0钢筋对筏板冲切承载力的贡献
我前阵子做的一个项目遇到了一个有趣的问题,想和大家分享一下。本工程采用桩筏基础。检查基础时,发现塔内个别柱下的冲切无法计算。常见的解决方案有两种:一种是加厚塔内筏板厚度;二是在柱下局部加厚做墩。但业主认为上述第一种方法增加成本较多,第二种施工不太方便。所以,只能“另辟蹊径”。
实际上,目前常用的结构分析软件只考虑了混凝土对冲切承载力的贡献,没有考虑钢筋的贡献。《混凝土结构设计规范》(以下统称“混规”)6.5.3给出了我们考虑钢筋时的冲切承载力计算方法,我们的项目最终通过配置冲切钢筋解决了部分冲切破坏的问题。下面结合实例介绍冲切配筋的计算过程和节点构造。
1。筏板冲切箍筋布置
我们提出以下两种冲切箍筋的布置方法。
(1)根据混合规则9.1.11,我们设计了以下冲切钢筋的布置方法。冲切钢筋的布置详图见图1,相关平面图的图例见图2。
①1号钢筋为冲切箍筋,计算中仅考虑冲切截面内的冲切钢筋对冲切承载力的贡献;
(2)不是,钢筋是栓钉。以下抗冲切钢筋的验算就是基于这种布置。
图1冲切钢筋布置详图
图2冲切箍筋平面示意图
(2)第一个冲切钢筋的布置方法虽然有标准依据,但在施工中可能不方便。因此,我们提出了第二种布局方法,见图3。在这种布置方法中,抗冲切拉杆布置在筏板底部和顶部的普通钢筋之间,布置范围在冲击面内。冲切钢筋束的计算原理与冲切箍筋类似,此处不再赘述。
图3冲切钢筋布置详图二
2。计算条件
(a)Z1系列的平面图
(b)Z1冲孔检查结果
图4 Z1抗冲切承载力计算结果及冲切箍筋布置
从图4可以看出,当不设置冲切箍筋时,Z1的冲切系数为0.88,小于1,不能满足冲切承载力要求。因此,提供冲切箍筋C18@150。以下为配置抗冲切箍筋后,验算柱下筏板冲切承载力的计算参数(均可从英建科柱冲切计算中读取):
ft = 1.57n/mm2;h0 = 1050mmum = 7400mmFl = 9538.8kN筏板厚度h = 1100mm毫米。
3。冲切截面验算
图5 Z1冲切箍筋布置图
根据混合规则的公式6.5.3-1:
符合要求
4。冲切承载力验算
冲切承载力主要由冲切截面的混凝土和冲切箍筋(1号钢筋)承担。
根据混合规则的公式6.5.3-2:
结论:配置冲切箍筋后,Z1柱下筏板能够满足冲切承载力要求。
5。柱对筏板的冲切是否无法统计,是否可以通过配置冲切钢筋来解决?
以上案例介绍了配置冲切箍筋时的验算过程。柱与筏之间冲切不够是否可以通过布置冲切钢筋来解决?下面我们来探讨一下这个问题。
首先我来看一下在相关规范中不考虑钢筋的情况下,板(筏)的冲切承载力是如何计算的。
(1)根据《建筑桩基技术规范》第5.9.7条,墙柱对承台的冲切承载力按下列公式计算:
(2)根据《混凝土结构设计规范》第6.5.1条,板的冲切承载力按下式计算:
(3)柱下桩基独立承台的冲切承载力有类似的计算公式,如《建筑地基基础设计规范》第5.19条。相关公式如下:
上述三个规范中板(筏)的冲切承载力计算公式形式不同,但原理基本相同。没有考虑板的有效预压应力的有利影响;假设柱宽、柱宽不大于筏板有效高度h0(一般可以满足),三个公式可以写成相同的形式如下:
即当不考虑钢筋时,混凝土的最小冲切承载力为:
根据《混凝土结构设计规范》第6.5.3条,当配置冲切钢筋时,板的最大冲切承载力计算公式为:
即配置冲切钢筋时,板的最大冲切承载力为:
因此,从公式A-1和公式B-1可以看出:
即不考虑钢筋时,柱对筏板的冲切系数(R/S)应大于0.525,这样才有可能通过配置抗冲击钢筋来满足抗冲击承载力的要求。当(R/S)min小于0.525时,只有加厚筏板厚度或增加桥墩才能满足抗冲切要求。另外需要注意的是,公式A和公式B中的参数β,η也因柱截面大小和柱位置(中柱、边柱等)的不同而不同。).所以各柱对筏板的冲切(R/S)min也不同,需要根据具体情况计算。根据个人经验,建议(R/S)min取计算值与0.8的较大值。
6。最后,还有一个有趣的问题
根据《混合规范》第6.5.4条规定:“对于配有冲切钢筋的冲切破坏锥以外的截面,应按本规范第6.5.1条计算冲切承载力。此时um应取冲切破坏锥外最不利圆周0.5h0,配冲切钢筋。”对于这个规定,本文不提出校核过程,因为通过公式推导可以知道基本可以满足要求,有兴趣的伙伴可以推导证明。



