用JCCAD进行基础设计若干问题

使用PKPM―JCCAD进行基础设计时需注意的几个问题摘要：在运用建筑结构计算软件PKPM进行建筑结构基础设计时，很多结构设计者在一些简单的基础形式设计过程中，对PKPM-JCCAD的参数输入不够重视，造成工程设计不经济或存在安全隐患；本文通过对PKPM-JCCAD中这些容易被忽视的参数及软件理解加以总结，便于广大设计人员在实际工程设计中合理运用。

关键词：建筑结构基础设计；PKPM-JCCAD1.前言：建筑结构基础设计时，国内使用最广的软件是中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司研发编制的PKPM-JCCAD软件，很多结构设计者因为对软件内设的一些参数与现行规范的对应不够理解，但又考虑到工程规模较小而疏忽了概念的推敲，造成基础设计时不必要的浪费更有存在安全隐患的可能；这些情况在进行独立柱基础，砖混结构筏板基础及刚排架独立柱基础设计时均有发生。

本文针对作者在建筑结构基础设计过程中遇到的一些问题和广大设计者做一探讨。

2.进行基础设计时荷载的读取：在使用PKPM-SATWE（或TAT）完成上部结构计算后，导入JCCAD 模块进行基础设计读取荷载时出现图1所示对话框。

在默认情况下软件是对所有SATWE荷载（当用TAT软件计算时为TAT荷载），即包含SATWE地震荷载全部选取，因为JCCAD程序并没有自动判断是否需要读取地震作用工况。

依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2022第4.2.1条当要设计的工程可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算时应该在“读取荷载”对话框中将两个方向的水平地震作用和竖向地震作用的复选勾去掉（上页图即为去掉后），这样生成的基础既满足规范要求又会设计的比较经济。

3.PKPM-JCCAD参数输入中“自动计算覆土重”的勾选：点取PKPM-JCCAD中“参数输入-基本参数菜单”会出现图2所示对话框，当勾选最下方“自动计算覆土重”后，图示“单位面积覆土重”输入框自动隐去，此时程序自动按20KN/m3的基础与土的平均重度计算，计算高度从基本参数输入的室外地面标高算至基础底部；在使用软件做带有地下室的框架结构独立柱基础设计时，对于建筑物内部的框架柱（指从室外自然地面至地下室地面间周边无回填土的框架柱）如果勾选了“自动计算覆土重”就会增加了从室外自然地面至地下室地面段高度本来没有的覆土重量，导致独立柱基础设计偏大，与实际不符造成浪费。

JCCAD筏板基础设计前提条件：1.上部结构的计算可以提供荷载和凝聚到基础顶面的刚度；2.有完整准确地地质报告输入，并成功读入到合适位置。

基本参数基础埋置深度：一般应自室外地面标高算起。

对于地下室，采用筏板基础也应自室外地面标高算起，其他情况如独基、条基、梁式基础从室内地面标高算起。

自动计算覆土重：该项用于独基、条基部分。

点取该项后程序自动按20kN/m2的混合容重计算基础的覆土重。

如不选该项，则对话框中出现“单位面积覆土重”参数需要用户填写。

一般来说如条基、独基、有地下室时应采用人工填写“单位面积覆土重”，且覆土高度应计算到地下室室内地坪处，以保证地基承载力计算正确。

一层上部结构荷载作用点标高：即承台或基础顶标高，先进行估算，计算完成后进行修改。

该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。

在填写该参数时，应输入PMCAD中确定的柱底标高，即柱根部的位置。

注意：该参数只对柱下独基和桩承台基础有影响，对其他基础没有影响。

地梁筏板该菜单定义了按弹性地基梁元法计算需要的有关参数总信息：结构种类：基础基床反力系数：按默认按广义文克尔假定计算：若此项选择后，计算模型改为广义文克尔假定，即各点的基床反力系数将在输入的反力系数附近上下变化，边角部大，中部小一些，变化幅度与各点反力与沉降的比值有关，采用广义文克尔假定的条件是要有地质资料数据，且必须进行刚性底板假定的沉降计算，否则按一般文克尔假定计算。

在此处要与“基础梁板弹性地基梁法计算”中的“沉降计算参数输入”中参数相对应。

弹性基础考虑抗扭：√人防等级：不计算双筋配筋计算压区配筋百分率：0.2％地下水距天然地坪深度：按实际梁的参数：梁钢筋归并系数：0.3梁支座钢筋放大系数：1.0梁跨中钢筋放大系数：1.0梁箍筋放大系数：1.0梁主筋级别：二级或三级梁箍筋级别：一级或二级梁立面图比例、梁剖面图比例：按默认梁箍筋间距：200翼缘（纵向）分布钢筋直径、间距：8mm、200mm梁式基础的覆土标高：当不是带地下室的梁式基础时，此值为0；否则应填写地下室室内地坪标高。

