基礎(chǔ)設(shè)計范文
時間:2023-03-29 13:22:17
導(dǎo)語:如何才能寫好一篇基礎(chǔ)設(shè)計,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

篇1
關(guān)鍵字:地基 基礎(chǔ) 設(shè)計 樁探討
一、基礎(chǔ)的設(shè)計
房屋基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮,選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)型式。砌體結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用剛性條形基礎(chǔ),如灰土條形基礎(chǔ)、Cl5素混凝土條形基礎(chǔ)、毛石混凝土條形基礎(chǔ)和四合土條形基礎(chǔ)等,當基礎(chǔ)寬度大于2.5m時,可采用鋼筋混凝土擴展基礎(chǔ)即柔性基礎(chǔ)。多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu),如地基土較差時,中柱宜選用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ),中柱宜用鋼筋混凝土柱。 框架結(jié)構(gòu)、無地下室、地基較好、荷載較小可采用單獨柱基,在抗震設(shè)防區(qū)可按《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》第6.1.1l條設(shè)柱基拉梁。無地下室、地基較差、荷載較大為增強整體性,減少不均勻沉降,可采用十字交叉梁條形基礎(chǔ)。 如采用上述基礎(chǔ)不能滿足地基基礎(chǔ)強度和變形要求,又不宜采用樁基或人工地基時,可采用筏板基礎(chǔ)(有梁或無梁)。框架結(jié)構(gòu)、有地下室、上部結(jié)構(gòu)對不均勻沉降要求嚴、防水要求高、柱網(wǎng)較均勻,可采用箱形基礎(chǔ);柱網(wǎng)不均勻時,可采用筏板基礎(chǔ)。有地下室,無防水要求,柱網(wǎng)、荷載較均勻、地基較好,可采用獨立柱基,抗震設(shè)防區(qū)加柱基拉梁。或采用鋼筋混凝土交叉條形基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)。筏板基礎(chǔ)上的柱荷載不大、柱網(wǎng)較小且均勻,可采用板式筏形基礎(chǔ)。當柱荷載不同、柱距較大時,宜采用梁板式筏基。 無論采用何種基礎(chǔ)都要處理好基礎(chǔ)底板與地下室外墻的連結(jié)節(jié)點。 框剪結(jié)構(gòu)無地下室、地基較好、荷載較均勻,可選用單獨柱基,墻下條基,抗震設(shè)防地區(qū)柱基下設(shè)拉梁并與墻下條基連結(jié)在一起。 無地下室,地基較差,荷載較大,柱下可選用交叉條形基礎(chǔ)并與墻下條基連結(jié)在一起,以加強整體性,如還不能滿足地基承載力或變形要求,可采用筏板基礎(chǔ)。剪力墻結(jié)構(gòu)無地下室或有地下室,無防水要求,地基較好,宜選用交叉條形基礎(chǔ)。當有防水要求時,可選用筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。高層建筑一般都設(shè)有地下室,可采用筏板基礎(chǔ);如地下室設(shè)置有均勻的鋼筋混凝土隔墻時,采用箱形基礎(chǔ)。 當?shù)鼗^差,為滿足地基強度和沉降要求,可采用樁基或人工處理地基。 多棟高樓與裙房在地基較好(如卵石層等)、沉降差較小、基礎(chǔ)底標高相等時基礎(chǔ)可不分縫(沉降縫)。當?shù)鼗话悖ㄟ^計算或采取措施(如高層設(shè)混凝土樁等)控制高層和裙房間的沉降差,則高層和裙房基礎(chǔ)也可不設(shè)縫,建在同一箋基上。施工時可設(shè)后澆帶以調(diào)整高層與裙房的初期沉降差。當高層與裙房或地下車庫基礎(chǔ)為整塊筏板鋼筋混凝土基礎(chǔ)時,在高層基礎(chǔ)附近的裙房或地下車庫基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)后澆帶,以調(diào)整地基的初期不均勻沉降和混凝土初期收縮。
二、樁基礎(chǔ)的探討:
1 當天然地基或人工地基的地基承載力或變形不能滿足設(shè)計要求,或經(jīng)過經(jīng)濟比較采用淺基礎(chǔ)反而不經(jīng)濟時,可采用樁基礎(chǔ)。2 樁平面布置原則: 1)力求使各樁樁頂受荷均勻,上部結(jié)構(gòu)的荷載重心與樁的重心相重合,并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。 2)在縱橫墻交叉處都應(yīng)布樁,橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側(cè)的縱墻上布樁,門洞口下面不宜布樁。 3)同一結(jié)構(gòu)單元不宜同時采用摩擦樁和端承樁。4)大直徑樁宜采用一柱一樁;筒體采用群樁時,在滿足樁的最小中心距要求的前提下,樁宜盡量布置在筒體以內(nèi)或不超出筒體外緣1倍板厚范圍之內(nèi)。5)在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺的布樁形式。 6)剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應(yīng)力集中的影響,而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置。3 樁端進入持力層的最小深度: 1)應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進入持力層深度,對于粘性土、粉土不宜小于2d(d為樁徑);砂土及強風化軟質(zhì)巖不宜小于1.5d;對于碎石土及強風化硬質(zhì)巖不宜小于1d,且不小于0.5m。2)樁端進入中、微風化巖的嵌巖樁,樁全斷面進入巖層的深度不宜小于0.5m,嵌入灰?guī)r或其他未風化硬質(zhì)巖時,嵌巖深度可適當減少,但不宜小于0.2m。 3)當場地有液化土層時,樁身應(yīng)穿過液化土層進入液化土層以下的穩(wěn)定土層,進入深度應(yīng)由計算確定,對碎石土、礫、粗中砂、堅硬粘性土和密實粉土且不應(yīng)小于0.5m,對其他非巖石土且不宜小于1.5m。 4)當場地有季節(jié)性凍土或膨脹土層時,樁身進入上述土層以下的深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗算確定,其深度不應(yīng)小于4倍樁徑,擴大頭直徑及1.5m。
四、樁型選擇原則
樁型的選擇應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求,上部結(jié)構(gòu)類型、荷載大小及分布、工程地質(zhì)情況、施工條件及周圍環(huán)境等因素綜合確定。
1)預(yù)制樁(包括混凝土方形樁及預(yù)應(yīng)力混凝土管樁)適宜用于持力層層面起伏不大的強風化層、風化殘積土層、砂層和碎石土層,且樁身穿過的土層主要為高、中壓縮性粘性土,穿越層中存在孤石等障礙物的石灰?guī)r地區(qū)、從軟塑層突變到特別堅硬層的巖層地區(qū)均不適用。其施工方法有錘擊法和靜壓法兩種。
2)沉管灌注樁(包括小直徑D<5O0mm,中直徑D=500~600mm)適用持力層層面起伏較大、且樁身穿越的土層主要為高、中壓縮性粘性土;對于樁群密集,且為高靈敏度軟土?xí)r則不適用。由于該樁型的施工質(zhì)量很不穩(wěn)定,故宜限制使用。
3)在飽和粘性土中采用上述兩類擠土樁尚應(yīng)考慮擠土效應(yīng)對于環(huán)境和質(zhì)量的影響,必要時采取預(yù)鉆孔。設(shè)置消散超孔隙水壓力的砂井、塑料插板、隔離溝等措施。鉆孔灌注樁適用范圍最廣,通常適用于持力層層面起伏較大,樁身穿越各類上層以及夾層多、風化不均、軟硬變化大的巖層;如持力層為硬質(zhì)巖層或地層中夾有大塊石等,則需采用沖孔灌注樁。無地下水的一般土層,可采用長短螺旋鉆機干作業(yè)成孔成樁。鉆(沖)孔時需泥漿護壁,故施工現(xiàn)場受限制或?qū)Νh(huán)境保護有特殊要求的,不宜采用。
4)人工挖孔樁適用于地下水水位較深,或能采用井點降水的地下水水位較淺而持力層較淺且持力層以上無流動性淤泥質(zhì)土者。成孔過程可能出現(xiàn)流砂、涌水、涌泥的地層不宜采用。
5)鋼樁(包括H型鋼樁和鋼管樁)工程費用昂貴,一般不宜采用。當場地的硬持力層極深,只能采用超長摩擦樁時,若采用混凝土預(yù)制樁或灌注樁又因施工工藝難以保證質(zhì)量,或為了要趕工期,此時可考慮采用鋼樁。鋼樁的持力層應(yīng)為較硬的土層或風化巖層。
6)夯擴樁,當樁端持力層為硬粘土層或密實砂層,而樁身穿越的土層為軟土、粘性土、粉土,為了提高樁端承載力可采用夯擴樁。由于夯擴樁為擠土樁,為消除擠土效應(yīng)的負面影響,應(yīng)采取與上述預(yù)制樁和沉管灌注樁類似的措施。
篇2
書籍是人類精神的糧食,是傳統(tǒng)文化和文明傳承的媒介,幼兒書籍對兒童的成長有著不可磨滅的作用和意義。
一、塑造健全的人——智慧(人格)
“智慧”在詞典中解釋為對事物能迅速、靈活、正確地理解和解決的能力。世界著名兒童心理學(xué)家皮亞杰認為“智慧訓(xùn)練的目的是形成智慧而不是貯存記億,是培養(yǎng)出智慧的探索者,而不僅僅是博學(xué)之才。”
一本有著生動豐富內(nèi)容的書籍,可以吸引孩子的注意力,通過閱讀,孩子可以學(xué)習(xí)語言,學(xué)習(xí)概念,甚至學(xué)會思考和推理;而孩子性格形成與塑造也與書籍有著密不可分的關(guān)系,幼兒自己喜歡的書籍,可以激發(fā)孩子的想象力,有意義的書籍,可以引導(dǎo)兒童自己去發(fā)現(xiàn)知識,研究知識、學(xué)習(xí)知識,運用知識,并且從小就能培養(yǎng)一種解決問題和學(xué)習(xí)的能力。最具代表性的是,幼兒在游戲互動中是培養(yǎng)其智慧的最佳方式,或者是參與實踐,堆積木,拼圖等等。目前,市場上很多幼兒書籍的設(shè)計都加入互動元素,皆在注重其智慧的培養(yǎng)(如圖1所示)。
二、培養(yǎng)智識的人——知識(智商)
一本好的幼兒書籍,對兒童的影響重大,幼兒從書籍中,不僅可以吸取知識,還可以培養(yǎng)其幼兒的觀察力、觀察力、記憶力、想象力、分析判斷能力、思維能力、應(yīng)變能力等,這些都是培養(yǎng)兒童智力的體現(xiàn)。
