一起来818这个让大家泪流满面的【独立基础抗剪!抗剪!抗剪!验算】
九州·河洛
2016年04月18日 20:35:48
只看楼主

本帖最后由 九州·河洛 于 2016-4-18 21:10 编辑 01——写在前面 结构设计的路上,总会碰到一些让我们泪流满面的事情。 比如, 你还在新手的时候,给一个还不太熟悉的前辈,画了一个不知道是哪个项目的楼梯。 一两年以后你去某个工地验收,上楼梯的时候被一根梁撞了下头,你揉着头愤怒地质问那看起来比你年龄还小的施工员:“这根梯梁为什么施工成这样?施工时不会量高度吗?”

本帖最后由 九州·河洛 于 2016-4-18 21:10 编辑


01——写在前面


结构设计的路上,总会碰到一些让我们泪流满面的事情。

比如,
你还在新手的时候,给一个还不太熟悉的前辈,画了一个不知道是哪个项目的楼梯。

一两年以后你去某个工地验收,上楼梯的时候被一根梁撞了下头,你揉着头愤怒地质问那看起来比你年龄还小的施工员:“这根梯梁为什么施工成这样?施工时不会量高度吗?”
施工员弱弱地和你说:“我是……按图施工的。”
你更加愤怒,心想这施工单位太不负责了,居然把责任推到设计头上。
然后,在那个略显简陋落着灰尘的办公室里,你在泛黄的蓝图上,赫然看到制图一栏的名字里签着的正是自己的大名。

那一瞬间,你想起了刚进设计院的时候,似乎是画过那么一些楼梯,而且完全没有注意要去复核梯梁下的净高。
那一瞬间,你泪流满面。

001-楼梯碰头.jpg


比如,
某次你画图,在图纸上引注了大样,或者用云线特别注明了某个地方。没料到在现场验收时,发现这次碰到的施工单位太过实诚。因为你画图确实没画错,而他们也确实是在按图施工,以至于让你无以言表,临图涕零。


003-云线.jpg



002-楼梯索引.jpg


又比如这样的问题,

高层主楼与车库地下室顶板之间的高差问题导致能否作为嵌固?
高层无地下室的基础埋深如何确定?真的要先挖了再填么?遇到岩石也要炸下去三四米么?桩基承台需要设置两层拉梁么?

即便是网上有各种答案,院内的前辈告诉你各种解决办法。
你,依然是一头浆糊,泪流满面。


言归正传。
这次,我们要818 那个让大家都泪流满面的“独立基础抗剪”的问题。




001-楼梯碰头.jpg


003-云线.jpg


002-楼梯索引.jpg

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九州·河洛
2016年04月18日 20:46:24
2楼
本帖最后由 九州·河洛 于 2016-4-18 21:23 编辑

02——基础抗剪的前尘往事

楼主所在的地区,属于云贵高原到两广丘陵的过渡区,岩石地基非常普遍。有时候在挖方区甚至可以看到建筑的基础直接落在岩石上。
所以,像大上海那样的桩筏基础以及考虑沉降的设计,我一直很神往,觉得高大上。

刚毕业那会儿,高层并不普遍,而且那是大院的专属。
我做的都是些多层的条基、独基。而且那时候刚毕业,现场没去过,概念也不清晰。不管是岩石地基还是粘土地基,我都是按照探索者直接计算。

记得有一次做一个学校宿舍的框架结构。持力层是灰岩。
所有的基础(柱截面500*500 )都被我设计成了1500*1500 ,高450 ,属于那种冲切锥体离基础边还有50mm 的掐着算的基础。和现在设计高层剪力墙,为了避免短肢墙而把剪力墙长度设计成1601mm 一样有点儿无赖。

带我的师傅看了以后说,这基底压力各不相同,对房子沉降不好。
我们结构室的总工听了后表示,多层的房子没关系,更何况是落在灰岩上,沉降不用太担心。
师傅说,那这中柱下的基底压力太大,算下抗剪吧?
总工和师傅对视了一眼,那……算?!

