独基防水板VS筏板之鬼影擒拿手
kjve
kjve Lv.2
2020年04月07日 09:28:17
只看楼主

文章首发:点筑结构(ID:kjve001)作者:炫光  甲级设计院主任工程师  一级注册结构工程师       独基加防水板,从外形上来看,与局部加厚筏板非常相似,像一对孪生兄弟。设计师第一次遇到往往手足无措,分不清它们的区别。      网上对于独基加防水板本质上到底是不是筏板有争议。炫光认为:

文章首发:点筑结构(ID:kjve001)

作者:炫光  甲级设计院主任工程师  一级注册结构工程师


       独基加防水板,从外形上来看,与局部加厚筏板非常相似,像一对孪生兄弟。设计师第一次遇到往往手足无措,分不清它们的区别。

      网上对于独基加防水板本质上到底是不是筏板有争议。炫光认为:独基防水板是一个偏理论的模型,网上的争议其实是理论与实际情况到底是否吻合的争议,而不是独基防水板与筏板本身区别的争议。从理论上来说,这两者本身就是两个概念。从实际情况来说,这两者往往又因客观或人为因素而边界模糊。

      本文不谈布辛奈斯克,不谈明德林,只谈谈个人看法。炫光相信:即使是完全没有接触过的读者,看过本文以后也可以把握住精髓所在。

      

微信截图_20200403151053.png

图1:独基+防水板       

微信截图_20200403151104.png

图2:加厚筏板


 1、计算模型

      加厚筏板,所有的柱下的,非柱下的底板,都是基础。加厚仅仅是为了满足柱下冲切,相当于倒置的无梁楼盖的柱帽。

      独基+防水板,顾名思义,独基是基础,防水板仅用于防水,承担相应水深的水压力。防水板下设置聚苯板。

      所谓聚苯板,就是泡沫板。设置它的意义何在?不设聚苯板,所有底板直接和地基土接触,通过自身的刚度来分摊基底反力,那就是筏板。设了聚苯板,就像一个悬崖边的人脚底踩空,他知道自己掉下去不会有九阳神功也不会有独孤剑冢,只有依靠手部力量死死攀住崖壁。

     他就是防水板,悬崖就是独基,聚苯板就是他脚下的浮云。

     在少林足球里,擅长鬼影擒拿手的五师弟利用手部力量,使自己悬浮于球门边,就是防水板在枯水期的受力情况。球门就是他的独基。

     当然,这种不舒服的姿势,就算是从小练功的五师弟也不能持久的,好在这种情况并不经常存在,大部分时间,防水板是泡在水里的。水浮力抵消了它的自重乃至于上面的车辆人流。水位高的时候,继续往上顶,这时才发挥它自身的作用。

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导演,可以喊ka了吗?


     水是平的,水浮力处处相等。所以防水板的计算模型按照反力直线分布假定,采用倒楼盖模型。倒楼盖法只与荷载有关,与土的弹簧刚度无关。

     而地基反力看做是和位移相关的(p=ks),所以筏板的计算模型按照文克尔假定采用弹性地基梁模型。k就是让人抓破头皮的基床系数。它反映了土的弹簧刚度。

     目前基床反力有很大的随意性,这也是弹性地基梁的缺点。

     

2、应用范围

       独基+防水板的好处在于防水板这一块只考虑水浮力,可以不满足筏板那一套构造要求(截面可以小,配筋自然也小,但配筋率应2%,高于筏板的0.15%要求),经济性比较好。但是独基+防水板并不是任何地下室结构都适合, 要看水位。

      1)抗浮水位低于基础,可不做防水板,建筑做防水面层即可。

      2)抗浮水位高于基础较少(如小于1m),设防水板,构造配筋。

      3)抗浮水位高于基础较多(如>2m),此时土质往往较差,独基会比较大,此时适合做筏板加柱墩(即局部加厚筏板),薄厚板共同受力。


3、实际操作

      PKPM的JCCAD的防水板计算单元对应倒楼盖法;筏板有限元单元对应弹性地基梁法。

      筏板有限元的模块中包含考虑水浮力的选项,所以往往用的比较多。

      笔者曾经就一个工程的模型在两种计算模式下的计算结果进行比对,这是一个4层带地下室的框架结构,抗浮水位为-0.5m。经比较:此项目筏板有限元基本可完全包络防水板配筋。

      另一个工程采用桩筏基础,筏板有限元和防水板模型比较,筏板有限元板中配筋较大,防水板型柱下配筋较大(但小于等于探索者算出的承台配筋)。此项目两者“包络设计”。

      之所以会出现这样的差异,笔者认为还是和计算模型有关,筏板有限元采用弹性地基梁模型,位移越大力越大,配筋越大。对桩筏来说,柱下有桩,位移很小,此时筏板支座配筋偏小而跨中较大。应用其他软件或手算复核桩基承台,取大值。而防水板采用倒楼盖模型力均布,跟位移无关,支座会大,相应跨中减小。而对纯筏来说,柱下位移最大,力也最大,跨中则取决于上部重量产生的地基反力,通常会大于水浮力。。

      不同的工程各有特异,谁包络谁并不绝对,此处的案例仅供参考。


文章首发:点筑结构(ID:kjve001)

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qq_1679378264221
2023年04月21日 16:25:22
2楼
防水节点处钢筋如何处理
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