独立基础加抗浮锚杆的防水板设计方法比较

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1、独立基础加抗浮锚杆的防水板设计方法比较童庆海(中国建筑西南设计研究院有限公司，四川成都610042)摘要:根据独基加设置抗浮锚杆的防水板基础分别采用经验系数法、无梁楼盖等代框架方法和有限元方法得出的结果，比较了前两种方法在计算柱上板带和跨中板带线弯矩的不同，通过有限元分析对前两种方法进行了校核，重点阐述了适宜的防水板厚度取值是设置抗浮锚杆的防水板准确配筋的关键因素。整体抗浮稳定设计本工程结构自重及其上部作用的永久荷载标准值Gk=1.2=134kPa，60.05kPa小于地下水对建筑物的浮力标准值S

2、拟采用抗浮锚杆进行补充抗浮，并满足式(1):kGk(1)+nＲt≥SkK关键词:独立基础;防水板;代框架;经验系数法中图分类号:TU471+.11抗浮锚杆;无梁楼盖等式中Gk—结构自重及其上部作用的永久荷载标准值;K—抗浮安全系数，取1.05;文献标志码:BＲ—单根锚杆抗浮承载力特征值;tSk—地下水对建筑物的浮力标准值。根据地质勘查资料，采用全长粘结型土层锚杆，取Ｒt=330kN。按一个柱跨8.8m×8.4m计算，需要锚杆根数n=17.2根，取18根，为尽量发挥锚杆的作用，锚杆尽量布置在防水板的

3、中部，锚杆的最小间距不宜小于1.5m，结合施工的方便性，将锚杆布置如图2所示。文章编号:1672－4011(2014)06－0097－030前言随着城市化进程的需要及人民生活水平提高，在土地资源有限的情况下，人们对地下空间的开发利用越来越重视。无上部结构的纯地下车库通常采用框架结构体系，基础形式通常采用独立基础加防水板。独立基础加防水板的基础形式在现行规范中无明确的算法要求，尤其对于设置抗浮锚杆的防水板的设计方法不一。本文结合成都地区一个工程实例，对此类基础形式的防水板进行了分析研究，并提出相应的

4、设计建议。1工程概况某工程位于成都市高新区，由一、二号塔楼和C、D区裙楼组成。裙房及纯地下室采用柱下独立基础加防水板，并由跨度为8.8m×8.4m柱跨组成，柱截面尺寸为800mm×800mm，地基基础设计等级为乙级，均为天然地基，持力层为中风化泥岩层，要求地基承载力特征值≥1200kPa，裙楼及纯地下室需设抗浮锚杆，抗浮设计水位高13.4m。图2抗浮锚杆分布示意图2经验系数法1.1基础方案根据地勘资料，采用柱下独立基础加防水板的方案，防水板应采用相关计算程序按复杂楼板计算。工程设计中，也可按无梁楼

5、盖双向板计算。独立基础可作为无梁楼盖的柱帽，抗浮锚杆可以等效为均布抗力作用。抗浮锚杆所发挥的作用，应该考虑群锚效应引起的锚杆极限抗拔力的降低及受力过程中各个锚杆变形不一致而产生的抗拔力不一致的影响，在单根锚杆抗浮承载力特征值基础上进行折减，根据工程经验，折减系数ξ可取0.7～0.8(本文取0.7)。独基加防水板的受力特点如图3所示，独基加防水板按无梁楼盖以中风化泥岩层为持力层。上部结构传至基顶的竖向荷载标准值Fk=6500kN。柱基面积为2.4m×2.4m，高度为1200mm，底板设置厚度为700

6、mm的防水板，防水板顶与柱基顶位于同一标高。如图1所示。双向板的经验系数法可用式(2)～(4)计算:=ξ·n·Ｒt/(lx·ly)(2)(3)(4)qmq=qw－(qs+qa+qm)2Mx=q·ly·(lx－2bce/3)/8式中qm—抗浮锚杆的等效均布抗力设计值;q—防水板的垂直荷载设计值;ly、ly—等代框架梁的计算跨度，即柱中心线距离;bce—独基在计算弯矩方向的有效宽度;图1独立基础加防水板简图作者简介:童庆海(1988－)，男，河南信阳人，助理工程师，研究方向:结构工程。2014年第6期

7、·98·2014年12月SichuanBuildingMaterials第40卷总第182期2Mx—x方向板的总弯矩设计值。0.7×25－0.3×18=110.23kN/m=ξ·Ｒt/(ax·ay)=0.7×330/(2.4×2.2)=43.75qmkN/m2γ=q=110.23恒载分项系数:=1.64q'67.35由以上数据通过无梁楼盖等代框架方法计算得到的结果如图4和表3所示。q=qw－(qs+qa+qm)=1.32×13.4×10－43.75－0.7×25－0.3×18=110.23kN/m

8、2Mx=110.23×8.4(8.8－2×24.3)/8=6000.03kN·m22My=110.23×8.8(8.4－2×2.4/3)/8=5606.73kN·m图3独基加防水板的受力特点防水板计算时，采用抗浮设计水位，可认为地下水位变化不大，水浮力荷载分项系数按永久荷载分项系数确定，取1.32。重力荷载效应及锚杆作用对防水板有利，可按对结构有利的永久荷载分项系数确定，取1.0。本工程按无梁楼盖双向板经验系数法计算的弯矩值(取x、y方向最大值)如表1所示。表1柱下板带和跨中板带弯