天地良心,刚毕业的我,连冲切和剪切都分不清,哪还知道怎么算?
那时候,用的地基规范还是2002 版的。根本没有像2011 版规范这样,规范直接给出了要求计算的条文与计算公式。

于是我各种请问前辈,网上找资料。
这才发现这个问题是个深坑,大家都对此讳莫如深。
——境况和现在大家面临这个问题一样。

最后,有位大神留言给我,说地规8.2.7 的条文说明里有设计依据。

这个世界登时给我打开了一扇门——原来这个世界上还有一个叫“条文说明”的东东。
那时候我连规范正文都没看,能指望我去看规范的条文说明么?

规范的原文是这样的:

004-2002版地规-8.2.7条条文说明抗剪.jpg



005-2002版规-附录S抗剪.jpg


看完,我又楞了,怎么算啊?没公式啊!
赶紧继续求教大神,大神大手一挥:按《混规》啊!


006-1-网上回答.jpg


006-2-2002版混规抗剪公式.jpg




我按照混规的公式算了一个基础,发现基础高度几乎要加大近一倍。
我一看,虚了!

赶紧拿给师傅看,师傅一脸果不其然的表情。然后望向总工。
总工面带沉思,好一会儿,问我师傅,上次你那个基础做多高来着?
我师傅回答:600 ?还是700 ?大概加高了三百吧。

总工和我师傅对视了一眼,那……这次……继续?!
师傅问:不解释了?
总工摇了摇头,动作看起来有点艰难,他说:不解释了!

师傅懂了。
于是,师傅拿着笔在我图纸上随手画了几笔,说,这个700 ,这个、这个、还有这个,做600 ,其余按你的设计。就这样,出图吧!

我一听,更虚了。
心想,这也行?!

师傅拍了拍我的肩膀,说:
这是经验!……你以后也会有的!

我泪流满面。

不死心的我,继续去网上找答案。
成果如下。
结论是众说纷纭,莫衷一是。

007-1-老规范的抗剪问题.png




007-2-老规范的抗剪问题.png



007-3-老规范的抗剪问题.png



007-4-老规范的抗剪问题.png



007-5-老规范的抗剪问题.png



007-6-老规范的抗剪问题.png



007-7-老规范的抗剪问题.png



007-8-老规范的抗剪问题.png



007-9-老规范的抗剪问题.png



后来,我也不纠结了。
新手一枚,师傅怎么说,我就怎么做吧。

有时候去工地看了那基础,觉得房子那么高,我做的基础那么小,它居然不倒,真是神奇!
转而给自己一巴掌,骂道,猪头啊!怎么能这么想呢?这房子是我自己设计的,要是真倒了我不麻烦了?


就在这种纠结中,我继续设计着当初师傅拍脑袋后来我自己拍脑袋再后来我教别人拍脑袋定尺寸的基础。我安慰自己说,至少我是加大了的。





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九州·河洛
2016年04月18日 20:51:50
3楼
本帖最后由 九州·河洛 于 2016-4-18 21:27 编辑




03——基础抗剪的新篇章

时间就这样来到了2011 ,出新规范了。
新的地基规范上这样描述:

008-新规范的描述.png



009-新规范的抗剪公式.png





这个时候,我也做了不少基础了。

但是看到这条规定的心情,仿佛当年刚进设计院要算抗剪时,在网上找到的那个2002 规范版本的8.2.7 条条文说明一样,开心不已,振奋莫名。

于是乐乎乐乎地按新规范设计起新基础来。


半天过后,我看着刚画好的基础图,心里面有着淡淡的忧伤。
那个按新规范的设计出来的基础,比我原来拍脑袋设计的基础,大了那么多,该如何向甲方交代?