(一)開發(fā)幼兒想象力
當今,可供幼兒選擇的書很多,選擇圖文并茂、文字優(yōu)美、風格多樣、富有情趣的優(yōu)秀作品,往往看似簡單的故事蘊含著作者獨具匠心的見解,簡潔和插圖和隨意的色彩都能引導(dǎo)和激發(fā)幼兒的想象力。
(二)激發(fā)幼兒好奇心
幼兒的好奇心使幼兒在閱讀中常常因一些我們常見自然的現(xiàn)象去追問“為什么”,則需要大人則會引導(dǎo)他去猜想和假設(shè),支持他把書中的問題拿到實際操作中去探討。“形成發(fā)現(xiàn)問題——提出猜想——付諸實踐——尋找答案或再次發(fā)現(xiàn)新問題的良好探究過程。” 培養(yǎng)幼兒良好的學(xué)習(xí)、實踐、創(chuàng)新能力。
三、孕育愉悅的人——情感(情商)
書籍可以孕育愉悅的人,培養(yǎng)一個有情感、有情商的人。所謂“情商”主要是指人在情緒、情感、意志、耐受挫折等方面的品質(zhì)。幼兒書籍在兒童的成長過程中,啟迪幼兒思想和情感的培養(yǎng),幼兒可以在人生的起始階段通過書籍培養(yǎng)真善美。
(一)人性的開發(fā)與啟蒙
幼兒期正是個性品質(zhì)初步形成的時期,幼兒書籍在兒童的成長過程中可以對人性進行開發(fā)和培養(yǎng),培養(yǎng)幼兒對生命的尊重、關(guān)愛與敬畏,對自然和社會的理解、感恩、回報的情感,從而對理想與未來的向往、追求、積極進取的人生態(tài)度給予啟迪。
(二)增強自信心和成就感
自信來源于對事物的認識,來源于分析和解決問題的能力。兒童可以通過書籍梳理自己從書中學(xué)過來的知識和經(jīng)驗,在日常生活中加以簡單的模仿和運用。幼兒一個人在閱讀書籍的時候,總喜歡根據(jù)書中內(nèi)容來指導(dǎo)自己的行為,特別是那些日程生活中便于實現(xiàn)的行為。喜歡讀書的幼兒面對問題時往往很有信心,相信自己能解決。孩子通過書籍,可以增加知識面,豐富想象力和創(chuàng)造力,觀察力、記憶力、邏輯思維能力都得到提高,可以從書中直接借用解決問題的方法,或者是因為在書中培養(yǎng)的解決問題的能力,找到一條解決問題的方法,增強了成就感。
(三)尋找和體會樂趣
書籍,可以使父母 和幼兒一起尋找書中的樂趣,一起感受知識的魅力,書籍本身介紹的愉快和有趣的故事,可以讓兒童去感受和體驗,同時,有些設(shè)計比較有趣和新穎的書籍,不僅可以得到兒童的喜愛,還可以促進幼兒在書中去發(fā)現(xiàn)樂趣,可以轉(zhuǎn)移幼兒的情緒,培養(yǎng)幼兒的審美和情商。
四、提高人的審美——美感(美感)
一本優(yōu)秀的幼兒書籍設(shè)計,最大可取之處是從兒童的角度去挖掘內(nèi)在美,并作出相應(yīng)的藝術(shù)渲染,從而使書籍更加具有吸引力。幼兒圖書是兒童成長的好伙伴,孩子閱讀圖書,一方面是學(xué)習(xí),另一方面是游戲,對于幼兒來說,只有在玩中學(xué)習(xí),才能讓圖書真正發(fā)揮它的功能。孩子長到一定年齡,優(yōu)秀的圖書會引導(dǎo)他們認識和感知這個世界,充當他們的良師益友,讓他們學(xué)習(xí)為人處事的道理以及懂得什么是真善美。
五、結(jié)語
篇3
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)設(shè)計 計算 校核
中圖分類號:TM753 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)12(b)-0159-02
塔式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是結(jié)構(gòu)的重要組成部分,它承擔著將上部結(jié)構(gòu)所承受的全部載荷和作用安全可靠地傳遞到地基,并保持結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定的作用。塔式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的選型及基礎(chǔ)布置與上部塔體結(jié)構(gòu)的形式、結(jié)構(gòu)布置、外部載荷和作用的類型、場地和地質(zhì)條件以及塔座附屬建筑的形式與結(jié)構(gòu)均有著密不可分的關(guān)系。合理的基礎(chǔ)選型和設(shè)計對于降低結(jié)構(gòu)造價、縮短建造周期和保證結(jié)構(gòu)的安全性至關(guān)重要的。
無論鋼塔還是鋼筋混凝土塔,不論其塔體高度、建筑規(guī)模及使用用途是否存在差異,塔式結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)一般均為混凝土或鋼筋混凝土基礎(chǔ),混凝土的強度等級一般不低于C20。其共性的受力要求是:為了保證塔體結(jié)構(gòu)的安全性和整體穩(wěn)定性,要求基礎(chǔ)能夠抵抗塔體壓力、水平推力以及彎矩引起的拔力。
當場地表層地基土具有良好的承載力,地基變形也能控制在可以接受的范圍內(nèi),同時基礎(chǔ)的上拔力可由基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上覆土所平衡時,塔式結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可以采用淺基礎(chǔ)形式。
1 基礎(chǔ)承載力計算與校核
基礎(chǔ)承載力是基礎(chǔ)設(shè)計最重要的參數(shù),也是基礎(chǔ)設(shè)計需實現(xiàn)的最基本要求。基礎(chǔ)承載力即地基壓力,是指基礎(chǔ)傳遞給地基持力層頂面處的壓力,其值取決于基礎(chǔ)所受載荷的大小、基礎(chǔ)埋深、基礎(chǔ)底部面積和土的類別等多種因素。本計算選取一般性粘土進行計算。
基礎(chǔ)底面的壓力應(yīng)符合下式要求:
當基礎(chǔ)頂部受軸心載荷作用時:
≤ (1)
式中:
為相應(yīng)于載荷效應(yīng)標準組合時,基礎(chǔ)底面處的平均壓力值;
為修正后的地基承載力特征值,(kN/m2)。
基礎(chǔ)底面的壓力可按下列公式計算:
(2)
式中:
為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合時,上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的壓力值,(kN);為基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上的土重之和,(kN);為基礎(chǔ)底面面積,(m2);
修正后的地基承載力特征值可按下列公式計算:
(3)
式中:
為修正后的地基承載力特征值;為地基承載力特征值,一般性粘土取100kN/m2;為基礎(chǔ)底面下土的計算容重,與土的類別有關(guān),一般性粘土取16 kN/m3;為基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度,取15kN/m3;為基礎(chǔ)底面寬度,小于3 m時按3 m考慮,(m);為基礎(chǔ)埋置深度,從地面標高起算,(m);,為分別為基礎(chǔ)寬度和深度的地基承載力修正系數(shù),與土質(zhì)有關(guān)。
2 基礎(chǔ)抗滑穩(wěn)定性
基礎(chǔ)抗滑移穩(wěn)定按下式計算
≥1.3 (4)
式中:
為基底上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的水平力計算值,(kN);
為上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的豎向力設(shè)計值,即取,(kN);
為基礎(chǔ)自重與基礎(chǔ)上的土重之和,(kN);μ為基礎(chǔ)底面與地基的摩擦系數(shù),一般性粘土取0.25。
1.3為規(guī)范規(guī)定的最小安全系數(shù)。
3 基礎(chǔ)臺階計算
剛性基礎(chǔ)的臺階高度一般為250~300 mm,當確定每個臺階的寬度時,應(yīng)使基礎(chǔ)臺階的寬高比滿足下列公式的要求:
b≤htana (5)
式中:
b為臺階的寬度;h為臺階的高度;
tana為為剛性基礎(chǔ)臺階的寬高比的允許值,根據(jù)基礎(chǔ)材料、基底平均壓力等,按表1采用。當基礎(chǔ)臺階的寬高比滿足上述表要求時,可以不必檢驗基礎(chǔ)臺階的受彎及受剪強度。
4 結(jié)語
塔式基礎(chǔ)設(shè)計是鐵塔設(shè)計的重要組成部分,通過對塔基設(shè)計過程計算參數(shù)的選取,使設(shè)計人員掌握塔基設(shè)計方法,切實做到結(jié)合現(xiàn)場實際,合理選擇塔基基礎(chǔ)形式。
參考文獻
篇4
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ);概念設(shè)計;沉降
中圖分類號:S611 文獻標識碼:A 文章編號:
1、概念設(shè)計的一般性原則
1.1 基礎(chǔ)概念設(shè)計遵循原則
基礎(chǔ)的工程造價大概占了總工程造價的20%~30%,因此對基礎(chǔ)的設(shè)計工作必須要給予重視。在進行基礎(chǔ)設(shè)計時,必須要遵循一定的概念設(shè)計原則,如基礎(chǔ)參數(shù)的設(shè)計要依據(jù)勘測所得的地質(zhì)資料來確定,基礎(chǔ)樣式的選擇要根據(jù)上部主體的結(jié)構(gòu)形式、荷載以及對周圍環(huán)境的影響來確定。從經(jīng)濟的角度來考慮的話,基礎(chǔ)應(yīng)放置在承載力較強的持力土層上,以發(fā)揮地基的潛力。若在地質(zhì)未知的場地上進行基礎(chǔ)設(shè)計時,則應(yīng)參照當?shù)鼗蝾愃频刭|(zhì)的基礎(chǔ)設(shè)計來確定方案。
1.2 主體概念設(shè)計遵循原則
建筑主體結(jié)構(gòu)在進行概念設(shè)計時,首先要滿足建筑的使用功能,其次要滿足結(jié)構(gòu)的安全性及經(jīng)濟適應(yīng)性,作為一個結(jié)構(gòu)設(shè)計人員,首先要明確結(jié)構(gòu)體系的受力特點,并在此基礎(chǔ)之上,對主體結(jié)構(gòu)進行科學(xué)合理的優(yōu)化,使之受力明確、傳力簡單,在優(yōu)化設(shè)計過程中要始終遵照“強柱弱梁,強剪弱彎,強壓弱拉”等理念,并使主體結(jié)構(gòu)符合建筑方案平面及豎向規(guī)則,最后再綜合考慮材料、環(huán)境及施工等條件,確定出主體結(jié)構(gòu)的最優(yōu)設(shè)計方案,在得到計算機的計算結(jié)果之后,要結(jié)合實際進行分析,慎重校核,找出結(jié)構(gòu)薄弱部分,適當采用合理的技術(shù)措施對計算結(jié)果進行修正,以保證結(jié)構(gòu)更安全、合理。
