按此规定执行,并提供参数控制,见下图:软件取区域内各单元的最大值作为支座或跨中的钢筋计算结果。
1.5以前版本,软件默认的支座区域为支座左右各1m范围,其余为跨中的区域。
这样的取法对支座两边区域取值过小,跨中区域过大,造成房间中部按跨中区域得出的配筋值过大的不合理现象,有时还造成房间中部裂缝宽度计算值过大。
1.5及之后版本调整了支座跨中区域的计算原则,默认取平法施工图的计算原则,并在【计算选项】菜单提供了参数进行控制,见下图:支座长度取法:1)指定长度(米),默认为1m。
以前版本采用1m 和网格划分尺度的较大者,所以该选项对应旧方案。
选用此方案,软件直接按该指定值确定支座两边长度。
2)按等效跨度比例,默认同平法施工图,按0.333。
选择此选项,软件计算部分按等效跨度乘以该比例值,并且按不小于指定长度(默认1m)取值确定支座长度。
与施工图的细微区别是:施工图计算时没有最小长度限制,但进行了按50mm的取整。
为方便用户查看支座统计实际采用的区域长度,【基础计算及结果输出】【配筋】的用户界面上增加了绘制支座长度功能。
见下图:沉降计算新沉降试算方法基床系数的计算公式:K=P/s式子中:P为基底压力,s为沉降。
1)旧版本的土基础系数确定方法及问题软件的旧版本土基础系数确定方法是:以相连同的大筏板多边形为计算对象进行基床系数试算,按平均反力、不考虑回弹再压缩、取所有荷载的相互影响计算中心点的沉降,并以中心点沉降为代表值估算基床系数,同一个相连同的大筏板多边形内所有单元按相同基床系数值。
YJK基础专题讲座第5~8节
1. 非有限元桩基承台剪切计算依据:
有限元计算的复杂桩基承台以及筏板的剪切 计算依据:
桩基承台剪切在YJK基础软件的实现方案
对于桩基承台,分简单承台和多柱墙复杂承台两 种,分别采用《建筑桩基技术规范》(JGJ 942008)第5.9.10 和《建筑地基基础设计规范》第 8.4.10 条相应规定。
筏板剪切在基础软件的实现方案
按照《建筑地基基础设计规范》第8.4.10 条规 定进行筏板剪切验算,验算时取两个方向XY每条 边的剪力平均值,取最大作为Vs验算。
可以参照筏板剪力图进行校对
冲切抗剪小结
• • • • • 冲切破坏锥体下的反力:使用有限元结果的反力 反力在计算书中输出,无桩时的反力包括水浮力 考虑上部墙、柱和下部桩的位置关系,考虑冲跨比 对于短肢墙、对于带边框柱墙按照组合截面计算冲切 输出所有墙的结果
按照桩基规范(JGJ-2008)第5.9.7条执行,计算书如下:
考虑冲跨比影响,按柱边和桩边位置确定冲切角, 介于45度与75度之间(1-0.25) 计算冲切力FL时,扣除冲切锥底面范围内的桩反力, 本例中,3912.2 = 4890.2 – 978.0
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柱冲切不够时 可移动部分桩到柱的冲切破坏锥体内
桩冲切计算依据
承台桩冲切
上部为剪力墙结构,地上14层,总高 34.8m。下部为桩承台基础,埋深为 -4.5m,持力层为碎石。
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传统软件的承台桩冲切结果
从800mm开始,每增加50mm试算一次,直到 满足要求为止。最终,需要1250mm,才能 满足要求。
实际上桩都在柱、墙冲切锥内,不 需要进行角桩冲切验算 《桩基规范》5.9.8:对位于柱 (墙)破坏锥体以外的基桩。。。
基础的统一建模统一计算
YJK基础专题讲座第1、2节
墙荷载到独立基础/承台的传递要点
