参 数
子程序界面(参数)
参数设置
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计算方式
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选择地基基础的计算方式,可选择“验算截面尺寸”“自动计算截面尺寸”“自动计算(≥柱短边4倍)”“自动计算(≥柱长边4倍)”“修正地基承载力特征值”等。
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当“计算方式”选择“自动计算截面尺寸”时
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对于锥形基础,如果两柱之间的截面存在负弯矩,当“计算方式”选择“自动计算截面尺寸”时,程序自动将基础类型改为相应的双坡或等高基础;当“计算方式”选择“验算截面尺寸”时,计算结果中将显示“对于不等高的 Y 向锥形基础顶面配筋,请修改基础类型或自行验算。★★★”等警告信息。
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当选择“自动计算(≥柱短边4倍)”“自动计算(≥柱长边4倍)”时,计算方式与选择“自动计算截面尺寸”相同,同时还分别满足基础宽度不小于柱短边、柱长边 4 倍的要求。
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当选择“修正地基承载力特征值”时,程序仅按基础规范第 5.2.4 条的规定对地基承载力特征值进行修正,不涉及基础计算。
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荷载输入
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选择上部结构传至基础顶面上的作用效应的输入方式,可选择“各工况下内力标准值”“标准及基本组合”。
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当选择“各工况下内力标准值”时,在“工况”中输入柱底、墙底在永久荷载作用、可变荷载作用、风荷载作用、地震作用等各工况下作用效应标准值,由程序进行作用效应组合,计算相应于作用的标准组合及基本组合时的各组控制内力。
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当选择“标准及基本组合”时,在“标准”“基本”中分别输入若干组柱底、墙底内力标准组合值及基本组合值。
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当有基础梁等传来的附加荷载时,两种输入方式均在“工况”中输入外加荷载效应标准值。
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指定计算柱墙及各工况下作用效应标准值的输入方法请查阅“各工况下作用效应的标准值”。
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柱底、墙底内力标准组合值及基本组合值的输入方法请查阅“标准组合值”“基本组合值”。
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双柱(墙)合并计算时,“各工况下内力标准值”“标准及基本组合”两种荷载输入方式均考虑了柱墙与基础形心的相对位置,不同的是前者在荷载效应的组合前考虑,后者在各柱的荷载效应组合之后考虑:
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当选择“各工况下内力标准值”时,对两柱(墙)每个工况下荷载效应的标准值考虑各柱墙与基础形心的相对位置后进行合并计算,然后再对合并计算结果进行荷载效应的组合,最后选取各组控制内力。
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当选择“标准及基本组合”时,对两柱(墙)各组控制内力的组合值进行合并计算,合并时考虑各柱墙与基础形心的相对位置。但两柱(墙)相同组的控制内力,存在不同组合(组合号)的情况,可能会造成合并计算结果不准确。因此双柱基础的荷载输入方式不建议采用“标准及基本组合”。
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□考虑双向偏心
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设置是否考虑双向偏心荷载作用。
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相应于荷载效应标准组合时,考虑双向偏心荷载作用下的基础底面角部最大 pkmax、最小压力值 pkmin 分别按下列公式计算:
pkmax=(Fk+Gk)/A+Mxk/Wx+Wyk/Wy;
pkmin=(Fk+Gk)/A-Mxk/Wx-Wyk/Wy。
式中:Fk——相应于荷载效应标准组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN),压力为正值、拉力为负值;
Gk——基础自重及基础上土自重标准值(kN);
Mxk、Myk——相应于荷载效应标准组合时,作用于基础底面,绕通过基础形心 x、y 主轴的力矩值(kN·m),此处,均取绝对值;
Wx、Wy——基础底面 x、y 轴的抵抗矩(m3)。
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相应于荷载效应基本组合时,考虑双向偏心荷载作用下的基础底面角部最大压力值 pmax、最小压力值 pmin 分别按下列公式计算:
pmax=(F+G)/A+Mx/Wx+Wy/Wy;
pmin=(F+G)/A-Mx/Wx-Wy/Wy。
式中:F——相应于荷载效应基本组合时,上部结构传至基础顶面的竖向力值(kN),压力为正值、拉力为负值;
G——考虑作用分项系数的基础自重及基础上土自重(kN)。对由可变荷载效应控制的组合,G 取 γGGk,对由永久荷载效应控制的组合,G 取 1.35Gk;
Mx、My——相应于荷载效应基本组合时,作用于基础底面,绕通过基础形心 x、y 主轴的力矩值(kN·m),此处,均取绝对值。
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考虑双向偏心的基础底面不得有零应力区,即,pkmin≥0。
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当未勾选时,仅考虑轴心荷载或单向偏心荷载作用。
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□仅单方向水平力
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设置是否仅考虑单方向水平作用,仅用于当“荷载输入”选择“各工况下内力标准值”时。
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当勾选时,仅考虑单方向水平作用,可分别输入正、反方向的风荷载作用或水平地震作用。例如平面框架计算软件 PK 中的左风、右风、左地震、右地震等。
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当未勾选时,同时考虑 X、Y 双方向水平作用,同一方向上仅输入一次风荷载作用或水平地震作用,正、反方向的水平作用视为大小相等、方向相反。作用效应组合时,正、反方向水平作用效应则取绝对值相等、互为异号分别进行组合。
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□区分弯矩、剪力的正负极值
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设置柱底、墙底内力作用效应组合是否区分弯矩、剪力的正负极值。
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当勾选时,程序将区分弯矩、剪力的正负极值,输出柱底、墙底控制内力,即取包含弯矩 M 最小值(多数情况下为负值)的一组控制内力为 Mmin;取包含弯矩 M 最大值(多数情况下为正值)的另一组控制内力为 Mmax。同理可得剪力 V 最小值、最大值对应的两组控制内力 Vmin、Vmax。