1.3結(jié)構(gòu)延性設(shè)計原則
結(jié)構(gòu)延性一般用延性系數(shù)表示,它表示的是結(jié)構(gòu)極限變形與屈服變形的比值,該比值越大,結(jié)構(gòu)的延性越好,如果組成整體結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件均具有較好的延性,那么整體結(jié)構(gòu)的延性也較好。
1.3.1在設(shè)計中為提高鋼筋混凝土梁的延性,采用的措施:①應(yīng)選取合適的鋼筋混凝土梁截面尺寸,以獲得適宜的鋼筋配筋率,避免梁受拉鋼筋過多或出現(xiàn)超筋,造成梁受壓區(qū)混凝土先被壓碎或剪切破壞。②梁的上部(跨中)和下部(支座處)配置適量的受壓鋼筋對梁的延性有益。③提高混凝土梁的強度等級,采用中低級強度鋼筋對延性有利。④T形截面梁比矩形截面梁的延性好。⑤加密箍筋可以改善梁的延性。
1.3.2在設(shè)計中為提高鋼筋混凝土柱的延性,采用的措施:①控制鋼筋混凝土柱的軸壓比,當其軸壓比小于0·4時,即可認為是延性柱了。②設(shè)計中應(yīng)盡量避免短柱,當柱凈高與截面長邊尺寸之比大于4時,即可認為是長柱。③柱的延性與受荷偏心大小有關(guān),大偏心受壓柱的延性優(yōu)于小偏心受壓柱和中心受壓柱。④加密柱的箍筋,采用復(fù)合箍筋對改善柱的延性有好處。⑤提高混凝土強度等級和采用雙向縱向配筋,對改善柱的延性有好處。
1.3.3在設(shè)計中為提高鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)延性,采用的措施:①控制剪力墻的高寬比,使其大于2。②設(shè)計中盡量采用有邊緣構(gòu)件的剪力墻,且邊緣構(gòu)件的受力筋要有很好的錨固,在無邊緣構(gòu)件的剪力墻中應(yīng)設(shè)置暗梁,暗柱。③盡量采用聯(lián)肢墻,它可以大大提高剪力墻的延性。④當剪力墻很寬時,可人為地在剪力墻中有規(guī)劃地開些洞,然后再填砌,可大大改善剪力墻的抗震性能。
2.地基沉降變形碟形分布機理
據(jù)相關(guān)材料證實,地基沉降變形多呈現(xiàn)碟形, 中間大, 邊緣小。即使樁基支承在風化的巖基上, 地基沉降變形也呈現(xiàn)這一規(guī)律, 只是不那么顯著而已。地基沉降變形呈現(xiàn)碟形分布緣于地基巖土的性質(zhì)、分布, 地基中的應(yīng)力傳遞機制和分布等, 當然也于荷載分布、基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的剛度有關(guān)。下面的討論是基于地基巖土和上部荷載分布均勻的前提下進行的。
2.1 基礎(chǔ)剛度效應(yīng)
高層建筑基礎(chǔ)首先要有一個比較大的剛度。基礎(chǔ)剛度的大小由基礎(chǔ)型式和基礎(chǔ)底板的厚度來體現(xiàn), 比如采用整體剛度大的箱形基礎(chǔ), 筏板基礎(chǔ)厚度按建筑層數(shù)每層約 70mm 確定, 其目的就是均化地基沉降, 減輕建筑物因地基不均勻沉降引起的危害。基礎(chǔ)剛度越大, 地基不均勻沉降就越小, 但基礎(chǔ)造價越高。基礎(chǔ)剛度多大合適, 應(yīng)依據(jù)經(jīng)濟、技術(shù)方案比較確定。基礎(chǔ)底板厚度除應(yīng)考慮地基變形要求外, 還應(yīng)考慮抗沖切和抗彎要求。基礎(chǔ)底板設(shè)計計算即要進行局部分析, 又要進行整體分析。局部分析時, 其最不利荷載狀態(tài)和作用荷載取值有待于進一步研究。
2.2 上部結(jié)構(gòu)的剛度效應(yīng)
隨著上部結(jié)構(gòu)施工的進展, 結(jié)構(gòu)層數(shù)越來越多, 上部結(jié)構(gòu)的整體剛度逐漸形成, 并越來越大, 樁間土反力增長率, 樁頂反力增長率, 角部、邊緣和中部樁頂反力比以及地基邊緣和中部沉降比也隨之變化。地基碟形沉降使基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的次應(yīng)力, 甚至導(dǎo)致基礎(chǔ)底板斷裂。如昆明某大廈, 樁筏基礎(chǔ), 梁板式筏形承臺, 工程建至 12層時, 基礎(chǔ)底板出現(xiàn)局部開裂、滲漏; 結(jié)構(gòu)封頂時, 底板大面積開裂, 最終不得不對承臺實施加固, 于梁側(cè)加焊鋼板、填充混凝土形成平板厚筏承臺。
3.差異沉降控制的方式
3.1 加強上部結(jié)構(gòu)的剛度
增加上部結(jié)構(gòu)的剛度可以使基礎(chǔ)最終沉降差減小。上部結(jié)構(gòu)的剛度越大, 這種作用就越明顯。但是由于上部結(jié)構(gòu)的有限性, 隨著層數(shù)的增加, 上部結(jié)構(gòu)的剛度矩陣各分量幾乎不再增加, 趨于常數(shù), 因此對于基礎(chǔ)底板不是絕對剛性的基礎(chǔ)而言, 由于群樁效應(yīng), 必然使得中心樁的沉降大于邊樁和角樁的沉降值, 也就是說存在差異沉降。再加上受使用功能的約束, 該方法是難以實現(xiàn)的。
3.2 加大基礎(chǔ)底板厚度和配筋量以增大樁基承臺的整體強度和剛度
增加基礎(chǔ)板厚度, 其“跨越作用”加強, 使荷載向筏板邊緣轉(zhuǎn)移, 迫使基礎(chǔ)沉降趨于均勻。但是厚度增加后, 雖然可以減小差異沉降和上部結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力, 但基礎(chǔ)變得很敏感, 微小的不均勻沉降將導(dǎo)致巨大的內(nèi)力, 而且會使基礎(chǔ)的造價大幅度提高。因此, 增加樁基承臺板的厚度并不是一種很好地減小基礎(chǔ)差異沉降的方法。
3.3 調(diào)整地基的剛度, 使其剛度分布規(guī)律與基底壓力分布規(guī)律相吻合
調(diào)整復(fù)合地基剛度的方法主要是通過改變?nèi)靿|層的剛度、樁間土的模量、樁的設(shè)計參數(shù)、布樁方式等手段, 使復(fù)合地基的剛度分布與基底壓力的分布相吻合, 從而減小不均勻沉降。良好的地基處理方案應(yīng)該是通過調(diào)整地基在建筑物平面內(nèi)的剛度分布, 在保證結(jié)構(gòu)安全性和使用性的前提下, 充分發(fā)揮材料性能, 達到經(jīng)濟上的優(yōu)化。復(fù)合地基剛度在平面上的分布原則是地基剛度大的區(qū)域與基礎(chǔ)沉降大的區(qū)域相對應(yīng), 即在沉降大的地方布置長而粗的樁, 在沉降小的地方布置短而細的樁。以上述原則為指導(dǎo), 人為調(diào)整地基剛度可以通過合理地增減復(fù)合地基的樁長、樁徑和樁距來實現(xiàn), 共有 8 種基本組合情況, 即: 變樁長; 變樁長變樁距; 變樁徑; 變樁距; 變樁徑變樁距;中心布樁; 變樁長變樁徑; 變樁徑變樁距變樁長。考慮到目前施工水平所限, 通過改變樁長、樁距來調(diào)整地基剛度分布的方法, 應(yīng)是最佳的選擇。
4.小結(jié)
文獻[1]提出了變剛度調(diào)平概念設(shè)計, 其基本思路是通過調(diào)整地基或基樁的剛度分布, 使反力同荷載分布相協(xié)調(diào), 沉降變形趨向均勻, 由此使基礎(chǔ)所受沖切力, 剪力和整體彎矩減至最小; 具體作法是根據(jù)結(jié)構(gòu)布局、荷載及地層條件, 實施局部增強變剛度調(diào)平、樁基變剛度調(diào)平、主裙連體變剛度調(diào)平, 并進行地基—基礎(chǔ)—上部結(jié)構(gòu)共同作用計算分析, 譬如: 對于框筒、框剪結(jié)構(gòu), 強化核心筒區(qū)的樁土剛度(調(diào)整樁長、樁徑或樁距, 如圖 1 所示), 相對弱化剛度; 對于主裙連體建筑, 強化主體, 弱化裙房(采用天然地基、復(fù)合地基和疏短樁基); 對于箱、筏基礎(chǔ), 局部強化核心筒區(qū)(采用樁基或剛性樁復(fù)合地基)。而文獻[2]則根據(jù)樁頂反力分布的規(guī)律, 提出布樁的密度應(yīng)從筏板中部向邊緣部位和角部漸次加大。
圖 1樁體布置形式
同一個問題, 兩種完全迥異的觀點。筆者認為應(yīng)從實際出發(fā), 具體問題具體分析, 在滿足地基承載力、穩(wěn)定性和變形的基本要求下, 盡量方便施工, 降低成本。更優(yōu)的地基基礎(chǔ)設(shè)計方案應(yīng)該是即滿足地基基礎(chǔ)設(shè)計基本要求, 又經(jīng)濟合理、便于施工。地基基礎(chǔ)設(shè)計要避免過分強調(diào)某一方面, 而忽視另一個方面, 要全面考慮。
參考文獻:
篇5
關(guān)鍵詞:地基;基礎(chǔ);設(shè)計方案;結(jié)構(gòu)設(shè)計
中圖分類號:TU4文獻標識碼: A
一、引言
基礎(chǔ)在建筑物的設(shè)計施工過程中是十分重要的環(huán)節(jié),基礎(chǔ)所起到的作用是將建筑物上部的結(jié)構(gòu)與下部的地基相連接,施工企業(yè)以及設(shè)計單位若采用正確的基礎(chǔ)設(shè)計方案,則會對工程產(chǎn)生良性影響,從經(jīng)濟方面講,可以節(jié)約資金、減少成本支出,繼而增加企業(yè)的利潤與行業(yè)競爭力;從社會效益方面說,可以縮短工期、使企業(yè)樹立良好的誠信經(jīng)營形象。比如在高層建筑中,國內(nèi)常用的基礎(chǔ)設(shè)計為箱型或筏板型,其費用約為總工程耗資的14%左右,而構(gòu)建基礎(chǔ)所用的時間為總工期的五分之一,但高層建筑若不采用上述基礎(chǔ),而采用多層建筑普遍采用的樁型基礎(chǔ),費用以及工作周期就要提高很多,會產(chǎn)生很多問題。基礎(chǔ)除了對上層荷載有一定的要求外,對所在地地質(zhì)條件也有一定的要求,如土質(zhì)較軟,一般采用箱型基礎(chǔ),因為樁型基礎(chǔ)以及筏板型基礎(chǔ)不適合在軟土基操作。施工實踐也能夠進一步證明,對于荷載較高且有一定抗震需要的地區(qū),箱型基礎(chǔ)是較為理想的選擇。在一些城市由于有人防方面的要求,采用箱型基礎(chǔ)也較為普遍。總之,在基礎(chǔ)設(shè)計之前,要對當?shù)氐淖匀粭l件以及社會因素做好分析,并對上層建筑以及下層地基做好充分的考慮,結(jié)合抗震要求選擇最為合適的地基基礎(chǔ)。