对于墙下布置独立基础或者承台的情况,传统软 件不能将墙上荷载传递到基础构件上,所以为了 传递上部结构荷载到基础上,用户往往用深梁来 模拟底部剪力墙。 YJK能适应墙下直接布置独立基础或者承台的模型, 能将墙的荷载准确传递到基础构件中。
默认用一个深梁来模拟剪力墙的上部刚度贡献, 用户可以指定修改深梁的高度;
附加荷载的输入
附加荷载不传递到拉梁
拉梁的附加荷载不能通过这里的附加荷载施加; 在布置拉梁的属性框中输入;
或者双击拉梁,拉梁属性修改指定
水浮力荷载
水浮力计算公式: =(水头标高- 基础底标高)*重力加速度(9.8) 这里的标高都是相对结构正负0,单位为米。
水浮力参数设置
作用于基础底板的水浮力可以在两个菜单设置 基础建模—>参数设置 基础计算及结果输出—>计算参数 具体是在【水浮力,人防,荷载组合表】项中设置
各类荷载工况组合管理
基底压力、桩反力,基础弯矩、基础剪力等的计 算结果输出有两大类结果,一类是包络的控制结 果,另一类是各单荷载工况及各种组合工况下的 中间结果。 计算结果中,用户可以查到每个单荷载工况和各 种组合工况下的结果输出。在基底压力、桩反力, 基础弯矩、基础剪力、重心校核等的结果菜单下 都将出现如下的右侧对话框选项
——支持自定义荷载组合
支持自定义荷载组合、非线性分析
基础建模—>参数设置 或者 基础计算及结果输出—>计算参数 【水浮力,人防,荷载组合表】项中 实现自定义荷载组合。见右图, 包括:
增删荷载组合 修改荷载组合系数 设置非线性分析属性
考虑人防荷载的常见问题
上部结构分析程序计算如果考虑人防荷载,基础设计也要 相应考虑。 上部结构分析程序输入人防荷载的是作用在有人防要求的 楼面上的人防面荷载。设计人员可以对不同房间的人防荷 载进行修改,也可以只在局部平面的房间布置人防。还可 以考虑多层人防情况,多层人防时,只选取对基础效应最 大的那一层传来的人防荷载设计基础。 基础人防荷载包括顶板荷载和底板荷载: 通过“上部结构计算”的计算结果传递到基础的,是通 过柱或墙传来的人防顶板荷载。 同时要考虑作用于基础底板的人防荷载面荷载。
建筑工程基础抗浮优化方案
建筑工程基础抗浮优化方案建筑工程中,地基的抗浮性能对整个建筑物的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
如果地基抗浮性能不足,建筑物可能会发生倾斜、下沉等严重问题,对人员生命财产造成威胁。
因此,优化地基的抗浮方案显得尤为重要。
本文将探讨建筑工程基础抗浮优化方案,以确保建筑物的安全稳定。
1. 地基处理技术在建筑工程中,地基处理技术是提高地基抗浮性能的重要手段。
常见的地基处理技术包括灌注桩、搅拌桩、石材桩等。
通过采用合适的地基处理技术,可以有效提高地基的承载能力和抗浮性能,确保建筑物的稳定。
2. 地基抗浮设计在建筑工程中,合理的地基抗浮设计是确保建筑物安全稳定的关键。
设计师需要充分考虑土质条件、地表水位、建筑物自重等因素,科学确定地基的尺寸、深度、承载能力等参数,以增强地基的抗浮性能。
3. 地基监测与预警系统建筑工程施工完成后,地基的抗浮性能需要进行长期监测和评估。
搭建地基监测与预警系统,可以实时监测地基的承载状态、沉降变化等情况,及时发现问题并采取措施,确保建筑物的安全稳定。
4. 地基稳定性分析对于复杂地质条件下的建筑工程,需要进行地基稳定性分析,以确定地基的承载能力和稳定性。
通过对地基进行详细的工程地质勘察、地基勘测、地基水文地质分析等工作,科学评估地基的抗浮性能,并提出优化方案。
综上所述,建筑工程基础抗浮优化方案是确保建筑物安全稳定的重要手段。
通过合理的地基处理技术、地基抗浮设计、地基监测与预警系统、地基稳定性分析等措施,可以提高地基的抗浮性能,确保建筑物的安全稳定。
