基础设计要点

桩基础设计要点

SATWE底层柱、墙、支撑最大组合内力文件不能直接用于基础设计的原因

一、前言：

底层柱、墙、支撑最大组合内力文件（WDCNL*.OUT）能否在基础设计中直接使用？这是比较困扰广大设计人员的问题。因此，笔者拟结存规范具体单述为何该文件不能直接用于基础设计，以供大家在使用JCCAD软件设计基础时参考。

二、相关规范

1.《建筑地基基础设计规范》以下简称《基础规范》： 3.0.4条的规定：地基基础设计时， 8.4.2条的规定

2.《建筑抗震设计规范》 4.2.1条的规定： 4.4.1条的规定

3.《高层建筑混凝土技术规程》 12.

4.2-2条的规定

三、要点分析

1.确定基础底面积、埋深、确定桩数及裂缝时，应该采用正常使用状下荷载效应的标准组合，而不是承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，该标准组合值WDCNL*.OUT没有输出。

2.计算基础变形、筏板的偏心距e值和桩筏基础的重心校核时，应采用正常使用极限状态下的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用。此值大小在WDCNL*.OUT文件中没有输出。

3.对于抗震规范所述的有些抗震建筑的基础桩基计算，是可以不考虑地震作用的，应不考虑作用在基础上的地震组合，故应采用“恒+活”、“恒+活+风”。首先，如果在SATWE 计算选择计算地震力，在WD CNL*.OUT文件中，没有单独输出“恒+活+风”组合；其次，对于“恒+活”组合而言，在WDCNL*.OUT 也只是由可变荷载效应控制的“1.2D+1.4L”组合。并未输出由永久荷载效应控制下的“1.35D+0.7*1.4*L”组合。而在进行基础设计时，内力设计值应该取二者的较大值。并且在通常情况下“1.35D+0.7*1.4*L”组合起控制作用，仅当楼面活荷载比值较大，即活载与恒载比值达到大于2.8的情况下，才取“1.2D+1. 4L”组合。

4.对于柱下联合基础、条形基础、筏形基础、桩筏基础和箱基等联合基础及整体基础而言，采用最大组合内力做基础设计，其计算结果也不合理。这主要是由于：这些经最不利组合后柱和剪力墙底部作用的M、 N、V，对于联合基础及整体基础不可能同时存在。

5.对于柱下独立基础设计时，即使是采用最大组合内力做基础设计，其计算结果也可能偏于不安全。这主要是因为：根据《地基规范》第5.2.1条和第5.2.2条的规定可以得出：

当偏心荷载作用时：（F

k +G

k

）/A±M

k

/W≤1.2f

α

从公式中可以看出，影响底面积大小的因素

有两个，一个是轴力，另一个是弯矩。当某种内力很大时，由此而产生的其他内力可能很小，比如说最大轴力所对应的弯矩和剪力有可能很小，由这种组合计算出来的基础并不一定是最不利组合计算出来的，而次大轴力所对应的弯矩和剪力有可能很大，由这种组合计算出来的基础有可能是最不利组合计算出来的。

6.在进行基础设计时，不考虑《抗震规范》或《高规》中的增大系数和调整系数，而WDCNL*.OUT文件中输出结果是进行调整后的值。四、结束语：综上所述，采用WDCNL*.OUT 文件进行基础设计存在很多问题。因此最好采用JCCAD人机交互读取SATWE荷载进行设计，程序会自动读取各工况下的内力标准值，然后根据《基础规范》的要求进行组合并进行相关计算。如果不用JCCAD软件设计基础，宜采用首层内力标准值（WNL1*.OUT）中输出的重力荷载、风荷载及水平地震作用等分别下的作用力标准值，然后按规范不同的组合原则，分别乘已各自的荷载分项系数及组合系数等进行手工组合。

一、计算步骤

1.确定底层柱标准组合内力：N k、M Xk、M Yk、V Xk、V Yk。

2.确定持力层和桩型；以此确定单桩竖向承载力特征值R a。(查任务书地质勘查报告中的估算值)

3.由N k和R a估算桩数，采用荷载标准组合值计算。

4.承台设计（2008建筑桩基技术规范4.2）

（1）埋深确定：必须≥0.5m，宜大于600mm。多层建筑一般取1.5m，宜浅埋，减少开挖，宜在最高水位线上方。

（2）承台底面尺寸：按桩数和桩距初定底面尺寸，采用荷载标准组合值计算。（3）承台高度：初设承台厚度应大于等于300mm，采用荷载基本组合值计算。（4）验算承台尺寸：可用探索者软件验算，后用其计算书来校核。

（5）承台配筋：采用荷载基本组合（设计值），注意图示时，除了底部配受力筋，整个承台应三向配筋，呈“钢筋笼”样。可用探索者软件来配筋计算。

5.桩身强度验算采用荷载基本组合（设计值）具体计算过程查教材土力学与基

础工程。

6.连系梁计算

桩基应双向都有连系梁，梁顶标高和承台顶标高齐平。

连系梁可不建模，用手算，考虑荷载梁上首层墙（高度应到基础梁顶面为止）的线荷载。

顶面标高宜与承台顶面位于同一标高，宽度不宜小于250mm，高度可取承台中心距离的1/10-1/15，且不宜小于400mm。（2008建筑桩基技术规范4.2.6-4）7.由2010建筑抗震设计规范知：层数少于8层，高度不大于24m的框架结构不用验算桩基变形（沉降）。