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当未勾选时,程序分别取包含弯矩 M、剪力 V 绝对值最大的组合内力为 Mmax、Vmax,不输出 Mmin、Vmin。控制内力 Mmax、Vmax 中的弯矩、剪力绝对值最大,其值可能为正值,也有可能为负值。
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□进行天然地基与基础抗震承载力验算
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设置是否进行天然地基及基础的抗震承载力验算。
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当勾选时,程序自动判断各组组合内力是否有地震作用,对有地震作用参与组合的内力进行验算。
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当“荷载输入”选择“标准及基本组合”时,如需要进行抗震承载力验算,除输入有地震组合参与组合的内力外,通常情况下还应考虑无地震作用参与组合的内力。
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可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算的建筑详抗震规范第 4.2.1 条规定。
地基承载力特征值
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抗震承载力调整系数 ξa
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地基承载力特征值 fak
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fak——地基承载力特征值(kPa),按基础规范第 5.2.3 条的原则确定。
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当勾选“□修正后的地基承载力特征值”时,输入框为“修正后的特征值 fa”。
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基础规范第 5.2.3 条规定,“地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算,并结合工程实践经验等方法综合确定”。
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修正后的特征值 fa
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承载力修正系数 ηb、ηd
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土的重度 γ
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土的加权平均重度 γm
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基础底面宽度 b
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基础埋置深度 d
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起始修正深度 d0
基础尺寸
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基础旋转角度 α
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α——基础相对于外荷载坐标轴(或柱墙局部坐标轴)的旋转角度 α (°),逆时针为正值,顺时针为负值。
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当两柱(墙)旋转角度不同时,按下列规则输入:
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可输入多个数值,数值之间用逗号(“,”)分开,例如,“0,90”“45,90”等。
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旋转角度 α 输入顺序应与“工况”表格中柱墙的序号一一对应。
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当旋转角度 α 个数少于柱(墙)数时,未指明的柱墙旋转角度均以最后一个输入数值为准。
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剪力墙尤其应注意其局部坐标轴的角度,应根据相应外接计算程序的使用手册及输出结果来正确输入“基础旋转角度 α”。通常情况下,剪力墙沿垂直方向布置时基础旋转角度 α=0°;沿水平方向布置时 α=-90°。
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更详细的说明请参阅“如何输入基础(或承台)旋转角度 α ?”。
自重、土重
柱定位及截面尺寸
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□柱局压验算
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□斜面受压
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设置不等高基础验算柱下局部受压承载力时的计算底面积是否考虑斜面部分面积。
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当未勾选时,不等高基础在验算柱下基础顶面的局部受压承载力时,一般情况下按柱边扩出 50mm 取计算底面积进行局部受压承载力验算。
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当勾选时,先按柱边扩出 50mm 取计算底面积进行局部受压承载力验算。如果不满足,程序将以每边各增加 25mm 的步长计算底面积,直到局部受压验算满足或每边增加的长度超过柱最小边的 1/4 为止。
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左柱 hc1、hc2、下柱 hc1、hc2
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hc1、hc2——分别为左柱或下柱左边缘、右边缘与相应柱 Y 向轴线的定位尺寸(mm)。
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当“基础类型”选择“X 向锥形基础”或“X 向双坡基础”时,输入框为“左柱 hc1、hc2。当“基础类型”选择“Y 向锥形基础”或“Y 向双坡基础”时,输入框为“下柱 hc1、hc2”。
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可分别输入 hc1、hc2 的两个定位尺寸,数值之间用逗号(“,”)分开,例如,“300,100”,表示 hc1=300、hc2=100。
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当该方向柱居中布置时,可仅输入一个 hc 数值,例如“400”,表示 hc1=200、hc2=200。
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定位尺寸正负号约定
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当柱左边缘位于定位轴线的左侧,柱右边缘位于定位轴线的右侧,如图例所示,hc1 或 hc2 两个定位尺寸均为正值。
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当柱右边缘与定位轴线重合时,hc2=0,例如“400,0”,表示柱右边缘在轴线上,hc=400。当柱左边缘与定位轴线重合时,则 hc1=0。