高层建筑基础设计疑难问题及软件解决措施摘要:本文分析了高层建筑基础设计中的几个常见问题,并对使用JCCAD软件进行高层建筑基础设计做了介绍。

关键词:高层建筑基础设计措施在我国经济快速发展的形势下,我国的工程建设中的高层建筑变的越来越普遍,同时业内人士也对高层建筑基础这一高层建筑结构体系的关键组成部分越来越重视。

1 高层建筑基础设计的问题1.1 基础选型基础方案选择时要使多个目标的要求都能较好的得到满足,并能对性能目标进行优化,即在满足经济技术性能要求的基础上,还要对施工性能及其与周边环境、上部结构、地震性质与基坑支护等的适应性等方面的性能进行考虑,同时,,非线性的相互作用甚至矛盾性的特征存在于许多的性能目标之间,首先要考虑主要问题兼顾协调次要性能是选型优化应遵循的原则,如果过分强调主要问题而忽视次要性能,性能的优化也很难实现。

扩展了地基处理技术与工程基础的内涵和外延后,地基处理方案的相互融合成为了一种趋势,对深基础的特点进行了吸收,拓宽与延伸了其适用范围和处理深度,从而可能对各类地基进行处理。

地基基础的艰险程度随着地基基础技术的发展、地基处理方案和有关基础形式的相互渗透越来越模糊化,实际工程中出现了一些包括复合桩筏(箱)基础、复合桩基在内的性能优良的地基与基础融合体。

1.2 主、裙楼基础的处理因建筑功能的要求层数较低的裙房会建在高层建筑主楼旁,在有的情况下沉降缝可以不予设置,比如通过计算确定差异沉降产生的基础及上部结构的内力与配筋,还有就是二者基础的沉降差在采取有效措施后控制在了允许范围内。

如果主、裙楼层数的差额大于10层,那么地基基础设计的等级应为甲级,地基变形设计与变形验算也要根据具体的规范要求来操作。

如果沉降缝要设置,依据地基土质情况主楼与裙房的基础埋深要有一般不低于2m的高差,钢筋混凝土墙要设置在沉降缝两侧,拆模板、防水层操作会影响缝隙宽度,要进行考虑,为了使高层主楼地下室产生侧向约束力,应用粗砂填实缝隙内室外地面以下的部分。

JCCAD软件应用中的主要问题（一）地质资料的输入⑴±0相对于绝对标高是什么意思？±0相对于绝对标高指大地坐标，设计人员只要根据地质勘探报告给出的大地坐标直接输入即可。

⑵孔点标高怎么输？与上±0相对于绝对标高一样，可直接输入大地坐标，程序会根据设计人员输入的坐标值自动判断孔口高度。

⑶孔点坐标的单位是什么？孔点坐标的单位是米，不是毫米。

（二）荷载的输入⑴“一层上部结构荷载作用点标高”是什么意思？该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。

在填写该参数时，应输入PMCAD中确定的柱底标高，即柱根部的位置。

注意：该参数只对柱下独基和桩承台基础有影响，对其他基础没有影响。

⑵自动计算覆土重对什么基础起作用？“自动计算覆土重”主要是指自动计算基础和基础以上回填土的平均重度，主要用于独基和条形基础的计算，对筏板基础没有影响。

⑶筏板上覆土重如何输入？筏板上覆土重在“筏板荷载”中输入（如下图所示，图略）⑷读取荷载时需要将所有荷载都选上吗？如果都选上会怎么样？读取荷载时不需要将所有荷载都选上。

如果都选上，则只有独基和墙下条基会在计算时考虑所有组合并选最不利进行设计，其他基础只认一种软件传下来的荷载。

⑸什么叫当前组合？屏幕上当前所显示的组合值就叫当前组合。

⑹当前组合是控制工况吗？当前组合仅表示当前屏幕上所显示的值。

并不是说基础的最终控制组合就一定是它。

⑺什么叫目标组合？某一最大内力所对应的组合值，比如最大轴力或最大弯矩下所对应的组合值。

⑻目标组合能作为基础设计依据吗？目标组合并不一定是最不利组合，比如最大轴力下所对应的组合值其弯矩值有可能很小，不一定是控制工况，所以目标组合不能作为基础设计依据。

⑼标准组合与基本组合程序能够自动识别吗？程序能够按照规范的要求自动识别标准组合与基本组合。

（三）筏板基础的输入⑴不等高筏板基础如何布置？（有张图，无说明，图略）⑵不等厚筏板基础如何布置？（有张图，无说明，图略）⑶程序在计算柱下筏板时，可以加柱墩吗？可以加柱墩。