二、基礎(chǔ)設(shè)計的要求
1.經(jīng)濟方面的要求
企業(yè)是以獲得經(jīng)濟利益為最終目的的,建筑企業(yè)將建筑物作為產(chǎn)品,要從建筑物的生產(chǎn)過程中獲得更豐厚的利潤,就要在保證建筑物質(zhì)量的前提下,將建筑物的成本降低,這樣才符合企業(yè)發(fā)展的長遠要求。因此,建筑設(shè)計企業(yè)以及施工企業(yè)在基礎(chǔ)設(shè)計方面,要結(jié)合建筑物的設(shè)計要求,如層高、總荷載、地質(zhì)情況、環(huán)境因素等進行綜合分析,并考慮建材成本等其他因素,使地基基礎(chǔ)在經(jīng)濟方面更加有利于企業(yè)的盈利。
2.安全方面的要求
安全是建筑物的靈魂所在,一座建筑物最基本的要求就是安全耐用,若建筑物的安全出現(xiàn)問題,不僅會造成巨大的社會負面影響,產(chǎn)生嚴重的社會危害,還會對建筑企業(yè)在業(yè)內(nèi)的信譽產(chǎn)生影響,甚至導(dǎo)致建筑企業(yè)退出市場競爭。所以建筑物在地基基礎(chǔ)的設(shè)計方面,除了對經(jīng)濟因素加以考慮外,更重要的是對基礎(chǔ)的安全給予充分的保障,滿足所在地的抗震、風荷載、防潮等功能。
3.實用方面的要求
在考慮安全與經(jīng)濟因素的同時,要對建筑物基礎(chǔ)設(shè)計的實用性進行考慮,如現(xiàn)代工業(yè)建筑對業(yè)主的工藝需要,檢修、圍護設(shè)備等,都要給與全面的考慮。因此在基礎(chǔ)設(shè)計的過程中,要考慮到上部工藝設(shè)備對基礎(chǔ)的影響等,并且現(xiàn)代工業(yè)建筑施工中經(jīng)常遇到設(shè)備種類多,預(yù)留設(shè)備孔洞尺寸大,對基礎(chǔ)產(chǎn)生不利影響。所以基礎(chǔ)設(shè)計需要面面俱到。
三、基礎(chǔ)設(shè)計的依據(jù)
我國關(guān)于建筑行業(yè)的運營規(guī)范明確指出,對于沒有工程地質(zhì)報告的企業(yè),不允許進行施工建設(shè)。工程地質(zhì)報告屬于工程施工的基礎(chǔ)性報告,作為整個項目設(shè)計建設(shè)的參考依據(jù)。所以,任何性質(zhì)、規(guī)模的工程都要在施工前進行地質(zhì)測繪,并由相關(guān)權(quán)威部門出具合格的工程地質(zhì)報告。勘測過程中,布孔的標準要嚴格依據(jù)模擬建筑物的各項指標進行。在布孔結(jié)束之后,一般步驟為驗坑,若遇到特殊的地質(zhì)情況,還需要進行鉆探等工序,保證工程的萬無一失。此過程中,需要有檢測人員、設(shè)計人員與驗收人員等多方面人員在場,并在最終檢測報告上進行簽字確認,以便在日后明確責任。工程地質(zhì)報告是施工的依據(jù),設(shè)計人員必須通過該報告對地基基礎(chǔ)進行方案設(shè)計和論證,并根據(jù)該報告解決施工中出現(xiàn)的問題。
四、基礎(chǔ)選擇的依據(jù)
在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域,建筑物的基礎(chǔ)可選擇方案很多,如按照基礎(chǔ)的形狀劃分,可以分為條形基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、獨立基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、十字基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、樁基礎(chǔ)和箱型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等,也可以按照結(jié)構(gòu)材料的構(gòu)成,分為混凝土基礎(chǔ)、磚結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等。這些基礎(chǔ)從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì),從工程工期到工程造價都大相徑庭,在建筑方或是設(shè)計方選擇基礎(chǔ)的時候,需要從經(jīng)濟、質(zhì)量等諸多方面進行衡量和推敲,以達到利潤的最大化。
五、施工中考慮到的其他問題
1.地基土質(zhì)條件
在地基的設(shè)計和施工過程中,地質(zhì)情況是最為必要的環(huán)節(jié),在中國的某些地形復(fù)雜地區(qū),如東北地區(qū)和西北地區(qū),以及西南的局部地區(qū),在較淺土層的不同的深度會有不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu),從土壤粘度的變化到土壤性質(zhì)的變化,都是施工以及設(shè)計人員需要考慮的問題,比如伊犁興鋼環(huán)保建材有限公司新建礦渣庫(庫體高26米,采用CFG樁基礎(chǔ));米東天山水泥有限責任公司粉煤灰?guī)欤◣祗w高30米,采用箱型筏板基礎(chǔ))等,這些都是出于對地質(zhì)條件的考慮。通過多年的實際工作,筆者認為,在土質(zhì)偏弱,且需要地基承重很大的時候,可以采用箱型基礎(chǔ),而建筑物整體層高和總荷載都不是十分巨大時,可以采用支撐柱或是支撐樁。無論從經(jīng)濟或是安全方面講,都是合理的選擇。
2.上部結(jié)構(gòu)影響
建筑物的地基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)會受到除了會受到下方地基的影響外,還會受到上部建筑物結(jié)構(gòu)的影響。由于建筑物上層荷載不是十分均衡,導(dǎo)致地基在設(shè)計時敏感程度也不盡相同,這樣就在設(shè)計時首先提高基礎(chǔ)整體的剛度,之后進行合理的受力分配,盡量使基礎(chǔ)的各個部位平均受力,對于不規(guī)則上部建筑,一般采用箱型基礎(chǔ)進行施工,可以有效的分擔受力。
國家對于基礎(chǔ)的標準只是在樁基的承重部分做出了規(guī)定,也就是說樁基的其他部分功能要通過在實踐中的檢驗才會收到效果,比如基礎(chǔ)用料的質(zhì)量直接決定了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的曲度以及撓度性能,但是行業(yè)卻沒有相關(guān)的規(guī)定。在實際施工中,經(jīng)常出現(xiàn)的情況是基礎(chǔ)的剛度符合要求,但是其防脆裂的性能較差,或是其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)不合理,會在實際應(yīng)用的過程中導(dǎo)致危險情況的發(fā)生。在進行基礎(chǔ)上部結(jié)構(gòu)影響分析時,要從基礎(chǔ)的剛度、曲度多個角度去進行深度考察。在基礎(chǔ)正是施工之前,可以將實際應(yīng)用系數(shù)輸入計算機,有計算機進行模型生成,通過承載力度實驗對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行糾偏,若不經(jīng)過實驗,而在工程驗收時期出現(xiàn)不合格的情況,就會導(dǎo)致成本的大量浪費。
3.上部結(jié)構(gòu)總荷載
建筑上部的荷載是由上層的整體建筑質(zhì)量來決定的,層數(shù)越多,荷載越大,這樣就要求基礎(chǔ)的承載能力越強,而關(guān)于基礎(chǔ)的承載能力,可以從材料、結(jié)構(gòu)、整體造型等多方面進行設(shè)計,具體做法要根據(jù)當?shù)氐木唧w情況進行具體分析。
4.基礎(chǔ)性能
我們以最常用的箱型基礎(chǔ)為例。由于很多建筑物的地下基礎(chǔ)部分多被用作地下室、地下停車場或是儲物間,因為這樣可以進行空間的利用與開發(fā),增加開發(fā)商的利潤,所以箱型基礎(chǔ)成為基礎(chǔ)設(shè)計的首選。與一般基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)相比,箱型基礎(chǔ)的特點是以空間結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),運用力學(xué)原理對承載力進行分散,使基礎(chǔ)的剛度提升,并能夠顯著的提高建筑物的穩(wěn)定性以及抗震性能,有著十分明顯的優(yōu)勢;但箱型基礎(chǔ)的缺點也十分明顯,即:用料成本較高、施工周期較長、施工精度要求較高,并且對施工人員的素質(zhì)要求也十分高,并且對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的要求也相對其他基礎(chǔ)更高,這些都是采用箱型基礎(chǔ)不能回避的問題。
除了箱型基礎(chǔ)之外,其他基礎(chǔ)也存在固有的優(yōu)缺點,而對于這些優(yōu)缺點的回避或是接受,要根據(jù)工程的實際情況進行決定。如果建筑物的層數(shù)較多,就要在設(shè)計基礎(chǔ)時注意建筑物傾斜或下沉的問題;如果建筑物處于地震多發(fā)區(qū)或是地震帶,則在設(shè)計基礎(chǔ)時考慮抗震性能,使基礎(chǔ)能夠起到地基與上層建筑之間的緩沖作用。另外,在工程開工前,工程人員都要與設(shè)計人員進行技術(shù)交底,技術(shù)人員以及設(shè)計人員有責任為工程方編寫工程施工說明書,將施工中可能出現(xiàn)的問題、工程環(huán)境分析、工程質(zhì)量要求、精度要求等做詳細說明,施工單位要對設(shè)計中的參數(shù)、標準給予認同,才能夠開始地基基礎(chǔ)施工。
結(jié)束語
綜上所述,本文通過對建筑物地基基礎(chǔ)的介紹,旨在說明地基基礎(chǔ)對建筑物整體的重要性。一般情況下,地基基礎(chǔ)的成本約為工程總成本的兩成左右,所以,文章強調(diào)在工程地基基礎(chǔ)的設(shè)計中,要充分考慮經(jīng)濟因素。一方面,節(jié)約成本有利于企業(yè)贏得更高的利潤;另一方面,這樣也可以優(yōu)化市場競爭,是建筑行業(yè)的競爭進入良性發(fā)展軌道,使建筑企業(yè)更具綜合競爭力。
參考文獻
[1]孫學(xué)禮. 地基基礎(chǔ)設(shè)計中一些問題的分析[J]. 房材與應(yīng)用, 2010,(05) .
