结构专业技术问答江苏省建设厅.ppt

2013年结构专业技术问答（地基基础及其它）,侯善民2013年06月,1.关于桩基检测和试桩：1）2012年江苏省建设工程施工图审查技术问答第13条：“关于桩基检测数量问题JGJ106-2003建筑基桩检测技术规范第3.3节有明确规定，应严格遵照执行。施工前为设计单桩竖向承载力特征值提供依据的试桩，如上部结构（体型、高度）和荷载分布等相同或相近，地质条件简单均匀，试桩数量可酌情减少，但每栋下不应少于1根，同批试桩数量应满足统计数量要求。有关工程桩的检测方案尚应符合当地质监部门的要求”。2）建筑桩基技术规范JGJ94-2008第5.3.1.2条，设计等级为乙级的建筑桩基，当地质条件简单时，可参照地质条件相同的试桩资料，结合静力触探等原位测试和经验参数综合确定；其余均应通过单桩静载试验确定。,一、地基基础方面的问题,3）建筑基桩检测技术规范JGJ-106-2003第3.1.2条，检测方法及检测目的,几种方法均是针对施工后的工程桩，唯有第3.3.1条：当设计有要求或满足下列条件之一时，施工前应采用静载试验确定单桩竖向承载力特征值：设计等级为甲级、乙级的建筑桩基。地质条件复杂、施工质量可靠性低的建筑桩基。本地区采用的新桩型或新工艺。检测数量在同一条件下不应少于3根，且不宜少于总桩数的1%；当工程桩总数在50根以内时，不应少于2根。以上三条结合在一起，如何把握桩基检测数量？严格按规范？如何确定施工前的试桩数量，特别是建筑等级为乙级的建筑桩基试桩数量？,答：规范对建筑桩基检测和试桩的要求可分为两种：一种是对施工完成后的工程桩进行检测和试桩，这是工程质量验收要求;一种是桩基施工前为了确定单桩承载力进行的单桩竖向静载荷试桩。前者检测和试桩要求，参照JGJ94-2008建筑桩基技术规范有关规定,并需满足当地质量监督管理部门的有关要求。对于施工前确定单桩承载力的静载试桩，综合各相关规范，要求如下：设计等级为甲级、地质条件简单的乙级建筑桩基；地质条件复杂、施工质量可靠性低的建筑桩基；本地区采用的新桩型或新工艺应通过静载试桩确定单桩承载力。静载试桩数量在同一条件下不应少于3根，且不应少于总桩数的1%。,2.GB50011-2010第4.4.2-1条：单桩的竖向和水平向抗震承载力特征值，可比非抗震设计时提高25%;JGJ94-2008中5.2.1条;在地震作用效应下和荷载效应标准组合下，基桩竖向承载力特征值，轴心竖向力作用下提高1.25倍，在偏心竖向力作用下可提高1.5倍；同时GB50007-2011的8.5.2-3条规定：桩基础的抗震承载力验算应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的有关规定。工程桩的抗震验算以哪一本规范为主？答：几种规范对桩基承载力取值规定原则上是一致的。3.新版管桩省标图集(苏G03-2012)实施以后，原国标图集（10G409）是否仍可继续使用？答：苏G03-2012发布后，国标10G-409可继续使用，采用10G-409时需注意，在有关配筋率、砼保护层厚度等应满足GB5007-2011有关规定。,4.预应力混凝土管桩苏G03-2012、机械连接预应力混凝土竹节桩苏G19-2012、先张法预应力离心混凝土方桩苏G/T17-2012中的桩型是否都可以用？与预应力混凝土管桩基础技术规程DGJ32/TJ109-2010中的规定不符时，怎么处理？如苏G03-2012中预应力高强管桩PHC500，壁厚100与江苏省桩基技术规程附录A最小壁厚110有冲突，如何执行？5.