一級(jí)結(jié)構(gòu)師專業(yè)輔導(dǎo):多層磚混結(jié)構(gòu)住宅條形基礎(chǔ)寬度設(shè)計(jì)的調(diào)整

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磚混結(jié)構(gòu)是目前廣泛采用的一種結(jié)構(gòu)型式,設(shè)計(jì)人員往往認(rèn)為其結(jié)構(gòu)型式簡(jiǎn)單,重視不夠,計(jì)算不認(rèn)真,以致引起一系列問(wèn)題,甚至釀成嚴(yán)重質(zhì)量事故。首先,不少項(xiàng)目在缺少必要的地質(zhì)勘察資料下憑經(jīng)驗(yàn)或盲目進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì),其后果是建筑物沉降過(guò)大或不均勻沉降,甚至開(kāi)裂、傾斜,或過(guò)于保守,導(dǎo)致浪費(fèi)嚴(yán)重。其次,對(duì)變形縫設(shè)置不按規(guī)定,亦無(wú)相應(yīng)技術(shù)措施,對(duì)墻體穩(wěn)定和強(qiáng)度不作必要的驗(yàn)算,或僅按建筑設(shè)計(jì)作粗略估算,造成結(jié)構(gòu)隱患。其三,在鋼筋混凝土梁、板設(shè)計(jì)計(jì)算方面,忽視剛度要求,撓跨比偏??;承載力計(jì)算一般只注意正截面的要求,忽視了斜截面承載力和構(gòu)造要求。對(duì)房屋抗震要求,如圈梁、構(gòu)造柱的布置等,普遍不夠重視。以上通病,在國(guó)家頒發(fā)的相關(guān)規(guī)程、規(guī)范中均有明確規(guī)定,是屬于有法不依、有章不循的問(wèn)題,設(shè)計(jì)人員對(duì)此必須引起重視,認(rèn)真學(xué)習(xí)規(guī)范,嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求。但也有一些問(wèn)題,規(guī)范尚未涉及,而按常規(guī)方法設(shè)計(jì)計(jì)算在某些情況下,會(huì)降低建筑的安全度,在此筆者提出與同行作一探討。
    2工程簡(jiǎn)介和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
    某53m,另架空層層高2.2m,基礎(chǔ)埋深H=1.5mk=150kN/m2。
    (1)長(zhǎng)來(lái)計(jì)算確定的。這種常規(guī)設(shè)計(jì)方法雖簡(jiǎn)單方便,但由于基礎(chǔ)縱橫交叉處底面積重疊,用上述方法確定的基礎(chǔ)寬度所構(gòu)成的基底面積將小于實(shí)際所需的基底面積。當(dāng)?shù)鼗休d力較低,基礎(chǔ)寬度較大時(shí),問(wèn)題更加突出,應(yīng)該對(duì)基底寬度進(jìn)行合理的調(diào)整。
    (2)、邊節(jié)點(diǎn)2,則按常規(guī)方法求得各墻段的基礎(chǔ)寬度分別為B1=1.39m,B2,B3=0.31m=0.88m。
    對(duì)于邊節(jié)點(diǎn)2、B42(2.25+B4/2(1.8/2=1.88+0.88/2)+0.88×(1.8×2;邊節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)基礎(chǔ)頂面荷載合力P=1.8×106×2×226;P作用下邊節(jié)點(diǎn)范圍內(nèi)實(shí)際所需的基底面積A=P/f0=890.1/120。因此,按常規(guī)設(shè)計(jì)方法所得的基底面積與實(shí)際所需基底面積相比缺少ΔA=A-A1=7.42-6.57,即有ΔA/A=0.85/7.42=12%。
    根據(jù)類似計(jì)算方法,對(duì)于中節(jié)點(diǎn)38.59m2,P=1227kN,A=10.23m2因而ΔA=1.64m2,ΔA/A=16%;對(duì)于角節(jié)點(diǎn)14.71m2,P=566kN,A=4.71m20。由此可見(jiàn),角節(jié)點(diǎn)的基底自然增補(bǔ)面積與重疊面積相等,所以按常規(guī)設(shè)計(jì)方法所得的角節(jié)點(diǎn)的基底面積與實(shí)際所需基底面積相等。在考慮基礎(chǔ)寬度調(diào)整時(shí),只需調(diào)整邊節(jié)點(diǎn)和中節(jié)點(diǎn)即可。
    (3) 一般情況下,磚混結(jié)構(gòu)條形基礎(chǔ)按地基反力均勻分布進(jìn)行設(shè)計(jì),且在設(shè)計(jì)中假定"基底總面 積的形心與基底總荷載合力的重心相重合",因此,不必考慮荷載偏心的影響,只需考慮力的豎向平衡。所以在A1中補(bǔ)足ΔA分配到各個(gè)墻段相應(yīng)的基底面積中去。
    設(shè)邊節(jié)點(diǎn)各墻段應(yīng)補(bǔ)足的基底面積分別為ΔA2:ΔA2×226)(2.25×226)×0.85/890.1,ΔA4×106)(1.8×106)×0.85/890.1=0.182m22、ΔA4轉(zhuǎn)化為各墻段原有基礎(chǔ)增加的寬度相應(yīng)為ΔB2, -B4)=ΔA2=0.27m/B2=14%ΔB4)×(1.8-B2/2) =ΔA4,得ΔB4,故ΔB4=0.14/0.88。在用上述方法計(jì)算時(shí),小黑塊面積被重復(fù)計(jì)算,由于值很小,對(duì)工程設(shè)計(jì)影響不大,可忽略不計(jì)。調(diào)整后,邊節(jié)點(diǎn)基底寬度分別為:B2′=B2=1.88=2.15m′=B4=0.88=1.02m邊節(jié)點(diǎn)計(jì)算結(jié)果表明:缺少面積ΔA占實(shí)際所需面積的12%,B2增加幅度為14% 增加幅度為16%。調(diào)整后邊節(jié)點(diǎn)的基底面積A′=2.15×(2.25+1.02-2.15/2)≈A=7.42m2用同樣方法可分別求得中節(jié)點(diǎn)各墻段應(yīng)補(bǔ)足的基底面積ΔA2=0.68m2,ΔA5=0.43 m2。將補(bǔ)足的面積轉(zhuǎn)化為各墻段相應(yīng)的增加寬度:ΔB2=0.45m/B2=24%,ΔB3/B3=0.08/0.31=26%5=0.34m0.34/1.48=23%。
    3結(jié)論
    (1) 相等,因而不需調(diào)整,只需調(diào)整邊節(jié)點(diǎn)和中節(jié)點(diǎn)即可。
    (2)和16%15%左右,而對(duì)中節(jié)點(diǎn)的調(diào)幅23%左右,且并非原來(lái)寬度大的基礎(chǔ)調(diào) 調(diào)整問(wèn)題更應(yīng)引起重視。