篇6
關(guān)鍵字:建筑基礎(chǔ);基礎(chǔ)形式;樁基礎(chǔ);選型;
Abstract: With the construction of the quantity increase, the architectural design is the base of architecture design of special concern, this article from the basis of the definition and importance proceed through on the basis of the type of analysis, the basic design elements, and introduces emphatically the pile in foundation design of the matters needing attention.
Key words: building foundation; foundation; pile foundation; type selection;
中圖分類號:TU2文獻標識碼:A
前言: 隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展,城市化水平的不斷提高,建筑的建設(shè)活動也日益增多,建筑的建設(shè)過程存在著這樣的特性。建設(shè)活動增多,建設(shè)量增大,建設(shè)的難度增高,建設(shè)的多樣性也不斷增加,建筑的質(zhì)量要求提高。而建筑的建設(shè)過程中,基礎(chǔ)是很重要的部分,建筑工程的最基本保障是對建筑基礎(chǔ)的的保障,建筑物基礎(chǔ)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎(chǔ)情況、施工條件和材料供應(yīng)以及地區(qū)抗震烈度等綜合考慮,選擇經(jīng)濟合理的基礎(chǔ)型式。
1.基礎(chǔ)的定義以及重要性
1.1基礎(chǔ):基礎(chǔ)是建筑物和地基之間的連接體。基礎(chǔ)把建筑物豎向體系傳來的荷載傳給地基。基礎(chǔ)是建筑底部與地基接觸的承重構(gòu)件,它的作用是把建筑上部的荷載傳給地基。因此地基必須具備堅固、穩(wěn)定、可靠的特點。
1.2重要性:地基與基礎(chǔ)工程是建筑施工的主導(dǎo)工程之一,也是建筑施工技術(shù)最為復(fù)雜、難度最大、工期最長、占投資最多的分部工程。它的施工質(zhì)量的好壞,直接影響到建筑物的安危和壽命,以及施工成本和工程整體的順利進行。
2.基礎(chǔ)的類型及選型原則
基礎(chǔ)有三種基本的類型包括:天然地基、樁基礎(chǔ)、樁筏基礎(chǔ)。基礎(chǔ)三大類型有不同的適用范圍和形式。
2.1天然地基屬淺基礎(chǔ),通常是首先考慮的基礎(chǔ)形式。基礎(chǔ)形式有擴展基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、箱型基礎(chǔ)三種:擴展基礎(chǔ)——獨立擴展基礎(chǔ)和條形擴展基礎(chǔ),其中分有筋和無筋兩種。筏板基礎(chǔ)——獨立基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)擴大為“平面形”的基礎(chǔ)。箱型基礎(chǔ)——由“面形”基礎(chǔ)發(fā)展為有空間剛度的“立體”基礎(chǔ)。
2.2樁基礎(chǔ)屬深基礎(chǔ),當淺基礎(chǔ)不能滿足承載力或變形要求,或可采用淺基礎(chǔ)但不經(jīng)濟時采用。
2.2.1樁平面布置原則:
• 力求使各樁樁頂受荷均勻,上部結(jié)構(gòu)的荷載重心與樁的重心相重合,并使群樁在承受水平力和彎矩方向有較大的抵抗矩。
• 在縱橫墻交叉處都應(yīng)布樁,橫墻較多的多層建筑可在橫墻兩側(cè)的縱墻上布樁,門洞口下面不宜布樁。
• 同一結(jié)構(gòu)單元不宜同時采用摩擦樁和端承樁。
• 大直徑樁宜采用一柱一樁;筒體采用群樁時,在滿足樁的最小中心距要求的前提下,樁宜盡量布置在筒體以內(nèi)或不超出筒體外緣1倍板厚范圍之內(nèi)。
• 在伸縮縫或防震縫處可采用兩柱共用同一承臺的布樁形式。
• 剪力墻下的布樁量要考慮剪力墻兩端應(yīng)力集中的影響,而剪力墻中和軸附近的樁可按受力均勻布置。
2.2.2樁端進入持力層的最小深度:
•應(yīng)選擇較硬上層或巖層作為樁端持力層。樁端進入持力層深度,對于粘性土、粉土不宜小于2d(d為樁徑);砂土及強風化軟質(zhì)巖不宜小于1.5d;對于碎石土及強風化硬質(zhì)巖不宜小于1d,且不小于0.5m。
•樁端進入中、微風化巖的嵌巖樁,樁全斷面進入巖層的深度不宜小于0.5m,嵌入灰?guī)r或其他未風化硬質(zhì)巖時,嵌巖深度可適當減少,但不宜小于0.2m。
•當場地有液化土層時,樁身應(yīng)穿過液化土層進入液化土層以下的穩(wěn)定土層,進入深度應(yīng)由計算確定,對碎石土、礫、粗中砂、堅硬粘性土和密實粉土且不應(yīng)小于0.5m,對其他非巖石土且不宜小于1.5m。
•當場地有季節(jié)性凍土或膨脹土層時,樁身進入上述土層以下的深度應(yīng)通過抗拔穩(wěn)定性驗算確定,其深度不應(yīng)小于4倍樁徑,擴大頭直徑及1.5m。
2.2.3樁形的選擇:
• 預(yù)應(yīng)力砼管樁基礎(chǔ)具有很多優(yōu)點:樁身質(zhì)量在工廠里制作有保障,現(xiàn)場施工方便快捷,單樁承載力高,經(jīng)濟性好。樁端持力層一般為強風化巖層,有時以較厚的全風化巖層、殘積土層或粘土層為持力層。最理想的地質(zhì)條件是有效樁長為20m左右,樁端持力層為強風化巖層,持力層之上為粘土,粉土,殘積土或不太厚的砂土,此時的樁承載力較高,可達到樁身允許強度,充分發(fā)揮作用,接頭只有一個,經(jīng)濟性最好。但是通常并不適應(yīng)強風化巖層之上的土層中有孤石存在,石灰?guī)r地區(qū)只有微風化巖層而其上為淤泥土層。施工中有錘擊法和靜壓法兩種施工工藝,前者需要以貫入度控制終樁,后者主要以終壓值控制終樁。在現(xiàn)場施工中通常需要控制樁節(jié)接頭,放線定位,挖土側(cè)壓,樁端持力層等重要的節(jié)點。
•人工挖孔灌注樁具有單樁承載力高,可實現(xiàn)單柱單樁而簡化承臺設(shè)計,持力層能肉眼鑒別,施工現(xiàn)場可大兵團作戰(zhàn),總耗時少的有點。應(yīng)用于孔深不太深,樁端持力層常為中風化巖或微風化巖層,如以強風化巖為持力層則需擴孔,孔深范圍內(nèi)無流砂或淤泥層,挖孔期間無地下水的情況。
•機械旋挖孔灌注樁具有避免人工挖孔樁常出現(xiàn)的人身安全事故,施工速度快,持力層的巖性可由挖出的碎塊進行鑒別的優(yōu)點。適用于樁端持力層可至中風化巖層,孔深范圍內(nèi)無孤石,無地下水時可干挖,有地下水時需泥漿護壁,以強風化巖為持力層時可擴孔。
•鉆孔灌注樁俗稱“萬能樁型”,可適用于任何的地質(zhì)條件。樁長幾乎不受限制,樁端持力層可達微風化軟質(zhì)巖層,需泥漿護壁,以中風化軟質(zhì)巖層為持力層可擴孔,應(yīng)避免沉渣過厚。可通過注漿方法提高其單樁承載力。
•鋼樁(包括H型鋼樁和鋼管樁)工程費用昂貴,一般不宜采用。當場地的硬持力層極深,只能采用超長摩擦樁時,若采用混凝土預(yù)制樁或灌注樁又因施工工藝難以保證質(zhì)量,或為了要趕工期,此時可考慮采用鋼樁。持力層應(yīng)為較硬的土層或風化巖層。
•夯擴樁,當樁端持力層為硬粘土層或密實砂層,而樁身穿越的土層為軟土、粘性土、粉土,為了提高樁端承載力可采用夯擴樁。
• 夯實水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。該法施工周期短、造價低、施工文明、造價容易控制。
• 水泥粉煤灰碎石樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗或現(xiàn)場試驗確定其適用性。基礎(chǔ)和樁頂之間需設(shè)置一定厚度的褥墊層,保證樁、同承擔荷載形成復(fù)合地基。該法適用于條基、獨立基礎(chǔ)、箱基、筏基,可用來提高地基承載力和減少變形。
•石灰樁法適用于處理飽和粘性土、淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土層時,可采取減少生石灰用量和增加摻合料含水量的辦法提高樁身強度。該法不適用于地下水下的砂類土。
同時還有:沖孔灌注樁,振沉機械挖孔樁,沉管灌注樁等類型不再一一介紹。
2.3樁筏基礎(chǔ)
樁筏基礎(chǔ)是以上兩種基礎(chǔ)形式的組合,屬特殊的基礎(chǔ)形式。其形成有兩種原因:一是采用常規(guī)的筏板基礎(chǔ)時,地基承載力不夠,必須由一部分樁基來支承;二是筏板荷載由樁承擔而筏板下的地基土又有一定的承載力,不想浪費地基土的承載力而讓其分擔筏板一部分荷載,以達受力合理,經(jīng)濟性好之目的。
2.3.1由于是兩種基礎(chǔ)形式的結(jié)合,設(shè)計難度高,主要在于地基土和樁分擔荷載的比例的確定。
2.3.2樁筏基礎(chǔ)的樁通常是摩擦型樁而不應(yīng)是端承型樁,且基本是均勻密布的。
現(xiàn)在我就大型基礎(chǔ)設(shè)計中較多見的基礎(chǔ)類型的樁基礎(chǔ)樁型選擇原則。
3結(jié)束語:基礎(chǔ)設(shè)計關(guān)鍵是上部荷載準確性,上部荷載準確性關(guān)鍵是結(jié)構(gòu)選型,即結(jié)構(gòu)計算模型與軟件的 計算條件(模型)吻合程度。象純磚混,框架,剪力墻等吻合程度是好的,導(dǎo)荷準確,可直接用于基礎(chǔ)設(shè)計。我們可以說基礎(chǔ)的設(shè)計過程最重要的是定位以及選型,選型確定后,再根據(jù)相關(guān)的要點進行設(shè)計一般就不會出現(xiàn)大的紕漏。因此要進行多方位的比較,熟悉各種基礎(chǔ)類型的特性以及適用性,只有這樣才能更好的做好基礎(chǔ)的設(shè)計過程。
參考文獻:
【1】建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB50202—2002.
