最全的抗浮设计 ppt课件
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抗浮设计资料麻春明大型排水构筑物的抗浮设计简介:大型排水构筑物一般均有较深的埋深,当地下水位较高时,抗浮设计往往是很突出的问题,能否合理地解决这个问题,对工程的土建造价有很大的影响。
关键字:构筑物抗浮设计目前,在抗浮设计上,主要采用抗与放的方法。
所谓抗,即是配重抗浮、锚固抗浮;所谓放,即是降水抗浮和设观察井抗浮。
具体采用哪一种方法,尚应根据工程的具体情况而定,同时还应着重考虑对工程造价的影响。
下面就各种抗浮方式进行探讨并做经济分析比较。
一. 抗浮方式的探讨:1.1. 配重抗浮:小型水池一般不需要配重抗浮,因其池壁相距较近, 再加上底板向外突出部分上部的土重和壁板与土的摩擦力(规范未计入以策安全),抗浮安全系数很容易满足规范要求。
砼的缺点之一是自重大,但事物均有两面性,抗浮时自重越大越有利。
配重抗浮一般有三种方法,一是在底板上部设低等级砼压重;二是设较厚的钢筋砼底板;三是在底板下部设低等级砼挂重。
一、二种方法的优点是简单可靠,当构筑物的自身重度与浮力相差不大时,应尽量采用配重抗浮,对工程造价的影响小,投产后亦没有管理成本。
但构筑物的自身重度与浮力相差较大时,本方法将会增加工程量使土建造价提高,原因是配重部分要扣除浮力,导致配重部分的厚度增大;较大的埋深也将增加挖方量和排水费用,同时也会增大基底压力,引起较大的地基变形。
如采用底板上设低等级砼压重的方法,将会使壁板的计算长度H加大,而壁板根部的弯矩值与H是平方关系,这样会使壁板根部的弯矩值增长较快,弯矩值较大时,板厚和配筋也会相应增大;如采用较厚的钢筋砼底板的方法,其工程量与设低等级砼压重相差不多,壁板的弯矩值虽小,但底板的钢筋用量会有些许增加;如采用底板下设砼挂重的方法,壁板的弯矩值小,底板的钢筋用量也不会增加,但底板和挂重部分砼须用钢筋连接,施工比较麻烦,当地下水对钢筋和砼具有侵蚀性时,设砼挂重的方法须谨慎。
2.2. 锚固抗浮:锚固抗浮一般有两种方法:a) 锚杆:锚杆是在底板和其下土层之间的拉杆,当底板下有坚硬土层且深度不大时,设锚杆不失为一种即简便又经济的方法;近年来,在饱和软粘土地基中,也有采用土锚技术的,也有采用短锚加扩大头技术的。
地下抗浮设计抗浮设计时应注意不同阶段有不同的要求(一)对施工阶段需要考虑,在地下结构主体已完成、但基坑尚未回填完成或回填材料的隔水性较差时,结构主体外围因降雨或其他原因被水淹没,抗浮力仅有地下结构物自重,而浮力则是整个构筑物排空的水体,该种情况非常危险,极易产生地下结构物上浮、偏斜等情况,在工程实际中,这种情况经常容易出现,尤其在南方的梅雨季节或夏季等降水较集中的季节。
与此类似的情况还有,建筑物基底位于含水层,且水头有一定的高度,在施工阶段由于施工需要在降水作业,而地下部分主体完成后,自重与地下水的浮力尚不能完全抵消时,先撤除了降水措施,导致地下建构筑物的上浮或偏斜。
该阶段抗浮设计水位的选择与施工情况密切相关,设计计算考虑的情况应在说明中明确,同时应对施工措施及施工限制条件明确作出要求,避免设计考虑的抗浮设计水位与实际施工中出现的地下水位出现较大的出入。
对于大部分地上有建筑,竣工完成后自重能抵消浮力的建构筑物,尤其应注意施工阶段的抗浮设计。
由于该种情况容易被设计人员所忽视或未曾考虑到,因此在实际的工程中该种情况发生的较频繁。
(二)在正常运行阶段该种情况一般在设计时考虑的比较充分,受力也比较明确,设计计算考虑的关键是抗浮设计水位的选定,只要选定的抗浮设计水位没有问题,应该就存在什么问题。
(三)、在设备检修阶段在某些市政工程中,例如雨污水提升泵房、污水处理厂中的埋地的水池等,由于在运行了一段时间后,需要对内部的设备检修,期间将排除地下构筑物中的水体,造成建构筑物自重短期内急剧变小,容易造成抗浮力不足,也容易产生上浮。
按照了理论来说就是自重大于浮力就可以了。
但是这里应该特别注意两点:第一、自重如何取值,我们使用pmcad的导荷可能有些问题,那就是我们输入的荷载是用来计算构件受力的,一般输入的数值比较保守,这里计算抗浮自重荷载变成了有利荷载了,应该输的尽量符合实际。
第二、对于水压力的计算一定要注意地勘提供的地下水位要看清楚,一定要使用抗浮水位。