但是2012案例上午11题。
某地下箱型构筑物,基础长50m,宽40m,顶面高程-3m,底面高程为-11m,构筑物自重(含上覆土重)总计1.2×105 KN,其下设置100根φ600抗浮灌注桩,桩轴向配筋抗拉强度设计值为300N/MM2,抗浮设防水位为-2m,假设不考虑构筑物与土的侧摩阻力,按《建筑桩基技术规范》JGJ-2008计算,桩顶截面配筋率至少是下列哪一个选项(分项系数取1.35,不考虑裂缝验算,抗浮稳定安全系数取1.0)
官方答案(武威、王平主编试题解答)
根据题目条件计算构筑物在抗浮设防水位情况下所受浮力
浮力=50×40×(11-3)×10=1.6×105 KN(自己感觉没计算水位高于地下室1米覆土层的浮力)(条文说明里基础的浮力作用采用阿基米德原理计算,如果采用阿基米德原理,浮力等于建筑物排出水的体积乘以10)。
如果按(按课本,基础工程(华南理工大学、浙江大学、湖南大学编)
浮力=50×40×(11-2)×10=180000 KN(抗浮设防水位为-2m)
构筑物自重(含上覆土重)总计1.2×105 KN
计算构筑物在荷载效应基本作何下基桩所受的轴向拉力设计值
N=(1.35×(1.6×105-1.2×105))/100=540 KN
是否专家解答有误
工地遇到这样一个问题,抗浮设计水位与地面齐平,覆土为1米,覆土重度18KN/M3。地下室外围尺寸为51.5×14.2×3.7=2705.81( M3)。地下室空间体积为(51.5-0.6)×(14.2-0.6)×(3.7-0.5)=2215.168( M3)。地下室混凝土体积为2705.81-2215.168=490.642( M3),钢筋混凝土重度为25 KN/M3。
一种算法(按课本,基础工程(华南理工大学、浙江大学、湖南大学编)p112页
K= Gk/ Nwk≥1.05
GK=地下室及已建上部结构自重。
Fk –地下水对地下室的浮托力,Fk=γwhw A
γw–水的重度
hw–地下水至底板面的距离。地下水取施工期间可能出现的最高水位。
A–地下室的水平投影面积
Fk =γwhw A =51.5×14.2×(3.7+1)×10=34371.1KN
GK=(51.5×14.2×3.7-(51.5-0.6)×(14.2-0.6)×(3.7-0.5))×25+51.5×14.2×1×18=25429.45KN(计算地下室的自重不考虑地下水、覆土自重时,也不考虑地下水)
K= Gk/ Nwk=25429.45/34371.1=0.7398<1.05,不满足要求需要采用抗拔桩.
我认为(按课本,基础工程(华南理工大学、浙江大学、湖南大学编)计算正确
地基基础设计规范5.4.3条。
Gk/ Nwk≥Kw
Nwk-浮力作用值(KN)
GK=建筑物自重及压重之和KN。
(条文说明里基础的浮力作用采用阿基米德原理计算)
一种算法(按规范的算法)(三种理解)。
Nwk =51.5×14.2×3.7×10=27058.1KN(条文说明里基础的浮力作用采用阿基米德原理计算,浮力等于建筑物排出水的体积乘以10),(自己感觉没计算覆土层的浮力)
GK=(51.5×14.2×3.7-(51.5-0.6)×(14.2-0.6)×(3.7-0.5))×(25-10)+51.5×14.2×1×(18-10)=13210.03KN(计算地下室的自重和覆土自重时,考虑地下水)
GK/ Nwk =13210.03/27058.1=0.488<1.05,不满足要求需要采用抗拔桩。
还有一种理解(地下室的浮力计算过了,考虑覆土的浮力)
Nwk =51.5×14.2×(3.7+1)×10=34371.1KN,(包括地下室和覆土层的浮力)
GK=(51.5×14.2×3.7-(51.5-0.6)×(14.2-0.6)×(3.7-0.5))×(25-10)+51.5×14.2×1×(18-10)=13210.03KN(计算地下室的自重考虑地下水、覆土自重时,考虑地下水)
GK/ Nwk =13210.03/34371.1=0.38<1.05,不满足要求需要采用抗拔桩。
三种理解
Nwk =51.5×14.2×(3.7+1)×10=34371.1KN,(包括地下室和覆土层的浮力)
GK=(51.5×14.2×3.7-(51.5-0.6)×(14.2-0.6)×(3.7-0.5))×25+51.5×14.2×1×18=25429.45KN(计算地下室的自重不考虑地下水、覆土自重时,也不考虑地下水)
K= Gk/ Nwk=25429.45/34371.1=0.7398<1.05,不满足要求需要采用抗拔桩.
和课本计算的结果一样
我认为第三种理解正确
论坛上还有人持这样的意见,说高于地下室的水对地下室上的覆土有浮力作用,对地下室没有浮力作用,同时高于地下室的水对地下室也有压力作用,所以上覆土应取饱和重度没有饱和重度取天然重度。
GK=(51.5×14.2×3.7-(51.5-0.6)×(14.2-0.6)×(3.7-0.5))×25+51.5×14.2×1×18=25429.45KN(计算地下室的自重不考虑地下水、覆土自重时,也不考虑地下水)
Nwk =51.5×14.2×3.7×10=27058.1KN(条文说明里基础的浮力作用采用阿基米德原理计算,浮力等于建筑物排出水的体积乘以10),(高于地下室的水对地下室上面的覆土有浮力作用,对地下室没有浮力作用,同时高于地下室的水对地下室也有压力作用,浮力即采用建筑物排出水的体积乘以10)
那基础工程
(按课本,基础工程(华南理工大学、浙江大学、湖南大学编)p112页
K= Gk/ Nwk≥1.05
GK=地下室及已建上部结构自重。
Fk –地下水对地下室的浮托力,Fk=γwhw A
γw–水的重度
hw–地下水至底板面的距离。地下水取施工期间可能出现的最高水位。
A–地下室的水平投影面积
课本是不是有误