新发布的竹节桩标准图（苏G19-2012）与省标DGJ32/TJ109-2010、国标GB13476-2009有诸多不同，如何把握？如：竹节桩标准图（苏G19-2012）总说明中“高度大于60m的建筑，桩径不应小于500”。而江苏省标准，DGJ32/TJ109-2010要求高度大于60m，桩径不宜小于600mm。相同直径的竹节桩与管桩比较，抗剪承载力设计值小于管桩，箍筋加密区长度小于管桩标准（小于2000）。,400370竹节桩的箍筋4，小于省标不小于5的要求（有腐蚀、地下水）竹节桩最小配筋面积小于GB13476-2009最小配筋面积（超过5%）6.空心方桩边长300（内径140）能否用在工业与民用民建工程中？有适用范围限制吗？答：图集是以规范为依据进行编制的，当图集与规范不符应以规范为准进行 设计和审查，预应力混凝土管桩苏G03-2012、先张法预应力混凝土方桩 苏G/T17-2012、机械连接预应力混凝土竹节桩苏G19-2012应符合江苏地方标准预应力混凝土管桩基础技术规程DGJ/TJ109-2010.需要说明:预应力混凝土管桩苏G03-2012仅适用于受压桩,该图集有关抗拔桩的内容均无效,用于抗拔的管桩江苏省标准站已组织编审专项图集.预应力混凝土管桩苏G03-2012中直径500的管桩壁厚100不符江苏省预应力混凝土管桩基础技术规程DGJ/TJ109-2010.规定的壁厚要求,图集应与规范一致.,7.DGJ32/JTJ109-2010第6.4.4条，甲级桩基，桩体完整性检测数量为总桩数的100%，似乎要求过严，建设单位及设计单位抵触情绪较大，能否减少到总桩数的50%？答：有关规定较为严格，建议规程修订时予以考虑，目前应按规程执行。8.地下车库抗浮问题：整个小区回土填高，地势明显高于周边道路，小区地库抗浮水位标高如何确定？按周边道路标高取值，还是取小区内室外标高下500mm或当地最高洪水位的大值？当经审查的勘察报告未按小区回填后的标高定位抗浮设计水位时，如何把握？按勘察报告执行吗？答：抗浮水位应由地质勘察报告提供确定，当缺少水文地址资料时，一般取不低于现场室外地坪以下500mm作为抗浮水位，如现场四周地势变化较大，抗浮水位可组织有关水文地质方面专家论证后确定。,9.若配重抗浮不足，是否可以采用设盲沟降低抗浮设计水位的做法？（盲沟排水的时效是否能达到50年？）答：若建筑自重抗浮不满足抗浮要求,采用泄压排水方法降低抗浮水位，应确保所采取方法在设计使用年限内持续有效性.对于缺少实际工程验证的新方法，建议报建设主管部门组织专项论证。10.地下室局部无上部结构，是否应计算局部抗浮？地下室的局部抗浮计算按阿基米德定律，可否把抗浮水位定义在地下室的顶板板面标高？答：地下室局部无上部结构范围应计算局部抗浮，局部抗浮计算，水头压力按抗浮水位至具体计算构件的水位差计算。,11.某工程大地下室上联排低层住宅（2-3层）抗浮计算不满足，设计采用抗浮锚杆，审图提出该方案不属规范规定方法。而2009版全国民用建筑工程设计技术措施地基与基础里有锚杆用于永久性抗浮的方式。抗浮锚杆是否可作为永久性抗浮措施？如可以，设计上有哪些要求？答：用于永久性抗浮措施的抗浮锚杆需满足两个条件 锚固端设于稳定（中风化以上）基岩内 锚杆自由段应满足设计使用期耐久性要求.永久性抗浮锚杆不宜采用土层锚杆，若采用土层锚杆，其锚固端应选择承载力较大的土层，并且采用扩大锚固端部的措施，锚杆全长均需满足耐久性设计要求。12.高层建筑，大底盘地下室，主楼桩筏基础，桩基设计等级为甲级，纯地下车库为筏板基础加抗拔桩，抗拔桩的设计等级可否定为丙级？答：抗拔桩设计等级与同一结构单元抗压桩相同。,13.