【2】張立思 軟土地基處理技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用《中國房地產(chǎn)業(yè)》2011年03期
【3】王鳳亮,《房屋建筑工程中地基處理施工技術(shù)的探討》,《現(xiàn)代裝飾(理論)》,2011年02期
【4】建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GBJ-7-89
篇7
關(guān)鍵詞:樁筏基礎(chǔ);不均勻布樁;補償平衡法;樁土相互作用
1工程概況
自沙花園1#樓,地上主樓十四層,裙樓四層,地下室二層,框架剪力墻結(jié)構(gòu)。2002年五月開始設(shè)計。擬建場地從上至下分別人工填土、粉質(zhì)粘土或含礫質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、粉細砂、粉質(zhì)粘土、中粗砂、卵石、殘積粉質(zhì)粘土、強化粉砂巖、中風化粉砂巖。粉細砂位于基底0.5~1.5m,厚2~3m,中風化巖位于基底約25m。由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜,故需進行綜合考慮地基基礎(chǔ)設(shè)計方案,滿足既安全又經(jīng)濟的要求。
2基礎(chǔ)設(shè)計方案
初步設(shè)計時擬采用人工挖孔樁基礎(chǔ),然而在基坑護壁樁開挖過程中發(fā)現(xiàn)位于地面下11m左右的粉細砂極不穩(wěn)定,在土體自重壓力作用下,粉細砂自然上涌,10h最大上涌達2m。護壁樁施工雖然采取有效方法控制了粉細砂上涌,但代價太高。建設(shè)方要求基礎(chǔ)設(shè)計采用其它方案,經(jīng)研究擬采用筏板基礎(chǔ)。然而該工程位于山坡上,勘察方及建設(shè)方擔心過大的基底壓應(yīng)力可能會導(dǎo)致粉細砂從地勢較低處涌出,要求作用在粉細砂土層上的最大壓應(yīng)力不能超過200kPa,該應(yīng)力值與土體的自重應(yīng)力基本相當。通過對上部結(jié)構(gòu)進行分析計算,主樓部分由于層數(shù)多且抗震墻基本布置在主樓部分,導(dǎo)致基底壓應(yīng)力遠超過允許值(除非筏板向四周擴展得很大)。而裙樓部分對地基產(chǎn)生的壓應(yīng)力即使在人防荷載作用下亦不到200kPa。由于受到基底最大壓應(yīng)力的及場地范圍影響,必須采用樁筏。
3補償平衡法
作為本工程設(shè)計的注冊結(jié)構(gòu)工程師,本人查閱了國外類似工程的設(shè)計文獻,決定采用文獻中的基礎(chǔ)設(shè)計方法-補償平衡法。經(jīng)過計算,結(jié)構(gòu)下部六層荷載由地基土承擔,六層以上的荷載由樁基承擔。這種方法參考了樁同作用,利用天然地基的承載力,使樁基與天然地基互補,采用控制沉降的方法將上部荷載由樁和筏板共同互補承擔,使樁的數(shù)量及筏板的厚度得以減少,具有一定的經(jīng)濟效益。
4布樁方式
在建筑工程中采用樁筏基礎(chǔ),是為了確保建筑物不產(chǎn)生過大的不均勻沉降和不超過允許范圍的傾斜。在傳統(tǒng)的樁筏基礎(chǔ)設(shè)計中,主要采用等樁徑等樁長等樁距布置,然而對本工程而言,由于上部荷載的不均勻性及受場地限制,若采用均勻布樁將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)重心與基礎(chǔ)形心距離遠大于文獻《層建筑箱形與筏形基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》(JGJ6-99)的要求。同時使有些樁未能充分發(fā)揮作用,有時筏板的不均勻沉降也比較大。考慮到主樓和裙樓的荷載差異性,且當前建筑工程中主要采用灌注樁,便于調(diào)整樁的樁徑和長度,本工程決定采用不均勻的布樁方式,其布置方式大體有如下幾種:圖1(a)為等樁徑等樁長不等樁距;圖1(b)為不等樁徑等樁長等樁距;圖1(c)為不等樁徑等樁長不等樁距:圖1(d)為樁徑樁長樁距均不等。本工程的設(shè)計中通過不斷調(diào)整樁距及樁的承載力,以達到筏板形心與上部結(jié)構(gòu)的基本重合。5樁土復(fù)合地基設(shè)計
5.1樁土復(fù)合地基的優(yōu)點
5.1.1增強樁身上部樁側(cè)土的結(jié)構(gòu)強度,可以提高樁的承載力,改善樁的變形特性,減少地基沉降。
5.1.2通過對樁的施工,實現(xiàn)對樁間土的擠密加固,充分發(fā)揮和利用地基土的承載力,有效地解決軟土地基承載力不足的問題。
5.2樁土復(fù)合地基承載力計算
按照《建筑樁基基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)52條之規(guī)定,對于樁數(shù)超過3根非端承樁復(fù)合地基,當根據(jù)靜載試驗確定當樁豎向極限承載力標準值時,其復(fù)合基樁的豎向承載力設(shè)計值為:R=ηspQuk/YS+ηcQck./Yc,其中Qck=qck,·Aco由于qck為承臺底1/2寬深度范圍內(nèi)(不超過5m)內(nèi)地基土極限承載力標準值。由于該范圍內(nèi)土層為粉細砂,所以地基土不管擠密與否,地基土承力允許設(shè)計值均控制為200kPa,其極限承載力近似取400kPa。
5.3樁土復(fù)合地基及基礎(chǔ)沉降設(shè)計
設(shè)計擬采用φ400鋼筋混凝土錘擊沉管灌注樁,設(shè)計時考慮到若以中風化巖為樁端持力層,雖然可提高每根樁的設(shè)計承載力,但樁在設(shè)計荷載作用下的沉降量極小,有可能導(dǎo)致地基土尚未開始工作樁就已受壓破壞。為此決定所有樁均采用摩擦樁,以粗砂層為樁端持力層。通過計算及靜載試驗確定單樁承載力特征值為500kN。由于單樁承載力及土極限承載力的確定,通過平衡荷載法初步確定的總樁數(shù)就可以求得每根基樁的設(shè)計承載力。當基樁的承載力確定后,根據(jù)每根柱或每片剪力墻的荷載進行初步布樁。由于為不均勻布樁,所以樁數(shù)不能完全由承載力控制,還應(yīng)通過地基的沉降來調(diào)整樁的布置。由于樁在壓力為1000kN時測得的位移為35mm,在壓力為500kN時的穩(wěn)定位移為15mm,而無樁部分基礎(chǔ)的理論計算位移為22mm。顯然在樁同作用下,基礎(chǔ)位移肯定會大于樁或土任一種情況下產(chǎn)生的位移,甚至?xí)_到兩者位移和。因此把樁與土孤立起來進行設(shè)計顯然不妥。因而樁同作用下的基礎(chǔ)沉降設(shè)計成為本工程的一個難點。由于設(shè)計樁距一般在3.75~5.5D間,樁對土有較大的擠密作用。擠密系數(shù)f=LxS/(LxS-3.14D2/4)(L、S為樁距,D為樁徑),擠密后的平均壓縮系數(shù)近似=原系數(shù)/f。再根據(jù)同一土層中的壓壓縮系數(shù)與壓縮模量的相對關(guān)系,近似的推算出擠密后地基土的壓縮模量。樁土復(fù)合地基的基礎(chǔ)沉降量近似=擠密后土產(chǎn)生的沉降+樁在設(shè)計荷載作用下產(chǎn)生的沉降。通過不斷的調(diào)整樁距及樁的承載力,達到樁土復(fù)合地基與無樁地基沉降量的基本一致。為保證理論與實際的一致,要求勘察單位在樁施工完后,重新鉆探取樣,測頂樁底以上土的壓縮模量。通過比較,兩者差距完全在允許范圍內(nèi)。
6實際沉降的分析與研究
該工程從投入使用到現(xiàn)在已超過四年,通過對施工及使用階段的沉降測量,主體竣工時最大沉降量為18mm,最小沉降量為10mm,相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm;竣工一年后最大沉降量為24mm,最小沉降量為14mm,相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm;竣工三年后最大沉降量為25mm,最小沉降量為15mm,相鄰柱與柱之間的最大沉降差為4mm,說明沉降已基本穩(wěn)定。此沉降量稍大于理論計算值,但遠小于規(guī)范允許值。該工程的沉降規(guī)律也與附近的一棟純筏板基礎(chǔ)的房屋基本一致。即四角的沉降量大而中部的沉降量小。
篇8
【關(guān)鍵詞】:樁基礎(chǔ)優(yōu)化設(shè)計
1前言
近幾年來,由于建筑施工能力及技術(shù)水平的不斷提高,樁基礎(chǔ)在建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域被廣泛采用。并且隨著時代的發(fā)展樁基的類型不斷增多,目前本地區(qū)流行的樁型為:預(yù)應(yīng)力混凝土靜壓管樁;超流態(tài)(大流動)混凝土灌注樁;長螺旋鉆孔混凝土灌注樁;復(fù)合載體夯擴樁;電振動沉管混凝土灌注樁;人工挖孔混凝土灌注樁;以及上述各種樁型的改進,如擴底,注漿等。那么,由于巖土性質(zhì)的差異,針對每個具體工程實際情況其基礎(chǔ)形式、樁型及其參數(shù)的確定,將對于工程的經(jīng)濟性產(chǎn)生一定的影響。為此對上述各種常用樁型的適用范圍的研究及其尺寸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計是非常必要的。
2常用樁基礎(chǔ)的適用范圍
任何一種樁型都不是萬能的,都有自己的適用范圍,設(shè)計者應(yīng)根據(jù)巖土工程的具體情況結(jié)合工程的特點,選擇適宜的樁型。下面介紹主要樁型的適用范圍及其特點。