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当柱左边缘位于定位轴线的右侧或柱右边缘位于定位轴线的左侧,hc1 或 hc2 两个定位尺寸之一应输入负值。例如“500,-100”,表示柱全截面均位于轴线左侧,柱右边缘距轴线 100,hc=500-100=400。
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其他 bc1、bc2、hc3、hc4、bc3、bc4 等定位尺寸的输入方法类似,参照图例所示对应输入。
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左柱 bc1、bc2、下柱 bc1、bc2
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右柱 hc3、hc4、上柱 hc3、hc4
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右柱 bc3、bc4、上柱 bc3、bc4
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圆柱输入方法
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圆柱应在 bc1、bc2 或 bc3、bc4 定位尺寸之前另加标识“0”,例如,在“左柱 bc1、bc2”中输入“0,300,100”,表示 bc1=300、bc2=100,则圆柱直径 D=300+100=400。
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圆柱另一方向的定位尺寸 hc1、hc2 或 hc3、hc4 之和应等于直径,否则程序会提示出错。
材料
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最小配筋率 ρmin
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as
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as——受拉区纵向钢筋合力点至截面受拉边缘的距离(mm)。
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图例中沿两柱排列方向的①号筋、③号筋(如果有的话)设置在第一层,垂直于两柱排列方向的②号筋、④号筋(如果有的话)设置在第二层。第二层钢筋的 as'=as+d,式中 d 为两方向钢筋的平均直径,程序根据基础高度取 12mm~25mm。
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基础规范第 8.2.2 条第 3 款规定,“当有垫层时钢筋保护层的厚度不小于 40mm;无垫层时不小于 70mm”。
外接计算程序
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计算程序类别
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选择外接计算程序的类别。
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可选择“SATWE (版本:2006年06月16日)”“TAT (版本:2006年06月16日)”“SATWE (版本:2003年12月12日)”“TAT-8 (版本:2003年12月12日)”“SSW (广厦结构CAD11.0版)”“SS (广厦结构CAD11.0版)”“SSW (广厦结构CAD10.0版)”“SS (广厦结构CAD10.0版)”“TBSA (6.0 版本)”。
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当选择“SS (广厦结构CAD11.0版)”或“SS (广厦结构CAD10.0版)”时,不能读取偶然偏心及竖向地震工况的作用效应。
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当选择“SATWE (版本:2006年06月16日)”时,应注意下列情况:
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左柱数据文件目录、下柱数据文件目录
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左柱或下柱的外接计算程序数据文件所在的目录或工程文件名。
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根据“计算程序类别”的不同,输入外接计算程序数据文件(WNL1.OUT、NL-1.OUT 等)所在的目录或工程文件名(*.prj)。
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当“基础类型”选择“X 向锥形基础”或“X 向双坡基础”时,输入框为“左柱数据文件目录。当“基础类型”选择“Y 向锥形基础”或“Y 向双坡基础”时,输入框为“下柱数据文件目录”。
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右柱数据文件目录、上柱数据文件目录
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右柱或上柱的外接计算程序数据文件所在的目录或工程文件名。
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根据“计算程序类别”的不同,输入外接计算程序数据文件(WNL1.OUT、NL-1.OUT 等)所在的目录或工程文件名(*.prj)。
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当两柱数据文件目录相同时,可输入“自动”。
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当“基础类型”选择“X 向锥形基础”或“X 向双坡基础”时,输入框为“右柱数据文件目录。当“基础类型”选择“Y 向锥形基础”或“Y 向双坡基础”时,输入框为“上柱数据文件目录”。
计算结果输出
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计算结果输出内容
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选择基础的计算结果输出内容和形式,可选择“详细”“简单”“详细列表”“简单列表”等。
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当选择“详细”时,输出详细的计算结果。
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当选择“简单”时,计算结果中省略基底控制内力步骤的符号说明、计算公式等。
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当选择“详细列表”时,将计算过程中的主要参数、验算结果以列表方式输出。
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当选择“简单列表”时,将计算过程中的主要参数、验算结果以列表方式输出。计算结果中省略部分计算公式、基底控制内力步骤的符号说明等。
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工况组合输出内容
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选择各工况下柱底内力组合计算的输出内容,可选择“详细”“较详细”“简单”等。
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当选择“详细”时,输出组合系数、各工况下的组合值、控制内力的标准组合值、基本组合值。
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当选择“较详细”时,输出组合系数、控制内力的标准组合值、基本组合值。
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当选择“简单”时,仅输出控制内力的标准组合值、基本组合值。
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