地质勘查报告由地勘专家审查通过的，但仍没有提供甲级地基基础GB50007-2011要求的荷载试验的土层力学性能指标（因为勘察费用低，大家都不做）等。如何处理？,14.某地区广泛使用载体桩，在小高层和高层住宅中也常使用。载体桩设计依据是否要满足建筑地基基础设计规范GB50007-2011中有关扩底灌注桩的要求？如第8.5.3-1条、第8.5.3-2条等。另近年来新版规范对耐久性设计要求趋于严格，而载体桩的底部填充材料较杂，耐久性要求如何保证？在施工图审查中如何把握？答：关于复合载体夯扩桩审查要求：载体桩应按复合载体夯扩桩设计规程JGJ/T135-2001进行设计，有关设计尚需满足GB5007-2011、JGJ94-2008基本要求 载体桩单桩竖向承载力应通过静载试桩确定。载体夯扩桩布桩间距与扩底直径应满足GB5007-2011第8.5.3条有关规定。载体桩底部采用填充料夯击形成的扩大端可视为桩端持力层加固区.载体桩耐久性设计主要对桩体,桩体构造要求与其他灌注桩相同.,15.多栋建筑位于大地下车库上，为同一沉降单元，设计单位主楼下采用桩基础，纯地下室采用天然基础，与GB50011-2010第3.3.4“同一结构单元不宜部分采用天然基础部分采用桩基”有矛盾，是否可行？答：大底盘地下室主楼采用桩基础，单纯地下室自重满足抗浮要求时采用天然地基是可以的，GB50011-2010第3.3.4-2条：“同一结构单元不宜部分采用天然地基，部分采用基桩；当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时，应根据地震时两部分地基基础的差异沉降，在基础、上部结构的相关部位采取相应措施。”,16.结构计算时，基础底面与基础之间零应力区面积超过基础底面积15%时，审查时要求设计单位重新调整上部结构模型和结构布置？还是要求设计单位采取抗拔桩和基础底板布置调整的技术措施？答：高层规范12.1.7条规定是为了保证建筑整体抗倾覆稳定安全。当具体工程不满足上述规定时，一是调整上部结构高宽比（这项调整需得到建筑同意，往往不可能实现），二是调整基础宽度，调整基础宽度时，必须保证基础底板加大后，有足够的刚度.(工程实例：仁恒滨江一号).,17.高层剪力墙结构桩筏基础，桩端进入持力层中（非嵌岩），桩大部分布置在剪力墙下，筏板厚度仅为0.60m（上部层数十八层），或为1.0m厚（上部层数三十层），与往经验每层4050mm相差较远，验算GB50010-2010第6.5.1条又满足要求。而2009版地基与基础（全国民用建筑工程设计技术措施），除满足规范要求后尚应有“稍有余量”。该如何把握？审图时如何把握筏板刚度对沉降和弯矩的贡献？答：高层建筑桩筏基础厚度取值，通常可根据以往工程经验先初定一个厚度，然后验算其受冲切承载力或受剪切承载力，当能满足规范要求并且稍有余量时，即可确定筏板厚度，然后进行配筋承载力计算。确定筏板厚度：应满足受冲切承载力或受剪切承载力；应满足基础刚度要求，板厚是决定筏板刚度最主要因素，在竖向荷载作用下，群桩的桩顶反力分布与竖向变形协调与筏板刚度有关,确定板厚时应考虑上部结构、柱网、墙距以及桩基布置形式。按每层50mm定筏板厚，只可作为参考不能,做设计依据，至于问题中，（非嵌岩）桩，大部分布置在剪力墙下，18层筏板厚600mm。30层筏板厚1.0m,需综合考虑上部结构布置情况进行判定是否合适。18.地下室基础由柱下桩基+放水板组成，在枯水位工况时，地下室放水板自重能否由板底下天然土层承受，若持力层fak13kpa或fak55kpa时，有何区别？答：桩基设计可以:让工程桩承受桩顶以上所有荷载，包括底板、承台。