第九章 JCCAD-基础的计算与设计从l998年下半年起，PKPM系列己将原来的“独立基础、条形基础设计软件JC-CAD”、“弹性地基梁和筏板基础CAD软件EF”和“桩基、桩筏设计CAD软件ZJ”三个软件合并为一个S-5模块，统称为基础CAD设计软件(JCCAD)。

用同样的菜单完成输入、计算和画图。

功能更强，操作更简化，除保留原有三个软件的功能外，还可顺利完成混合基础的设计。

JCCAD可与PMCAD 接口，读取柱网轴线和底层结构布置数据以及读取上部结构计算(PK、TAT、SATWE等)传来的基础荷载，可人机交互布置和修改基础。

第一节 JCCAD的基本功能及特点一、JCCAD可实现的基本功能及特点1、柱下独立基础(包括倒锥型、阶梯型)、现浇或预制杯口基础、单柱和双柱或多柱基础的设计工作;2、墙下条形基础(包括砖、毛石、钢筋混凝土条基，并可带下卧梁)的设计工作;3、弹性地基梁、带肋筏板(梁肋可朝上朝下)的设计工作;4、柱下平板、墙下筏板基础、柱下独立桩基承台基础、桩筏基础、桩格梁基础、单桩基础(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、干作业法桩等)的设计工作;5、上述多种类型基础组合起来的大型混合基础的结构计算、沉降计算和施工图绘制。

施工图绘制包括基础平面图、梁立面、剖面图、大样详图等。

在基础结构分析中采用多种力学模型:弹性地基梁单元、四边形中厚板单元、三角形薄板单元以及周边支撑弹性板的边界元方法与解析法。

在基础分析中可采用多种方式考虑上部结构刚度。

沉降计算方法包括最常用的基础底面柔性假设的沉降计算，基础底面刚性假设的沉降计算及考虑基础实际刚度的沉降计算。

二、JCCAD主菜单及操作过程双击PKPM快捷方式，进入PKPM主菜单后，选择“结构”模块下左侧的JCCAD软件，使其变成蓝色，菜单右侧此时将显示JCCAD主菜单，如图9-1所示。

图9-1 JCCAD主菜单图9-2 输入地质资料主菜单可以移动光标选择，也可键入菜单前数字或字符选择。

一.参数的意义一层上部结构荷载作用点的标高：该参数主要是用于求出基底剪力对基础底面产生的附加弯矩作用。

在填写该参数时，应输入PMCAD中确定的柱底标高，即柱根部的位置。

注意：该参数只对柱下独立基础和桩承台基础有影响，对其它基础没有影响自动计算覆土重：是指自动计算基础和基础以上回填土的平均重度，主要用于独立基础和条形基础的计算，对筏板基础没有影响二.几个注意的问题筏板上的覆土重在“筏板荷载”中输入读取荷载时不需要将所有荷载都选上。

如果都选上，则只有独基和墙下条基会在计算时考虑所有组合并选最不利进行设计，其他基础只认一种软件传下来的荷载。

因此，用户应根据自己的实际工程情况，选择合适的计算方法，以满足自己的设计要求。

选择的原则是：上部结构最终采用哪个软件计算内力、配筋，JCCAD就应该读取相应软件的荷载值。

三. 几个注意的问题当前组合：屏幕上当前所显示的组合值当前组合值仅表示当前屏幕上所显示的值，并不是说基础的最终控制组合就一定是它目标组合：某一最大内力所对应的组合值，比如最大轴力或最大弯矩下作对应的组合值目标组合并不一定是最不利组合，比如说最大轴力下所对应的组合值其湾矩值有可能很小，不一定是控制工况，所以目标组合不能作为基础设计依据程序能够按照规范的要求自动识别标准组合与基本组合四.弹性地基梁基础墙下是否一定要布梁一般而言，弹性地基梁基础墙下都要布梁，如果没有布梁，也应该点一下“墙下布梁”菜单，这样程序将自动生成一个与墙同宽、梁高等于板厚的砼梁。

如果不布梁，也应该布板带布置梁或板带的目的是：1、正确读取上部荷载；2、为筏板寻找正确的支撑点注意：1、在布置板带时，对于抽柱位置不应布置板带，否则易将板带布置在跨中位置；2、点取“墙下布梁”选项时，必须首先布置筏板五.弹性地基梁基础梁翼缘宽度的定义梁翼缘宽度在初次定义时要根据上部结构竖向荷载的比例关系来定。

比如某工程边跨竖向荷载总值是中间跨竖向荷载总值的一半，那么在定义梁的翼缘宽度时就取边跨为1米，中间跨为2米在退出“基础人机交互”是程序给出提示：“预期承载力与反力之比”，此时输入预期值，比如1.4，则程序会自动根据预期值和翼缘的宽度的比例关系，对基础宽度进行调整我们注意，弹性地基梁在退出基础人机交互式会显示9~10组荷载，这些荷载是标准值，它们的含义在程序所显示的荷载图中都有明确的说明。