牵涉到造价的事情,我要是向甲方交代不了,那我就交代了。(请大家领汇两个“交代”的意思)
良久,我看着规范上那个黑体字——嗯,让我们来回顾一下这个亲切的黑体字条文:

008-新规范的描述.png


强条啊!卧槽!强条,懂不懂?甲方要是敢说事儿,我就拿强条出来砸他。
那时候,我的内心,是这样的:
编制规范的老前辈们,跪谢了!多么可亲可爱的强条!


后来,甲方果然就基础高度的问题来说事儿。
但是,这时候已经是2011 年了,高层不再是大院的专利了。

这个时候,是高层多如狗,全国遍地走。

而且经过08 年的房产低潮,又借着四万亿的浪潮,房地产正在蹭蹭蹭地坐着火箭往上冲。
所以,当我搬了一票的理由出来,比如这样:


“老板,以前那是设计多层,再高也就九层、十一层,你看现在,动不动十八层、二十八层,这基础要还是按以前那么设计,您也不放心是吧?”

“老板,万丈高楼平地起。您这房子,光土建造价就是成百上千万,这额外增加的基础费用最多几十万,……我这么说您别介意,我不是说着几十万不是钱,我是说基础很重要,我们的钱要花在该花的地方,就像好钢用在刀刃上一样。对吧?”

“老板,您看,这两本规范,以前这个没有要求,但现在要求了。就是考虑到现在的高层建筑比较多,也比较高,为了安全才这么要求的。”

“老板,我们也是按照规范的最低要求给您设计这个基础的。不信您可以找你们的工程部设计人员复核一下。”

“老板,安全第一,是吧?”

“老板,这毕竟是个强条,所以,您看,强条毕竟是我们的底线啊,所以,这已经是到了底线了。”

…… ……

一般这一套路打出来,基本上甲方就从了。

我表示,这一段日子的基础设计,过得很开心,不用纠结拍脑袋到底拍多大,也不用和谁谁谁去争论到底怎么计算,理论是否正确。也不用费脑细胞想着如何向刚毕业的新人去解释这个基础高度“拍脑袋”的事情。虽然很多次,我用了当年我师傅那一招:

“这是经验!以后……你也会有的。”

基础,就在时光里,在这规范春风的沐浴中,由以前的矮胖胖变成了现在的瘦高高。

借着这股春风,我不仅熟悉了大体积混凝土(没办法啊,按新规范设计的基础,碰到个28 层以上的房子,动不动就是两米多)的技术规程与施工工艺。还深刻地见识了那种地表就是岩石,但是为了把那些个两米多的基础埋下去而不得不炸掉两米多frk=40+MPa 的灰岩的施工现场,心中不免惴惴然。


曾经有一个现场的项目经理问我,他说他有个问题没想明白,所以请教我一下:
基础C35 ,抗压强度fc=16.7MPa ,但是这个灰岩,frk 40+MPa ,而且还是整板的岩石,应该说比C35 强多了。
现在,为了做基础,把这些好的岩石炸得支离破碎千疮百孔,再放上去些个两米多C35 的基础,而且基础与基础之间还变成了回填土,总觉得有种怪异的感觉,这是为什么呢?

我听完,心想,是啊,为什么呢?原来我心中一直有的怪异感觉,就是这样的啊。

于是,我抬头看天,不知道说什么好。
幸好那项目经理看起来也只是随口一问,也许只是发表一下感慨,并不要求什么答案。

那次上工地回到办公室后,我发现自己汗透重衣,后背都湿透了。
……我想,……那应该是天气热的缘故。




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九州·河洛
2016年04月18日 20:54:51
4楼


04 ——基础抗剪的今天

时光飞逝而过。转眼间就来到了2015 2016 年。

有一次我和办公室的一帮同事聊天,不知怎么的聊到了非典。于是大家就开始回忆,非典的时候大家都在干什么。

我一脸回忆地想起了当时读大学的生活。
然后其中有几个小妹子弱弱地说:
学长,那时候,我好像还在读小学,玩泥巴来着……
……

岁月催人老。
当年玩泥巴的小丫头如今正是花好别样红的年纪。
而我,已经不再是当年那个二在奔三的路上的愣头青了。

感慨莫名!