考虑水浮力的有利作用或土方开挖后的补偿作用承担底板与承台自重，将上部荷载扣除底板承台自重，确定工程桩数量。计入桩顶以上所有荷载，适当考虑水浮力的有利作用，（按最低水位或取抗浮水位的5060%）。建议当底板位于淤泥质土层或其他承载力较低的土层按设计。（以上是个人意见,供参考。）,19.场地有深厚淤泥质土，按DGJ32/TJ109-2010不应采用管桩，可采用什么基础？某高层剪力墙结构住宅，34层近100米高，场地内有25m厚淤泥质土，如何选择基础形式？如采用搅拌桩处理，一方面造价问题，另一方面先处理会造成后期打桩困难，后处理会破坏管桩。答：160m高层剪力墙住宅，场地内有25m厚淤泥质土，用管桩不适合，打桩过程有挤土效应，容易产生抗的倾斜、断桩、桩基水平承载力差，桩基施工还可能造成周围道路、地下设施、相邻建筑、沉降开裂。可采用钻孔灌注桩，如果一定要采用管桩建议采用适当的地基处理方法，在桩顶范围形成“硬壳层”。例如采用水泥搅拌桩对底板下一定深度内进行地基加固处理。20、桩筏基础筏板最小配筋率按多少控制？答：桩筏基础筏板配筋需满足计算要求，最小配筋率为0.15%。,21、桩承担上部结构的基础，底层墙体荷载是否应用基础梁承担，然后传到承台，再传到桩上？但对于厂房开间很大的结构，此种做法很浪费，是否可以做墙下条基？答：桩基础工程，底层填充墙可通过基础梁将荷载传给柱下桩承台，对于柱距很大的厂房建筑，厂房柱采用桩基础，墙下按天然地基上的条基设计，由于荷载不同，基础形式不同，可能产生不均匀沉降，此种做法，不符规范要求。除非，墙下条基与柱下桩基承台沉降差控制得很小。22.天然基础深度修正的问题：某小区，主楼设一层地下自行车库，各栋主楼之间的空地设一层地下汽车库，汽车库埋深比主楼埋深深2.5米，汽车库与主楼地下室水平距离2米左右，主楼的筏板基础如何进行深度修正？答：主楼地下室与相邻地下车库距离很近时，主楼基础持力层承载力进行深度修正时，将主楼基础两侧超载折算成土层厚度作为基础埋深进行修正，主楼基础两侧超载不等时取小值。,当主楼地下室相邻的地下车库与主楼地下室水平距离2m，比主楼低2.5m，主楼基础宜下降，主楼附加压力影响范围不应与相邻基础重叠。此外,还需要考虑相邻基础的不利影响.当地下室顶板因楼层侧向刚度比或开洞口较大而不作为上部结构嵌固部位时，需考虑地下室顶板对上部结构实际存在的嵌固作用，可按嵌固部位及地下室顶板两种不同情况进行包络设计。对于大底盘整体地下室，地下室以上有多栋塔楼，地下室顶板由于上述原因不能作为嵌固部位，可选择满足嵌固条件的下一层作为嵌固部位，这类仅地下室连为整体的多塔结构可不认定为高规第10.6节规定的复杂高层结构，但地下室顶板及相邻的多塔抗震构造措施按高规10.6节有关规定进行设计。,1.关于温度应力计算 1)温度作用下结构计算分析应将温度影响范围内的楼板定义为弹性板，否则在刚性板假定条件下，梁的胀缩收到平面内“无限刚”楼板约束，柱内不会 产生剪力和弯矩，梁内仅有轴力，不会产生剪力和弯矩，计算结果不安全。2)温度场初始温度，取混凝土形成整体时的温度，即后浇带封闭时的温度，程序计算时，升温填正值，降温填负值。荷载规范GB50009-2006第9.3.3条规定：“混凝土结构的合拢温度一般可取后浇带封闭时的月平均气温，钢结构的合拢温度一般可取合拢时的月平均温度”。,二、其他问题,3)按线弹性理论计算结构的温度应力，对于钢筋混凝土，考虑到徐变应力松弛特性等非线性因素，实际温度应力小于弹性计算结构，对混凝土结构取徐变应力松弛系数0.3，对计算结果进行折减，钢结构不折减。