减轻不均匀沉降损害.ppt

第12周5月,星期三,7.10 减轻 不均匀沉降 损害的措施,参阅p202206,问题的提出,地基过量变形将使建筑物损坏或影响其使用功能,上海某四层住宅楼墙立面破坏的情况,广东海康县海康大旅社为一幢7层现浇钢筋混凝土框架结构。,1981.8月主体完工，同年6月底发现地梁开裂，柱基有不均匀沉降，1982年1月底最大沉降量达到440mm，一六层梁、柱墙出现大量裂缝，最大裂缝宽达3.0mm，长4800mm ,发现上述严重质量问题后，未予处理，继续进行装饰工程施工，突然在1982.5.3下午黄昏时整体倒塌，死4人，伤3人。,原因：持力层不满足强度条件,防止不均匀沉降通常处理的办法有：,采用刚性大的连续基础如片筏、箱基等。,采用深基础如桩基,采用人工地基,砂垫层,回填土,从上部结构、基础、地基共同工作、相互作用的观点出发，综合在建筑、结构、施工采取措施。,最后一种办法经济效果好。,0k,1建筑措施,1.1建筑物体型力求简单,若场地地基条件不好，在满足使用要求的前提下，尽量采用长高比小的等高“一”字形建筑物。,平面形状复杂的建筑物容易损害。,荷载集中区域,正八字裂缝,建筑物高低（或轻重）变化不宜太大。,据调查。软土地基上紧接高差超过一层的砌体承重结构房屋，低者很易开裂。,工程场地若地基不良，建筑设计平面形状应力求简单，立面体型变化不宜过大。,1.2控制建筑物长高比及合理布置纵横墙,建筑物空间刚度差，纵墙因挠曲变形大而开裂，产生正八字裂缝,长高比不能过长，2.53,规范规定：长高比不宜大于2.5,纵横墙设计不合理,应尽量使内、外纵墙都贯通,1.3设置沉降缝,.概念,属于变形缝的一种。在可能发生不均匀沉降的部位，预先人为设置缝隙即用沉降缝将建筑物（包括基础）分割为两个或多个独立的沉降单元（刚度单元），可有效地防止地基不均匀沉降产生的损害。,在变形缝中要注意伸缩缝与沉降缝的区别,伸缩缝,基础不断开,.设置的部位,根据经验：,建筑物平面形状复杂的转折部位,建筑物的高度或荷载突变处,高差2层或6m以上,长高比较大的建筑物适当部位,地基土压缩性显著变化处,埋深相差较大,建筑结构（包括基础）类型不同处,分期建造房屋的交界处,旧建筑物, 构造做法,缝内一般不能填塞,砌体结构沉降缝,柱下条形基础沉 降 缝,跨越式沉 降 缝,偏心基础沉 降 缝,整片基础沉 降 缝,将沉降缝设置成双墙基础，垫层可不断开。,将沉降缝设置成悬挑基础,被悬挑的梁及墙体应尽可能压缩截面尺寸和采用轻质材料,将沉降缝设置成跨越基础, 关于沉降缝的预留宽度,1.4 控制相邻建筑物基础的间距,若不控制间距，由于地基附加应力的扩散作用，使相邻建筑物产生附加不均匀沉降。,主要表现在同期建造的轻者受重者影响大；原有的受新建的重型工程影响大。,1.5调整建筑物的局部标高,由于沉降会改变建筑物原有标高，严重时将影响建筑物的正常使用，甚至导致管道等设备的破坏。,天然气高压输气管线（陕京）,大直径球墨铸铁管输水管线,建设场地要了解基础与下设的煤气管道、上水管道、下水管道、热力管道以及各种电缆线正常空间关系。,措施：根据预估沉降，调整建筑物的局部标高。,具体办法可参考以下措施：,适当提高室内地坪和地下设施的标高； 将相互有联系的建筑物各部分（包括设备）中预估沉降较大者的标高适当提高； 建筑物与设备之间留有足够的净空； 有管道穿过建筑物时，应留有足够尺寸的孔洞，或采用柔性管道接头。