广厦基础设计弹性地基梁的设计

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弹性地基梁设计

第4章

1 快速入门

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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，快速掌握弹性地基梁的设计方法。

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?弹性地基梁总体信息”菜单，弹出如下对话框输入地基承载力特征值200kN/m2。

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1.1 布置弹性地基梁

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

确认后，光标窗选整个平面。绘图板上出现：

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─延伸地梁”，弹出对话框确认后，光标点选点①和点②交选要延伸的地梁，回车结束选择，再点选点③确定延伸方向。绘图板上出现：

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光标点选下图中的点①选择要延伸的剪力墙下的地梁(注意剪力墙下的地梁是单独一段的)，回车结束选择，再点选点②确定延伸方向。绘图板上出现：

1.2 布置梁上荷载

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─加梁荷载”，在命令行输入梁上荷载标准值15kN/m(为填充墙自重)，光标窗选所有地梁。绘图板上出现：

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1.3 计算弹性地基梁

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─计算地梁”，自动计算所有地梁内力和配筋。

1.4 输出弹性地基梁计算简图

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─显点反力”， 显示节点反力，当节点反力大于总体信息的地基承载力特征值时，显示红色，工程师可考虑加宽翼缘或修改相关参数。

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─冲切剪切”， 显示翼缘冲切比和剪切比，当数值小于1时，显示红色，说明不满足验算要求，工程师应增加翼缘厚度，在文本结果中有验算过程。

1.5 输出文本计算结果

点按“基础设计─弹性地基梁布置和计算─文本结果”，自动生成文本形式的弹性地基梁翼缘冲切和剪切及梁各截面计算结果，便于人工检查，同时输出弹性地基梁总体信息。

1.6 生成弹性地基梁施工图

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：

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1.7 DWG格式输出弹性地基梁施工图

当前窗口显示基础平面图时，选择菜单“工程─生成当前窗口内容的DWG”， 把基础平面图生成DWG文件，文件路径同当前工程路径。

2 详细功能

2.1 弹性地基梁总体信息

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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。目前版本弹性地基梁未作宽度修正。

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 岩石，紧密的碎石土，密实的砺、粗、中砂，fak≥300的粘性土和粉土 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 稍密的细、粉砂，100≤fak＜150的粘性土和粉土，可塑黄土 淤泥，淤泥质土，松散的砂，杂填土，新近堆积黄土及流塑黄土

ξa 1.5 1.3 1.1 1.0 4) 基底以下土的重度

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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 目前版本弹性地基梁未作宽度修正。 土的类别 淤泥和淤泥质土 人工填土 e或IL大于等于0.85的粘性土 红粘土 大面积 压实填土 粉土 含水比αw>0.8 含水比αw≤0.8 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/m的级配砂石 粘粒含量ρc≥10%的粉土 粘粒含量ρc<10%的粉土 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 3ηb ηd 0 1.0 0 1.0 0 1.2 0.15 1.4 0 1.5 0 2.0 0.3 1.5 0.5 2.0 0.3 1.6 2.0 3.0 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) 翼缘上土的重度 用于计算土的自重。 8) 翼缘上土的厚度 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 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 粘土及亚粘土：软塑的 可塑的 K（kN/m3） 1000~5000 5000~10000 10000~20000 20000~40000 松软土 中等密实土 广东省建筑设计研究院

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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 密实土 极密实土 坚硬土 岩石 硬塑粘土及亚粘土 硬塑轻亚粘土 密实碎石土 人工压实的填亚粘土、硬粘土 冻土层 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 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

10000~30000 30000~50000 10000~15000 15000~25000 25000~40000 15000~25000 25000~40000 40000~50000 40000~100000 50000~100000 50000~100000 100000~200000 200000~1000000 200000~1000000 1000000~15000000 10000~50000 50000~150000 8000000 桩基 10) 地梁重叠的修正系数的折减系数 在“弹性地基梁总体信息”中地梁重叠的修正系数的折减系数设为0时不修正重叠，＞0时修正。

由于在纵横梁交叉点处下的一块底面积被两个方向上的梁使用两次，因此存在着底面积重复利用的问题。另外由于基础计算时一些有利因素及有考虑到，所以对每点修正系数可适当折减，本CAD中缺省折减系数为0.5。