4)荷载规范规定：温度作用按可变荷载考虑，其组合值系数、频遇值系数、准永文值系数分别为0.6、0.5、0.5)当楼层最小地震系数值（剪重比）不满足，抗震规范第5.2.5条时。6)基础设计，每柱网可只考虑一台消防车荷载（广东省：基础设计可不考虑消防车荷载）,地下室设计与审查 1)地下水作用计算，可按永久荷载，计算底板及侧墙内力以确定承载力极限状态下配筋时，荷载分项系数取1.2.2)结构设计应按最不利情况进行抗浮稳定验算，抗浮安全系数不得小于1.05.3)地下室外墙 地下室外墙一般可按以层高为计算跨度的单向板计算，图A，当外墙与塔楼剪力墙连在一起或有较强的侧向支承，图B，且外坪水平方向肋墙与层高之比1/h,小于2.0，可按双向板计算。,止土压力。当基坑支护结构采用排桩，侧向土压力可乘以0.7的折减系数，地下水按最大水位取值。地下室外墙纵筋放内侧，水平钢筋放外侧，地下室外墙按单向板计算时，水平方向分布钢筋，不应小于受力钢筋的15%，配筋率不下于0.15%，为了有效控制竖向裂缝，水平钢筋单层配筋率不宜小于0.2%。地下室外墙裂缝宽度验算时，地下水可取常年水位或室外地坪下2米3米，或按最大水位乘以0.7折减系数，混凝土保护层厚度大30mm。验算裂缝宽度时可取C=30mm.,计算地下室外墙受弯及受剪承载力时，侧向土压力引起的效应为永久荷载效应，当考虑由可变荷载效应控制的组合时，土压力荷载分项系数取1.2，当考虑由永久荷载效应控制的组合时，其荷载分项系数取1.35，地下室侧墙承受的土压力宜取静,4)地下室底板 地下室底板计算配筋时应考虑天然基础或桩承台的有利影响 底板荷载工况：A 向下荷载（底板恒载+活载）B 水反力作用（按最大水头高度、不折减）C 对于人防地下室、仅取核爆等效静荷载和 水浮力之大者进行分析计算 无人防荷载组合时，需验算底板裂缝宽度不大于0.2mm，筏形基础或桩筏基础可不验算裂缝宽度。地下室底板应根据混凝土结构设计规范8.5.1条对受弯构件最小配筋率要求确定底、面通长钢筋，受力较大区域，根据计算附加钢筋，超长地下室，底板通长钢筋建议不小于0.2%，间距不大于150mm,筏形基础或桩筏基础最小配筋率不应小于15%。5)地下室顶板 有覆土的地下室顶板结构裂缝计算宽度不大于0.2mm,梁裂缝宽度计算时，可考虑楼板作为翼缘的有利作用。,3.上部结构设计一些常见问题 1)剪重比不满足抗震规范5.2.5条规定,是否一定要调整结构布置使其达到有关规定?答：由于不同场地类别,剪重比的控制要求所区别，一般情况下当场地类别为类及类时，可采用乘以增大系数的办法调整楼层剪力以满足规范要求，而不宜采用加大结构刚度的方法。当楼层地震剪力系数不小于规范要求的最小地震剪力系数的85%（或不多于15%的楼层剪力系数不满足规范要求）时，可采用乘以增大系数的办法调整地震剪力以满足规范最小剪力系数的要求。当场地类别为类及类，楼层地震剪力系数小于规范要求的最小地震剪力系数的85%（或多于15%的楼层剪力系数不满足规范要求）时，应首先采用调整结构布置、增加结构刚度或减小结构重量等措施，使地震剪力系数不小于规范要求的最小地震剪力系数的85%，,并以此为基础，再乘以增大系数以满足最小地震剪力系数的要求。当采用乘以增大系数的办法增大调整底部总剪力以满足规范要求时，结构各楼层的剪力（不论是否满足楼层最小剪力的要求）均应乘以底部总剪力增大系数进行放大调整，当部分楼层剪力仍未满足最小剪力要求时，这些楼层应再继续增大调整至满足要求。按CQC法计算的底部总剪力不宜小于基地剪力法算得的总剪力的85%。,2)当高宽比不满足规范规定时,施工图审查如何把握?