地下室的抗浮与抗浮桩

2013-08-09 450 0
核心提示:  一、研究抗浮问题的工程意义  抗浮失效的工程,地下室上浮、倾侧,底板开裂破坏,地下室梁柱断裂;  抗浮失效一旦发生,重

  一、研究抗浮问题的工程意义

  抗浮失效的工程,地下室上浮、倾侧,底板开裂破坏,地下室梁柱断裂;

  抗浮失效一旦发生,重则报废,轻则花费巨资修复加固。耽搁工期,增加造价。

  二、抗浮失效模式

  地下室整体上浮失效

  地下室底板开裂失效

  地下室整体倾侧失效

  三、抗浮设计表达式

  抗浮稳定性验算,抗浮力(结构自重、覆土重、侧壁摩阻力、抗浮桩的抗拔承载力)与浮力之比大于规定的安全系数;

  在满足z方向力的上述平衡条件的同时,尚需满足力矩的平衡;

  在浮力作用下,地下室钢筋混凝土底板的抗弯、抗剪承载力验算。

  

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  K-安全系数

  G-抗力项,包括地下室自重、覆土重以及抗浮桩或抗浮锚杆的抗拔承载力标准值;

  F-作用于基础底面的浮力标准值,取决于地下水位。

  四、抗浮设防水位

  1、浮力取决于不同水文地质条件的地下水位:

  2、季节性波动的潜水位

  3、随时间上升或下降的潜水位

  4、回填土中的水位

  5、特殊因素的影响

  五、抗浮桩的设计

  抗浮设计时,当采用抗拔桩作为抗浮措施时,除桩的布置及构造应符合抗浮的特殊要求外,应通过单桩抗拔承载力试验,根据工程需要,按拔起量确定其单桩抗拔承载力,或按极限承载力除以安全系数求得单桩抗拔承载力 。

  六、抗浮安全系数

  《荷载规范》中第 3.2.5条规定,抵抗水浮力的结构自重作为永久荷载,对结构有利组合时其分项系数γG取1.0是无争议的,但水浮力是可变荷载,其分项系数γQ应如何取值呢?在该条第3款中,"对结构倾覆、滑移和漂浮验算,荷载的分项系数应按有关结构设计规范的规定采用"。在查阅相关的结构设计规范中,民用建筑地下室及人民防空地下室均未涉及到此项内容。

  《给排水工程构筑物结构设计规范》GB50069提到了关于水浮力可变荷载的分项系数问题。

  对于抗浮结构的设计,地表水或地下水作用应是第一可变荷载,1)在进行结构构件的强度计算时,它的分项系数取为1.27;即,在结构构件的强度计算时,水浮力的基本组合设计值为标准值乘上1.27。2)当计算整体抗浮的稳定性时,抵抗力只计入永久荷载,水浮力采用标准值乘以抗力系数Ks(取1.05)。

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