,2 结构措施,从分析基底附加应力公式入手,2.1减轻建筑物的自重, 减少墙体重量,要大利发展轻质高强墙体材料。如轻质高强混凝土墙板、各种空心砌块、多孔及其它轻质墙等。,人造轻集料页岩陶粒,人造轻集料粘土陶粒,工业废料轻集料粉煤灰陶粒,天然轻集料长白山浮石,如何减轻承重结构的自身重量是改革混凝土发展方向,发展高强轻质混凝土途径：采用高标号水泥， 发展人工轻骨料，代替普通砂石骨料,在世界高层建筑中，成功的范例有,德国慕尼黑BMW大厦,采用陶粒混凝土减轻自重,美芝加哥玛尼那双塔64层,采用陶粒混凝土减轻自重,南非约翰内斯堡标准银行大厦34层,采用陶粒混凝土减轻自重, 选用轻型结构,采用预应力钢筋混凝土结构、轻钢结构以及各种轻型空间结构。,18m钢木屋架,索膜结构是用薄膜材料和钢索共同形成的结构。,日本大阪体育馆Osaka Dome,目前，在世界许多国家，索膜建筑无论在工程界还是在科研领域都处于热潮中。索膜建筑功能的多样化和使用领域的不断扩展，结构跨度或高度不断增大，使索膜结构体系成为标志性建筑。由于材料科学的迅速发展，新的优质的建筑膜材不断出现，再加上膜结构特有的柔顺的曲面、广阔的空间、半透明的室内环境，使得膜结构具有广阔的发展前景，将是21世纪空间结构发展的主流。 膜结构的突出特点就是它形状的多样性，曲面存在着无限的可能性。以索或骨架支承的膜结构，其曲面就可以随着建筑师的想象力而任意变化。在我国，膜结构的开发与研究还刚刚起步，经国内外专家大力推广，目前已在武汉、义乌、青岛、广州等体育场及深圳高交会等有影响的城市建设项目中都使用了膜结构建筑.,英国千年穹顶（Millennium Dome）,位于伦敦泰晤士河畔的格林威治半岛,英国迎接新千年标志性建筑,聚四氟乙烯玻璃纤维织物,骨架式膜建筑,充气式膜建筑,张拉式膜建筑,膜建筑安装现场, 减少基础和回填土重量,尽量采用浅埋基础如钢筋混凝土独立基础、条形基础、壳体基础等。,2.2设置圈梁,作用：加强房屋的整体性和空间刚度。 犹如钢筋砼梁内的受拉钢筋。,墙体由于不均匀沉降产生的挠曲有两种情况： 墙体正向挠曲时，下方圈梁起作用。反向挠曲时，上方圈梁起作用。, 特点：它形似梁而不是梁。梁是一个或多个支点上的受弯构件，而圈梁是均匀地卧在墙体上的、闭合的带状构造措施。对照木桶成型原理，圈梁就是腰箍。, 位置：窗顶或楼板下面。, 构造要求：,种类：现浇钢筋混凝土、钢筋砖。,A 钢筋混凝土圈梁的要求,梁宽同墙厚，梁高120,砼强度等级,纵向钢筋48， 箍筋间距300,B 箍筋砖圈梁（在水平灰缝内夹筋）的要求,高度46皮砖 用M5砂浆砌筑 水平统长钢筋46，水平间距120，分上、下两层设置。, 每道圈梁应贯通，在平面内形成闭合系统。,2.3减少或调整基底附加压力, 设置地下室（或半地下室）,以挖除的土重去补偿（抵消）一部分甚至全部的建筑物重量，达到减少沉降的目的。,选用箱形基础或桩箱基础,2.4 增强上部结构刚度或采用非敏感性的结构,设计中利用“共同作用”原理，要根据地基情况合理增加上部结构的刚度和强度。,排架、三铰拱（架）等铰接结构，支座发生相对位移时不会引起很大的附加应力，可避免不均匀沉降的损害。,3 施工措施,在软弱地基进行工程建设，同期工程要合理安排施工顺序。注意以下几个