答：高宽比超过高层规范第3.3.2条，有的审图中心提出要求，全楼抗震等级提高一级，剪力墙全部按约束边缘构件加强，这些要求可能过于严格，高规3.3.2条的条文说明：“高层建筑的高宽比，是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制；在结构满足本规程规定的承载力、稳定、倾覆、变形和舒适度等基本要求后，仅从结构安全角度讲，高宽比不是必须满足的，主要影响结构设计的经济性”。高规比属于结构设计的一般不规则项。对高宽比超规定的结构应注意加强结构稳定性验算。抗震设计的高层建筑应验算风载（100年重现期），地震作用下结构稳定性，必要时验算设防烈度地震作用下的稳定问题，应能达到大震时抗倾覆不屈服。高宽比较大的高层建筑，宜采用整体性、稳定性较好的基础形式。,3)高层规范第3.4.5条规定：“结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、超过A级高度的混合建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85”。扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第二自振周期T2之比是否要求控制？答：高层规范第3.4.5条条文说明：“本条规定的是指T1刚度较弱方向的平动为主的第一振型周期，对刚度较强方向的平动为主的第一周期的比值，本条未作规定。”4）多层房屋周期比是否控制，若控制应控制多少？答：这是2013年结构专业施工图审查交流讨论中的一个问题.高层规范限制周期比Tt/T,是为了控制结构的抗扭刚度不能太弱，抗震规范没有提出周期比限值，当多层房屋周期比超过高规有关限值时，也表明结构扭转效应较大，结构布置存在问题，施工图审查可针对结构布置提出审查意见，不必用高层规范对周期比限值提意见,避免不必要的争议。,5)高层剪力墙结构常见问题：(高层规范第7.1.6条),6)关于不规则项的判定 根据“超限高层建筑抗震设防专项审查技术要点“（建质2010109号文）同时具有三项及以上一般不规则或一项特别不规则的高层建筑，应进行抗震超限审查。对不规则判别，应根据抗震概念设计要求，结合工程具体情况确定：个别楼层的扭转不规则，应视扭转位移比最大值出现的平面位置和楼层情况，确定是否计算为一项不规则（如当个别楼层或远离主楼的裙房边角部位、其扭转位移比的数值超过1.2而不超过1.35，且结构的房间位移角较小时，可不计算为一项不规则）。位于平面中部的局部错层，当其周围楼板的整体性强，楼层剪力可以通过错层周围的楼板有效传递时，该错层可不计算为一项不规则。,位于平面中部的局部框支转换，当其转换的范围很小（被转换的墙肢截面面积不大于落地和不落地剪力墙总截面面积的8%），只要框支部分的设计合理且不致加大扭转不规则及转换成楼板刚度较大时，该局部框支转换可不计算为一项不规则。位于平面中部的局部托柱转换，当其转换对结构的侧向刚度影响较小时，该局部托柱转换可不计算为一项不规则。当表3.1.4-1中第7项不规则，已导致前16项中的不规则时，第7项（其他不规则：如穿层柱，斜柱，夹层，个别构件错层或转换）可不再计算不规则项，如：因设置穿层柱，已考虑其引起的楼板不连续时，穿层柱的不规则可不计项。,设置斜柱，已考虑其引起的扭转不规则时，设置斜柱的不规则可不计项。设置夹层或个别构件的错层，宜考虑其引起的刚度突变或承载力突变时，设置夹层或个别构件的错层的不规则可不计项。个别构件的转换，当已考虑其引起的构件间断时，个别构件的转换的不规则可不再计项。,谢 谢2013.06,