建筑工程的成功与否,离不开对地基抗浮性能的重视和优化。
希望相关从业人员在设计、施工过程中,能够充分重视地基抗浮问题,确保建筑物的安全可靠。
YJK软件考虑抗浮基础设计演示
YJK软件考虑抗浮基础设计演示抗浮基础设计是建筑工程中非常重要的一部分,而YJK软件在该领域提供了先进的设计演示功能。
在这篇文章中,我将探讨抗浮基础设计的重要性,以及YJK软件如何帮助工程师进行有效的抗浮基础设计。
抗浮基础设计是为了抵抗建筑结构受到外部水压引起的浮力而进行的,这是在建筑工程中必须要解决的一个问题。
当建筑结构位于地下水位以上时,由于土壤的浮力作用,可能会导致建筑物浮出地面,造成严重安全隐患。
因此,抗浮基础设计是为了保证建筑物在不受浮力影响的情况下稳定地承受各种荷载。
YJK软件是一个专业的土木工程设计软件,在抗浮基础设计方面提供了全面的支持。
首先,YJK软件提供了多种不同类型的抗浮基础设计选项,包括突出基础、抗浮梁基础、抗浮板基础等。
工程师可以根据具体项目的要求选择最适合的设计方案。
此外,YJK软件还提供了各种设计参数的输入和计算功能,例如地下水位、土壤承载力等,帮助工程师准确地进行基础设计。
除了基础设计选项和参数输入功能外,YJK软件还提供了强大的设计演示功能。
通过设计演示,工程师可以直观地观察到不同设计方案下的抗浮基础行为。
该功能可以帮助工程师更好地理解不同设计方案的工作原理和性能,并根据实际情况进行优化设计。
此外,设计演示还可以帮助工程师与业主或其他相关方进行有效的沟通,共同确定最佳设计方案。
在YJK软件中,设计演示功能通过三维模型呈现,工程师可以旋转、缩放和平移模型,观察不同角度下的基础行为。
此外,YJK软件还提供了动态模拟功能,可以模拟不同工况下的基础响应,例如地震荷载、风荷载等。
通过动态模拟,工程师可以更加全面地评估抗浮基础的性能,确保其在各种荷载下的稳定性和安全性。
总之,抗浮基础设计是建筑工程中非常重要的一部分,YJK软件在该领域提供了先进的设计演示功能。
通过该功能,工程师可以直观地观察到不同设计方案下的基础行为,优化设计并与相关方进行有效的沟通。
因此,YJK软件是进行抗浮基础设计的理想选择,将为工程师提供高效、准确和安全的设计解决方案。
YJK基础专题讲座第1、2节
前处理及计算荷载校核竖向导荷
附加荷载的输入
附加荷载不传递到拉梁
拉梁的附加荷载不能通过这里的附加荷载施加; 在布置拉梁的属性框中输入;
或者双击拉梁,拉梁属性修改指定
水浮力荷载
水浮力计算公式: =(水头标高- 基础底标高)*重力加速度(9.8) 这里的标高都是相对结构正负0,单位为米。
水浮力参数设置
作用于基础底板的水浮力可以在两个菜单设置 基础建模—>参数设置 基础计算及结果输出—>计算参数 具体是在【水浮力,人防,荷载组合表】项中设置
人防最小配筋率特殊要求的实现
如果用户有特殊需求,比如: 1)用户对于有人防作用的判断是只要有人防荷载即 认为所有基础构件都作用有动力荷载,可以通过 参数修改该最小配筋率取值为人防要求值来实现。 2)用户对于核5、核6和核6B以及常规人防的基础 板,如果想从严控制最小配筋率,可以修改人防 等级为4级(核)、4B级(核)来实现。
包括: 组合系数 高水、低水的水位 高水、低水是否参与组合 防水板荷载传递到其他基础选项
这里输入的水头标高是用于整个基础的水头标高 如果在基础某些部位水头标高值与这里不同,可 在生成基础计算数据后的板面荷载菜单下,对各 局部进行修改。
人防、水浮力、覆土、板面恒活荷载 等荷载修改
人防、水浮力、覆土、板面恒活荷载等荷载修改可以 三种方式:
通过【计算参数】【材料表】设定伐板的最 小配筋率,默认值为0.15%。
如果用户想从严执行《混凝土结构设计规范》 (GB 50010-2010)第8.5.1的有关规定,可以通过 修改该最小配筋率取值为0来实现。 注意:对于伐板内的承台或者独基,其最小配筋 率目前是执行伐板最小配筋率。
伐板人防组合的最小配筋率
YJK软件考虑抗浮基础设计演示
YJK软件考虑抗浮基础设计演⽰YJK软件考虑抗浮基础设计演⽰1地质资料的输⼊:主要作⽤:1)进⾏沉降计算,必须有地质资料;2)桩⼟刚度的确定,如果选择【根据地质资料反算】则必须输⼊地质资料;3)桩长计算必须根据地质资料;注意事项(标⾼关系)地质资料数据采⽤独⽴的坐标系,要通过结构物正负0对应地质资料标⾼建⽴与结构物坐标系(上部结构楼层组装表正负0确⽴的坐标系)的对应关系。
地质资料坐标系:注意(钻探孔⽔头标⾼与抗浮⽔位标⾼并⽆直接的关系,该标⾼主要⽤于沉降计算考虑⼟的浮容重);结构物坐标系:地下⽔头标⾼的设置:筏板底标⾼设置:2.沉降计算沉降参数的设定:沉降计算⼀种⽅法:单向压缩分层总和法;基底准永久荷载作⽤组合作⽤下某⼀深度附加应⼒算法:布⾟耐克解(独基,条基,⽆桩筏基,承台桩基,桩中⼼距不⼩于6倍的桩基)和明德林解(单桩,单排桩,桩距⼤于6倍桩径的疏桩基础);明德林解需要考虑相邻桩基相互影响,规范默认取0.6倍桩长;注意沉降(主要指地基沉降,主要与地基附加应⼒及各分层弹性模量有关)与位移(主要指基础在上部荷载及地基净反⼒作⽤下的变形,主要与基床系数及桩刚度K值有关)的区别:基床系数及桩刚度K两种模型之间的关系(基本模型与沉降模型)沉降模型迭代计算基床刚度,主要⽤于沉降计算,各单元基床刚度各不相同;基本模型不迭代计算基床刚度,各单元基床刚度相同,主要⽤于地基承载⼒计算,基础配筋及冲切局压等计算;基床系数及桩刚度K取值:3.考虑抗浮作⽤的基础设计:1.荷载组合:1).标准组合2).基本组合:2.筏板布置筏板基础⼀般按筏板定义;当按防⽔板定义时,基床系数⾃动取0,地基压⼒为0,筏板基础设计按倒楼盖模型设计,不能⽤于整体抗浮计算,只能⽤于局部抗浮计算;3.桩布置桩定义,当进⾏地基承载⼒,基础冲切,沉降等计算时按抗压桩定义,由于⽬前软件抗浮计算采⽤⾮线性分析,抗浮计算时,同时考虑桩的抗压刚度和抗拉刚度,计算不容易收敛,基础配筋出现异常,如抗浮⼯况起控制作⽤时建议将桩定义成锚杆来设计;4.整体抗浮计算结果:5.(局部抗浮起控制作⽤)基础配筋结果:两种布桩⽅案演⽰:(⼀)柱底抗浮考虑结构⾃重全部平衡,筏板部位布置纯抗拔桩;(⼆)柱底布桩考虑抗拔兼作抗压,筏板布置纯抗拔桩;两种布桩结果⽐较:⽅案⼀:(柱底抗浮考虑结构⾃重全部平衡,筏板部位布置纯抗拔桩);整体抗浮满⾜设计要求;(Gk + PFk)/Nw,k =1.06,局部抗浮亦满⾜设计要求;桩抗拔承载⼒之和PFk(kN) =24300;⽅案⼆:(柱底布桩考虑抗拔兼作抗压,筏板布置纯抗拔桩);整体抗浮满⾜设计要求;(Gk + PFk)/Nw,k =1.12,局部抗浮亦满⾜设计要求;桩抗拔承载⼒之和PFk(kN) =31350;两种⽅案整体抗浮局部抗浮均满⾜设计要求,⽽⽅案⼆抗拔桩数量是⽅案⼀的1.3倍,显然⽅案⼀抗拔桩布桩⽅案更为经济;两种⽅案在荷载作⽤组合1.0(⾼⽔)-1.0恒载下验算结构局部抗浮,⽅案⼀单桩抗拔⼒更为均匀;因此⽅案⼀考虑上部结构荷载分布的抗拔桩布置⽅案为更合理⽅案;⼆、传统设计理念的盲区传统设计理念的盲区归纳起来有以下四个⽅⾯:1、设计中过分追求⾼层建筑基础利⽤天然地基将箱基或厚筏应⽤于荷载与结构刚度极度不均的超⾼层框筒结构天然地基,由此导致基础的整体弯矩和挠曲变形过⼤,差异变形超标,甚⾄出现基础开裂。