預(yù)應(yīng)力混凝土靜壓管樁:該樁具有質(zhì)量穩(wěn)定可靠、造價較低、占用工期短、施工工藝簡單文明,無噪音,無污染,場地清潔等優(yōu)點。但是它也存在一定的缺點,如由于設(shè)備較重軟弱的施工表層容易陷機,并在機器行走的過程中易使已施工完的樁在其側(cè)壓力作用下產(chǎn)生斷樁。此外該樁遇較硬的土層穿越能力差。不借助其他一些措施6m以上的中密砂層很難穿越。
超流態(tài)(大流動)混凝土灌注樁:該樁適用于地下水位較高的水下作業(yè)鉆孔灌注樁,改善了泥漿護壁水下鉆孔灌注樁需要泥漿池等輔助施工環(huán)節(jié),而且由于孔壁沒有泥皮的形成使得承載力大幅提高。該樁缺點為先注混凝土后下鋼筋籠,當混凝土的強度較高其流動性以及和易性較差時鋼筋籠很難插到設(shè)計深度。
長螺旋鉆孔混凝土灌注樁:該樁型操作簡單,直觀,質(zhì)量易于保證,但砂土及水下均不能成孔,且樁尖存在虛土承載力較低。
復(fù)合載體夯擴樁:該樁是通過夯擊能量貫入填充料加固樁端土體,使樁端承載力大幅提高。優(yōu)點是操作簡便,造價低廉。但要求被加固的土體應(yīng)具有良好的擠密性,足夠的厚度。另外該樁施工其間噪音較大,地下水對其復(fù)合載體的密度消散作用有待進一步觀察研究。
電動沉管灌注混凝土樁:該樁適合地下水位較高的巖土工程狀況。由于設(shè)備及施工方式等原因,遇較硬土層難于穿越,可用于單樁承載力要求不高的多層建筑。該樁最大的缺點是遇淤泥質(zhì)軟土層易產(chǎn)生徑縮等斷樁現(xiàn)象。
人工挖孔混凝土灌注樁:該樁不需要任何機械鉆孔設(shè)備,施工簡便,直觀性強,易于保證質(zhì)量。綜合造價較低。該樁在有地下水及不易成孔的巖土工程地質(zhì)時不宜采用。
3樁尺寸參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計
3.1優(yōu)化函數(shù)的建立
據(jù)現(xiàn)行規(guī)范單樁豎向承載力特征值通常用下式表達:
(1)
式中:Ra―――單樁豎向承載力特征值(kN);
qpa、qsia―――樁端阻力和第i層的樁周側(cè)阻力特征值(kPa);
Ap―――樁底端橫截面積(m);
Up―――樁身周邊長度(m);
Li―――樁周第i層的厚度(m)。
將(1)式兩邊分別除以單樁體積,并假設(shè)為同一土層,得到下式:
(2)
式中:Rva―――單樁豎向承載力體積特征值;
L―――樁身長度;
D―――樁身直徑。
3.2經(jīng)濟分析
樁單位體積特征值的大小反映出工程經(jīng)濟性的一個重要指標,從(2)式中可看出,樁端阻力隨著樁長增加其體積特征值相對摩擦阻力而變小,樁側(cè)阻力隨著樁徑增加其體積特征值相對樁端阻力也變小。樁的截面尺寸及長度是其經(jīng)濟與否主要因素。另一方面,樁端及樁側(cè)阻力隨巖土的密實(通常巖土埋藏越深越密實)程度增加而變大。對體積特征值也會產(chǎn)生一定的影響。由于工程設(shè)計經(jīng)濟與否是個綜合指標,對于基礎(chǔ)工程的經(jīng)濟性除樁基以外還應(yīng)考慮承臺的大小,它與樁的直徑及單樁承載力密切相關(guān)。按規(guī)范要求樁間距一般為2.5~3.5倍的樁徑。單樁承載力一定時,樁徑越小承臺相對越經(jīng)濟。現(xiàn)以中砂為例,樁長分別為5、10、15、30。對應(yīng)的樁端阻力分別為:25、29、33、36kN。對應(yīng)的樁側(cè)阻力分別為:450、675、825、875kN。承臺混凝土強度為C30。計算結(jié)果圖1和圖2:
圖1 單樁豎向承載力體積特征值與不同的樁長、樁徑關(guān)系曲線
圖2 考慮群樁及承臺在內(nèi)的單樁豎向承載力體積特征值
圖1為樁單位體積特征值與不同的樁長、樁徑關(guān)系曲線,圖2為考慮群樁(4樁)及承臺在內(nèi)的混凝土單位體積特征值。從圖1中可看出,當樁長不變時,樁徑越小樁的單位體積特征值越大,經(jīng)濟性越好。當樁徑不變時,小直徑樁單位體積特征值隨樁長的增加而增大,大直徑樁隨樁長增加有下降趨勢。從圖2中可看出,樁和承臺一起考慮時,樁徑不變的情況下,樁越長混凝土單位體積特征值越大。并且樁徑越小,樁越長經(jīng)濟性越好。
4結(jié)語
(1)每個工程應(yīng)根據(jù)其巖土工程資料及工程特點,選擇合理的樁型和基礎(chǔ)方案。確保技術(shù)先進,安全適用,經(jīng)濟合理。
(2)對于摩擦樁及摩擦端承樁,在滿足施工技術(shù)要求的前提下,盡可能采用小直徑長樁,使基礎(chǔ)工程造價降到最低。
(3)對于端承樁,盡可能作一柱一樁,以減少承臺混凝土,使基礎(chǔ)的工程綜合造價最小。
參考文獻
[1]GB50010-2002,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S] .
[2]JGJ94-94,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].
篇9
關(guān)鍵詞:景觀設(shè)計;綠化種植
一、現(xiàn)代造型的核心理論——構(gòu)成理論
作為視覺藝術(shù)的研究理論,構(gòu)成理論是現(xiàn)代視覺傳達藝術(shù)的理論基礎(chǔ),它的研究對象是視覺形象,是以塑造視覺形象為主要功能的研究方法。構(gòu)成理論起源于西方,成熟于20世紀初的德國包豪斯學(xué)院,在20世紀70年代末就被引入中國,經(jīng)過多年的實踐,已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種各樣的設(shè)計中。
二、園林種植設(shè)計中構(gòu)成理論的具體運用
1.平面構(gòu)成的形式美在園林種植設(shè)計中的運用
平面形式的形成原則主要包括規(guī)模、對稱、團結(jié)、和諧、對比、聯(lián)想、意境等。這樣的視覺造型方式可以形成鮮明的視覺凝點,形成強大的視覺沖擊,可以很好地控制視覺形象集中于中心或者擴散于四周。任何完善的模型都具有協(xié)調(diào)的比例、適當?shù)囊?guī)模和完美的造型,適當?shù)囊?guī)模和比例關(guān)系可以增強圖像的變化,往往更能產(chǎn)生穩(wěn)定的、對稱形式的視覺形式,體現(xiàn)自然、干凈、整潔、和諧的本質(zhì),形成莊嚴、典雅的風格,給人們帶來美好的感覺,符合傳統(tǒng)的視覺習(xí)慣,可獲得良好的藝術(shù)效果。一些作品強調(diào)個性,追求變化、活躍和刺激,這就需要一種統(tǒng)一的設(shè)計,讓美感看起來更加強烈。作品缺乏統(tǒng)一的設(shè)計變化,往往會讓觀眾失去興趣。所謂對比是對模型元素特征的強調(diào),強調(diào)造型元素的不同之處。設(shè)計師需要擴展自身的聯(lián)想思維,引發(fā)觀眾對圖像的深入觀察,進而延長其思考時間,使其想象到其他事物。
2.園林種植設(shè)計中平面構(gòu)成基本形式的運用
在花園的設(shè)計中常常能看到景觀綠化種植設(shè)計的不同形式。種植設(shè)計是一種運用植物材料的手法。設(shè)計應(yīng)注重產(chǎn)生和諧變化的效果,太多的重復(fù)則會讓人產(chǎn)生單調(diào)的感覺。重復(fù)的近似帶來一種細微的變化,對于重復(fù)并沒有嚴格的規(guī)定,這意味著不打破規(guī)則。塑造近似形象可以形成整體的統(tǒng)一感,產(chǎn)生一種讓人不知不覺的細節(jié)變化,這樣就會產(chǎn)生活躍和自然的美感。不僅如此,這樣的視覺造型方式也形成了鮮明的視覺凝點,可以形成強大的視覺沖擊,使視覺形象集中于中心。有時也要打破規(guī)律性的重復(fù),在秩序上形成輕微的對比關(guān)系。相關(guān)技術(shù)的運用可以使設(shè)計的圖片非常生動。對比指的是形象或空間之間的比較,是具有自身屬性的因素產(chǎn)生的相對狀態(tài),從而盡顯張力,具有刺激性和鮮明的個性。一些設(shè)計者試圖對事物的一個特殊點進行設(shè)計,運用強調(diào)、夸張、對比的因素,使設(shè)計的構(gòu)成手法個性鮮明。
3.種植設(shè)計中的顏色屬性
(1)顏色在種植設(shè)計中使用的不同屬性顏色屬性其實就是色調(diào)、明度、純度等因素。將顏色屬性元素運用于綠化種植設(shè)計中,植物的配置是種植設(shè)計中的重要手段。植物配置是否有效,取決于色相、明度等元素之間的關(guān)系變化。因此,在綠化種植設(shè)計中,應(yīng)該盡量避免在相鄰區(qū)域出現(xiàn)類似的植物,尤其是兩種具有低明度色彩的植物。不同色相和明度的植物,匹配效果更佳。在室內(nèi)空間,如果高純度顏色的植物較多,會使人感覺實際空間較小,而要想使空間變大,應(yīng)該選用低純度顏色的植物。(2)種植設(shè)計的表達中如何使用正確的顏色不同顏色的植物塑造不同的園林景觀,不同的植物顏色給人的感覺也是不同的。顏色是園林景觀展示的重中之重,設(shè)計者可以通過植物的顏色表達情感,而觀者對色彩的感覺和反應(yīng)是衡量顏色運用成功與否的重要標準。設(shè)計者可以充分利用植物顏色的設(shè)計增強景觀的表現(xiàn)力。總而言之,構(gòu)成是造型理論的核心思想,因此,在園林景觀綠化種植設(shè)計過程中,設(shè)計者要圍繞這一核心思想完成植物的搭配與運用,要根據(jù)園林種植設(shè)計的實際要求,選擇植物的種類和色系,盡可能地刺激觀賞者的視覺感官,從而達到園林建造的預(yù)期目標。
參考文獻:
[1]張衛(wèi)濤.造型基礎(chǔ)理論在園林種植設(shè)計中的應(yīng)用探析.科協(xié)論壇(下半月),2012(11).
