问题:
在JCCAD中提供了丰富的基础形式和相关构件以方便设计师们进行基础设计,很多设计人员大多时候往往会在地基梁与拉梁的应用上存在疑惑,例如对于两种构件程序的处理上有哪些不同点?有什么影响?各自适用于什么情况?下面我们将从以下几方面来说明
图1 JCCAD中拉梁与地基梁的表示形式
程序中来讲,地基梁与拉梁本质不同,两者在诸多方面存在差异:
1、计算模型:
地基梁作为一种基础形式,截面形式提供两种方式:矩形梁与T形梁,计算中默认存在基床系数与基地反力,有限元整体计算中可考虑地基梁的“拉压弯剪”等作用,此外程序提供针对地基梁计算的另一种算法-梁元法,在计算参数中勾选“梁元法”后,梁元法参数自动激活亮起,可指定相关的计算设定;
图2 基础梁定义参数页
图3 JCCAD参数定义计算参数“梁元法”
图4 JCCAD参数定义“梁元法参数”
拉梁不作为一种基础形式,没有基床系数与地基反力,程序中拉梁按不同交叉梁系计算其内力与配筋;关于拉梁,参数中提供“拉梁承担弯矩比例”,设计者可根据设计意图指定拉梁承担基础(目前程序支持独基和承台)0~100%的弯矩比例,拉梁亦可按拉弯构件计算。
图5 地基梁默认有基床系数
图6 JCCAD参数定义“拉梁承担弯矩比例”
2、导荷与自重:
地基梁承受上部和相近基础传来的荷载并直接将力作用于地基上,此外程序会自动根据室内地面标高计算地基梁的覆土荷载,自动计算其自重,在分析与设计中的荷载查看功能中可以看到该两项的数值;
拉梁的荷载会导算到相连的柱或者墙上,计算默认仅考虑自身的附加荷载,不自动计算覆土荷载,不自动考虑自重,如需考虑自重需要在布置拉梁的时候将自重按附加荷载输入。
图7 地基梁与拉梁覆土重统计显示
图8 地基梁与拉梁自重统计
3、和相连基础关系与计算方法:
与地基梁相连的独基、承台等基础,程序默认按照有限元执行网格划分计算(有限元法),并考虑地基梁与其他基础整体协调变形计算其内力;
拉梁以柱底或墙底为不动支座的交叉梁系计算,不与其他基础协调变形,与之相连的基础(独基、承台)仍默认构件算法。
图9 地基梁与拉梁对独基网格划分影响
图10 地基梁与拉梁对独基计算方式的影响
4、适用场景:
拉梁多用于承担起基础之上首层填充墙的荷载的作用,当设计独立基础时,也可布置拉梁使其连接在一起以增加独立基础的整体性;
地基梁除了可以实现拉梁的作用外,它还是一种基础形式,可作剪力墙墙下条基使用,也可在筏板上布置,以形成另一种基础形式——梁板式基础。
5、地基梁配筋结果展示:
在PKPM2023版V1.4之后,对于倒T型基础梁的配筋结果进行了新的展示。如果勾选“倒T形梁钢筋按腹板翼缘分开显示”,倒T形梁进行有限元分析计算的时候,配筋结果钢筋显示5行数值,从上到下依次为箍筋、地基梁上筋、腹板下筋、翼缘分布钢筋、[翼缘计算钢筋](翼缘抗剪验算结果)。
图11 倒T形梁钢筋按腹板翼缘分开显示
翼缘分布筋面积等于翼缘总面积乘以翼缘最小配筋率,翼缘最小配筋率取“参数”-“材料 信息”里的构造配筋率。 如果材料信息表里构造配筋率值为0,那么翼缘分布筋构造配筋率默认值按地基梁纵筋构造配筋率取值。 如果地基梁底筋为计算钢筋,此时地基梁钢筋值即为腹板钢筋值,如果底筋为构造钢筋,则构造配筋面积腹板和翼缘分别计算,整个梁底钢筋等于腹板构造钢筋加翼缘分布筋。
图12 地基梁翼缘分布筋配筋率指定