2015 年,建筑业寒潮再一次来临,而众多信息显示,这一次,不会再像2008 年那样,寒潮过后还会有一个四万亿的高潮了。

甲方的日子也没有以前那么好混了。

以前,因为设计图纸出错导致返工的费用,

甲方总是笑呵呵地说,哎,年轻人嘛,总会犯点错。一点小钱,不谈不谈,伤感情。

现在,甲方则是一脸愁苦,唉,年轻人啊,总是这么容易犯错。虽然是小钱,但架不住窟窿多啊……别跟我谈感情,伤钱!那个,你这设计图纸质量还是不过关啊。设计费我要扣你一点了……。

市场上的大风大浪,落在每一个土木人的脸上,都变成了泪水。


嗯……收回望向窗外的目光,让我们把视线对着电脑屏幕上的基础图。

在这样的环境下,我们的基础抗剪再次面临了新的局面。
越来越多的甲方开始质疑我们的基础高度问题。
因为那都是钱,都是甲方的心头肉,心疼啊!

有些合作比较长久的甲方则会询问:我记得以前同样是十八层的高层,同样是石灰岩地基,为何现在的基础高度总是比以前的高那么多?要说有问题,那现在房子都住人了,也没发现什么问题啊?
——这是事实打脸版的。
(真相,你的节操呢?)

有些新合作的甲方,则会拿出一套事先准备好的图纸,摊开来,说,你们看,这是别的设计院的图纸,同样高度的房子,为何人家的基础高度这么小?
——这是同行打脸版的。
(同行,你的节操呢?)

有些甲方,会给我打个电话咨询基础高度的事情。我通常会拒绝变更基础高度。然而,不久,主管经营生产的副院长打电话来问,那XX 项目是什么情况?甲方为何那么大脾气?……什么?基础高度?规范是死的,人是活的嘛!你想想办法,这个项目我们院花了不少功夫才争取到的。
——这是领导打脸版的。
(领导,你的节操呢?)

……

脸被打多了,自然就肿了。
肉疼了,就开始重视了。
我对镜自照,扪心自问,是否真的哪里出错了?


让我们回到这个问题的最初。
也就是新规范的那条规定。

008-新规范的描述.png



009-新规范的抗剪公式.png



我逐字逐句地研读了很多遍,发现当初理解没有问题。


基础不冲切,就抗剪。
要抗剪,基础必定就会很高。
基础要做成冲切,好吧,我们来看看:

28 层的房子,柱底轴力15000kN ,柱尺寸1000*1000 ,基底尺寸2200*2200 ,高550 就可以了。因为灰岩的frk=40+MPa fa=5000~10000kPa ,无论如何地基承载力都是可以满足的。

但是……这样的基础,不敢设计啊!

那么,现在假设基础底面尺寸保持2200*2200 不变,把基础加高至700 ,然后变成了需要验算剪切,结果不够了,然后要一直加高一直加高,加高到2200 ,才能满足。

这没道理啊?!
同样的基础尺寸,如果按规范的要求,出现了两种结果,一种是550 高是够的,还有一种必须到2200 才够。

这又算哪门子事?!


而且,绕了一圈,这又回到老规范的问题上去了。拍脑袋加大点得了?
那这新规范的规定算什么?
那这强条算什么?
这是死结!
……

领导听我念叨了一阵,打断我,“你刚才说什么强条?”
我一脸愕然:“剪切验算的强条啊。”

领导拍了拍我的肩膀,一如当年我刚进设计院时,我师傅拍我的肩膀那样,
领导说:“剪切验算确实是个强条,但是,如何进行剪切验算却不是强条啊!”

一语惊醒梦中人!