11)梁的混凝土强度等级

C15到C80，可采用非标准混凝土，如C18，强度自动按插值计算。 12)梁的纵筋强度级别

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。

13)梁的箍筋强度级别

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。 14)基础的钢筋保护层厚度

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

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时不应小于70mm。

2.2 布置弹性地基梁

有4种弹性地基梁布置方法，与录入系统梁布置方法相同。 2.2.1 选择两点布置弹性地基梁

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─两点地梁 功 能：选择两点，在其连线与地梁或柱相交点间建立地梁 命 令：Beam

弹出对话框输入参数。

1) 筏板肋梁和矩形梁

截面为矩形，没有翼缘。 2) 翼缘根部高和端部高

在内力和配筋计算时，端部高取根部高来计算，端部高只影响绘图。 3) 翼缘位置

翼缘在梁顶和梁底，内力计算相同，配筋计算结果不同。

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指定地梁第1点 或[P输入截面尺寸]<退出>: 指定地梁的起点 指定地梁第1点 或[P输入截面尺寸]<退出>: 指定地梁的终点 2.2.2根据梁端距离布置弹性地基梁

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─距离地梁 功 能：根据构件的左右端距离来布置地梁 命 令：DistBeam 弹出对话框输入参数。

1)一根构件和离端点的距离确定地梁

选择直线或已布置地梁左右端 或[P输入截面尺寸]<退出>:选择构件 上端

输入距离上端2000mm，回车，确定了第1端点，<>中的1500为所选构件半长 选择直线或已布置地梁左右端 <取消>： 选择一点，第1端点沿与所选构件垂直方向的交点间布置新的地梁 离右/上端距离（mm）<1500>：2000

2) 两根构件和离端点的距离确定地梁

选择直线或已布置地梁左右端 或[P输入截面尺寸]<退出>:选择第1条构件上端 离右/上端距离（mm）<1500>：2500 输入距离上端2500mm，回车，确定了第1端点，<>中的1500为所选构件半长 选择直线或已布置地梁左右端 <取消>： 选择第2条构件下端 离右/上端距离（mm）<1500>：2000 输入距离下端2000mm，回车，确定了第1端点，在确定的两点间布置地梁，<>中的1500为所选构件半长 3) 一根构件和伸出长度确定悬臂地梁

选择直线或已布置地梁左右端 或[P输入截面尺寸]<退出>:选择轴线(或构件)上端 离右/上端距离（mm）<1500>：2000 输入距离上端2000mm，回车，确定了第1端点，<>中的1500为所选构件半长 选择直线或已布置地梁左右端 <取消>： 选择一点，第1端点沿与所选构件垂直方向的无交点，出现下面命令提示 墙伸出长度(mm)＜1000＞：1500 回车，第1端点沿与所选构件垂直方向的布置1500(mm)长的悬臂地梁 深圳市广厦软件有限公司

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2.2.3 选择轴线布置弹性地基梁

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─轴线地梁 功 能：沿选择的轴线布置地梁 命 令：LineBeam 弹出对话框输入参数。

选择要布置地梁的辅助线 或[P修改截面尺寸] <退出>: 单选、窗选和交选轴线，程序沿选择的线段布置地梁 录入系统轴网线传到基础CAD变成轴线，相交的轴线没有互相打断，窗选时注意要选择两端点才能选中，否则采用交选选择。

2.2.4 弹性地基梁端部伸出部分的布置

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─延伸地梁 功 能：延伸创建有内跨悬臂地梁 命 令：StretchBeam 弹出对话框输入参数。 延伸长度(mm)<1000>: 输入延伸长度，回车接受默认值 点选,窗选、或交选悬臂地梁的内跨梁 选择要延伸的地梁 或[P修改截面尺寸] <退出>: 回车，结束 选择一点确定延伸方向 <退出>: 点选一点确定从内跨地梁的哪端出挑 选择要延伸的地梁 或[P修改截面尺寸] <退出>:

2.3 删除弹性地基梁

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─删除地梁 功 能：删除已建立的地梁 命 令：DelBeam

选择要删除的地梁<退出>： 单选、窗选和交选地梁，删除选中的地梁 也可采用删除图元的Erase命令来删除。

2.4 修改弹性地基梁截面

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─修改截面 功 能：修改地梁的截面尺寸 命 令：ModBeam

弹出对话框输入新的截面。

选择要修改截面的地梁 或[修改截面尺寸]<退出>：单选、窗选和交选地梁，按当前参数框内的截面尺寸修改选中的地梁

2.5 移动弹性地基梁

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菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─移动地梁 功 能：移动选中的地梁 命 令：MoveBeam

移动距离(mm)(正值向上或向右，负值则相反)<100>:输入移动距离 选择要移动的地梁 或[P移动距离]<退出>： 单选、窗选和交选要移动的地梁

2.6 修改墙柱底内力

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─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。

2.7 加梁荷载

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─加梁荷载 功 能：布置地梁的恒均布荷载 命 令：AddBeamLoad

均布恒荷载标准值(kN/m)<15.00>： 回车，输入恒均布荷载15.00kN/m 选择要布置荷载的地梁 或[P输入恒荷载]<退出>：单选、窗选和交选地梁，覆盖所选地梁的荷载值

2.8 删梁荷载

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─删梁荷载 功 能：删除选定地梁上的所有荷载

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命 令：DelBeamLoad

选择要删除荷载的地梁<退出>：

单选、窗选和交选地梁，删除选中地梁上的所有荷载

2.9 计算弹性地基梁

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─计算地梁 功 能：按弹性地基梁方法求解地梁 命 令：CompBeam

2.10 显墙柱底内力

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─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”按钮取消当前显示的墙柱内力，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。

2.11 显梁编号

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─显梁编号 功 能：显示弹性地基梁编号 命 令：ShowBeamNum

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，根据编号定位弹性地基梁的位置。

2.12 显梁荷载

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─显梁荷载 功 能：显示弹性地基梁均布恒荷载

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命 令：ShowBeamLoad

恒荷载值(kN/m)为梁上填充墙自重，标准值，梁本身的自重CAD自动计算。

2.13 显梁尺寸

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─显梁尺寸 功 能：显示弹性地基梁截面尺寸 命 令：ShowBeamBH

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。

2.14 显梁配筋

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─显梁配筋 功 能：显示弹性地基梁面筋、底筋、端部箍筋和翼缘配筋 命 令：ShowBeamReinf 2-15-3 9-0-11/3.1/10

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)，第二行10显示翼缘底部配筋，翼缘面筋按构造处理，类似普通悬臂梁底筋，。

2.15 显梁内力

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─显梁内力 功 能：显示弹性地基梁弯矩、剪力和扭矩 命 令：ShowBeamForce 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)。

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2.16 显点位移

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─显点位移

功 能：显示弹性地基梁节点标准组合内力作用下的最大位移 命 令：ShowNodeTrans

单位mm，向下为正，向上为负。求最大位移时，地震作用组合下的位移除以地基土抗震承载力调整系数后才与非地震作用组合下的位移比较，显示的位移已除过了地基抗震承载力调整系数。显示红色表示反力超过修正后的承载力。若最大位移后出现第二个数值表示节点有向上的位移，设计应避免出现向上的位移。

2.17 显点反力

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─显点反力

功 能：显示弹性地基梁节点标准组合内力作用下的最大反力 命 令：ShowNodeForce

单位kN/m2，向下为正。求最大反力时，地震作用组合下的反力除以地基抗震承载力调整系数后才与非地震作用组合下的反力比较，显示的反力已除过了地基抗震承载力调整系数。显示红色表示反力超过修正后的承载力。修正后的承载力显示在右下角的说明中，目前弹性地基梁未作宽度修正，只作深度修正。

2.18 翼缘的冲切剪切比

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─冲切剪切 功 能：显示弹性地基梁翼缘冲切比、剪切比 命 令：FlangePunchShear 例如：4.32/3.22

4.32为翼缘冲切比，3.22为翼缘剪切比。若数值小于1显示红色，说明不满足验算要求，增加翼缘厚度，在文本计算结果中有验算过程。

2.19 输出弹性地基梁文本计算结果

菜单位置：基础设计─弹性地基梁布置和计算─文本结果 功 能：输出弹性地基梁文本计算结果 命 令：ShowJBeamResult

自动生成文本形式的弹性地基梁翼缘冲切和剪切计算结果，以及梁各截面内力、配筋计算结果，便于人工检查。

输出弹性地基梁总体信息。

2.20 生成梁平法施工图

菜单位置：基础设计─弹性地基梁施工图绘制─生成梁图 功 能：生成梁平法施工图 命 令：BeamWorkDraw

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