卧槽!还可以这样。
我再仔细看看规范,

009-新规范的抗剪公式.png


关于剪切验算的规范条文,还真不是黑体字。
瞬间,我泪流满面。

我决定,
认真地研究一下这个基础抗剪的问题。




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九州·河洛
2016年04月18日 21:03:56
6楼


06- 基础抗剪的讳莫如深


网上,也有很多咨询或者讨论有关基础抗剪的问题的帖子或者论文,但都是一家之言,没有权威的答案或者做法。

鉴于市场压力及各种原因,在最开始规范刚出来的那一两年或者稍长一点的时间里,基础受剪在全国各大地区还是执行得比较到位。但是,慢慢的,慢慢的,有人开了头,有人在后面跟着做,最后变成了普遍现象。总而言之,大家都或多或少地在打规范的主意,钻规范的空子。

也有可能各个设计院已经按各自的方法开始做了。各地的图审中心也按各自的原则开始审查了。至少我知道的就是,我们这边的图审中心肯定提这一点要求,但是连审图专家自己所在的设计院,都没有完全按照新版地规执行,或者折减了受剪剪力的计算面积,或者引入了剪切系数,或者采用了经验折减,或者采用了抗冲切计算,避免剪切。林林总总,不一而足。大家都这么提,都这么做。


比如,我们院的做法就是引入了剪切系数1.4 ,如果图审中心提,就改回来。实际施工时再出一个变更。当然,基础变更还是要送审,但是这个就有甲方去搞定了。因为,如果甲方搞不定,那么,对不起,老板,我必须要按规范做了。
似乎,也没那个图审中心的专家能顶住这个市场压力。图审中心的专家也是各个院里的总工或者技术负责人,也是要吃市场这口饭的。


这感觉,很熟悉是吧?
想起来了吗?
是不是很像——皇帝的新装?


但这事儿,规范明文规定在那里,所有的折减,毕竟是钻规范的空子。这和钻法律空子是一样一样儿的,虽然没什么事情,但毕竟心里头还是虚的。尤其是刚从学校毕业出来的新人们,那更是做得那叫一个胆战心惊。

虚!
是吧~

为什么大家都这么做,又都不说呢?
面对甲方的时候,甲方说:你这不这样做?不这样做我找别人做。你怎么选?

(回答“遵守规范、坚持原则”的朋友,请不要高估其他人的节操)
面对同行的时候,你确定你违反了规范,你还会主动说出来?



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九州·河洛
2016年04月18日 21:04:34
7楼


07- 后记

犹记得,那次在总结整理了众多资料并深入分析研究之后,技术副院长决定在院里统一基础抗剪的设计方法,引入剪切系数1.4 。结果遭遇到了很大的阻力,新人担惊受怕,保守一点的总工坚决反对。

于是技术副院长把这个光荣而艰巨的推行工作交给了我。

我问:决定这样搞了?
技术副院长点点头,有点沉重,像是被市场压力压弯了脖颈的模样。

我有点难过,又问:不解释了?
技术副院长摇了摇头,动作看起来有点艰难,他说:不解释了!



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九州·河洛
2016年04月18日 21:05:54
8楼
本帖最后由 九州·河洛 于 2016-4-18 21:12 编辑



08-PS 以及PPS


此文为我原创。但引用的资料则出处多门,不再一一列举。

部分资料提供了下载。因为也是在网上收集而来,所以回馈给大家。觉得有用的可以下一下。

本文的word文档及图片也提供了下载,但是因为文档的文字是我一个个敲上去的,所以收点小费,10币一个。

当然,没币数的或者不想买的,可以直接复制粘贴,自己重新编辑下就好。

如有转载,请注明出处。

如有网友居然用来投稿,请将我写为第一作者。
我的高级职称论文就靠你了。





wangcheng621

1

bingotoo

这个帖子太好了。

wh511cau:牛人,佩服啊。

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闪烁空隙
2016年04月19日 11:15:28
9楼
话说高层还用独基?
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w_527207
2016年04月20日 08:33:05
10楼
mark 以后再看
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cxr2011_aa
2016年04月20日 09:30:08
11楼
话说高层还用独基?
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laodu5115
2016年04月20日 09:30:41
12楼
正在做贵州 的项目 非常有用 谢谢分享
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