篇10
關(guān)鍵詞:破碎機基礎(chǔ);隔振;振動級;
中圖分類號:TV 文獻標識碼:A
廣泛用于冶煉、礦山、公路、建材、水利等多個行業(yè)中可以應(yīng)用鄂式破碎機,但一般在約為本身質(zhì)量8~10倍的鋼筋混凝土基礎(chǔ)的條件上進行機器安裝,由于其振動量比較大。這樣有時會因為場地限制使得大體量的鋼筋混凝土安裝不能實現(xiàn),安裝的這臺破碎機在某電站砂石場中就屬于這類情況。由于場地限制原設(shè)計單位不能加大基礎(chǔ),只設(shè)計了在其機器基礎(chǔ)部分中固定整個機器運用兩條鋼筋混凝土矩形梁,發(fā)現(xiàn)周圍辦公、居住等建筑物安裝使用后有明顯振感,導(dǎo)致振動公害。通過增補樁基加強基礎(chǔ)的方式此前曾抑制振動,但效果不理想。
對砂石場附近居民的樓面和房地面,布置測點于河對面的加油站地面及辦公室地面進行了測試。實測響應(yīng)中的頻譜分析,均高于人體可接受的基準振動加速度有效值允許的水平0.0034m/s2、豎向0.005m/s2(4~5Hz,基于機器工作頻率4.167 Hz與測點的占優(yōu)頻率4.313~4.375Hz相接近)在其測點實測的加速度有效值中。除辦公室地面水平方向外隔振處理前所測區(qū)域加速度有效值,均已超過允許范圍的其他區(qū)域加速度有效值。使比ISO -2631標準低的加速度有效值傳遞到周圍建筑物地面或樓面以消除振動公害是隔振的目的。企事業(yè)生產(chǎn)活動產(chǎn)生的地基振動傳遞到住宅,使居民通過門窗等發(fā)出振動聲響或直接感受而間接感受的心理危害即是振動公害。文中設(shè)計目的不僅在于消除對周圍操作工人振動而造成的生理危害,還在于消除振動公害。
破碎機基礎(chǔ)材料和基礎(chǔ)設(shè)計
(一)、設(shè)計破碎機基礎(chǔ)時,需收集下列資料:
1、基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)速、型號、重量、規(guī)格、輪廓尺寸及重心位置等;
2、機器的傳動及方式功率;
3、機器底座的輪廓尺寸圖,管道位置、輔助設(shè)備和尺寸圖和坑、溝、孔洞的位置;
4、預(yù)埋件的尺寸和位置、地腳螺栓以及二次灌漿層的厚度等;
5、基礎(chǔ)的平面位置;
6、建筑場地的水文地質(zhì)資料及工程地質(zhì)勘測;
7、破碎機的作用位置、機器的質(zhì)量慣性矩動和荷載(即擾力)值等資料。
(二)、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選型及布置
基礎(chǔ)形式的確定應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)地下部分的配置、工藝要求、地形以及施工條件、工程地質(zhì)等綜合考慮:
1、宜采用大塊式基礎(chǔ),當物料輸送機由基礎(chǔ)側(cè)而通過;
2、宜采用墻式基礎(chǔ),當物料輸送機穿過基礎(chǔ);
3、可采用具有共同底板的聯(lián)合基礎(chǔ)或共墻聯(lián)合基礎(chǔ),兩臺以上機器采用單獨有困難時;
4、大型的領(lǐng)式破碎機基礎(chǔ),可采用箱式基礎(chǔ)如果基礎(chǔ)狹長中空;
5、凡是主軸直接傳動(剛性連接)的機器,必須將其減速機、電動機與主機置于同一整體基礎(chǔ)上;
6、一般破碎機基礎(chǔ)應(yīng)與廠房分開,宜留有不小于100 mm的凈空對于低頻破碎機基礎(chǔ)與柱基礎(chǔ)之間,當結(jié)構(gòu)布置在上部工作平臺有困難時,在破碎機基礎(chǔ)上允許擱置上部平臺的梁簡支。
7、基礎(chǔ)外形應(yīng)力求平面規(guī)整、簡單、明確受力,置于同一標高將基礎(chǔ)底面,避免有大的洞、孔、坑和懸挑構(gòu)件等;
(三)、破碎機基礎(chǔ)材料
1、墻式及箱式基礎(chǔ)混凝土強度等級不應(yīng)低于C20,混凝土大塊式基礎(chǔ)混凝土強度等級不應(yīng)低于C15,框架式基礎(chǔ)混凝土強度等級不應(yīng)低于C25。一般采用細石混凝土其強度等級不應(yīng)低于C25,二次澆灌找平層不應(yīng)小于50 mm。
2、一般采HPB235熱軋鋼筋作為構(gòu)造鋼筋。宜采用HRB400、HRB335、RRB400熱軋鋼筋作為受力鋼筋。
二、隔振措施的選擇和設(shè)計
(一)、措施選擇
破碎車間狹小是工程的設(shè)計難點(機器抬高不超過50cm,有效面積不超過6 m×6 m),無法使機器配重達到最佳。基于造價方面和場地狹窄的考慮,設(shè)計人員選用積極隔振措施。采用支撐式隔振體系,即制作剛性臺座于機器與基礎(chǔ)之間,在剛性臺座下面安置減振器以獲得減振效果。
(二)、基礎(chǔ)靜力計算
1、地基承載力驗算:
式中Fk為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準值組合時,上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力標準值; A為基礎(chǔ)底面面積;Gk為基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重標準值; Pkmin、 Pkmax分別為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準值組合時,基礎(chǔ)底面邊緣的最小、最大壓力值; Wx、Wy分別為基礎(chǔ)底面x和y向的抵抗矩;Mkx、Mky為相應(yīng)于荷載效應(yīng)標準組合時,作用于基礎(chǔ)底面x和y向的力矩值;a為修正后的地基承載力特征值。
當彎矩值在計算公式中時,水平擾力應(yīng)乘以放大系數(shù)μ,被破碎物料的普氏硬度(kp)與μ值大小有關(guān)當kp≤ 10時μ= 3; kp=10~15時,μ= 4;kp>10時,μ= 5。
2、基礎(chǔ)構(gòu)件強度的驗算
按現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范進行,主要驗算頂板和底板的強度,但標準荷載彎矩為:
M= Mo+μMd
式中: Mo為按靜載計算彎矩的構(gòu)件(除去機器擾力荷載),kN·m;M為標準荷載下的彎矩,kN·m; μ為放大系數(shù)(同上) ; Md為機器擾力產(chǎn)生彎矩,kN·m。
3、基礎(chǔ)動力計算
包括機組基礎(chǔ)振幅及自振頻率兩部分:
1)、基組自振頻率計算
框架式及墻式基礎(chǔ)水平振動的自振頻率計算公式為:
式中Kx為天然地基抗剪剛度,kN /m;mp為機器和基礎(chǔ)頂板的總質(zhì)量,kN·s2 /m; h4為基礎(chǔ)底板底面至頂板頂而的距離,m;kφ為天然地基抗彎剛度,kN/m;Kp為橫向框架的水平剛度,kN /m。
式中, Ec為混凝土彈性模量;nz為支柱或墻之個數(shù); Ihi—第i個支柱或墻垂直于擾力軸截面慣性矩,m4;hb為基礎(chǔ)底板頂面至基礎(chǔ)頂板中心之間的距離,m。
2)、基礎(chǔ)頂面振幅計算
墻式及框架式基礎(chǔ)水平振動的水平振幅:
式中ηg為動力系數(shù);px為破碎機水平擾力幅值,kN; h5為基礎(chǔ)底至機器水平擾力作用點的距離,m;kg為地基及基礎(chǔ)的總水平剛度,kN /m。
(三)、隔振設(shè)計
1、破碎機基本數(shù)據(jù)
根據(jù)鄂式破碎機廠家提供的基本資料,計算干擾頻率及擾力。PE-750×1060Ⅱ型復(fù)擺鄂式破碎機的擾力計算公式為
(一)
式中: Pz(t)為豎向擾力;Px(t)為水平擾力; mc為動鄂板及齒板的質(zhì)量;ma為偏心輪偏心部分的質(zhì)量;ω為機器工作的圓頻率;e為偏心距。
由于塊徑較大的礦石進入時,轉(zhuǎn)速稍慢,負荷增大,因此頻率和擾力的大小不是非常穩(wěn)定,式(一)是機器空轉(zhuǎn)時的擾力,一般作為動力荷載的靜力當量可取3倍擾力值。計算出來的最大水平擾力Px(t)51.70 kN根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的原始數(shù)據(jù);干擾頻率4.17 Hz;最大豎向擾力Pz(t)98.32 kN;機器質(zhì)量30×103kg。
2、臺座設(shè)計
隔振器類型高度約為30 cm,按照初步選擇,由于不能超過50cm的允許抬高設(shè)備的高度,所以臺座不能超過20 cm的有效高度,且場地可設(shè)置有效面積約為6m×6m的臺座。一般情況下為了增加隔振效果,隔振體系上的固有頻率ω0與其干擾頻率ω的比值ω/ω0≥2.5。隔振體系的固有頻率這就要求盡可能地降低,即需要降低隔振體系的剛度或者加大臺座質(zhì)量。但是臺座不可能很大,由于寬、高度及長限制,臺座質(zhì)量達不到最佳(約為機器質(zhì)量的2~3倍)。
另外,如果采用剛度過低的隔振體系則單只隔振器承載力不能按照設(shè)計要求作用。綜合以上考慮,設(shè)計人員采用鋼筋混凝土填充作為配重(除隔振器位置外為了增加臺座質(zhì)量混凝土塊必須盡量下掛) 、型鋼為承重框架。布置的隔振器盡量做到隔振體系的形心重心、質(zhì)心、隔振器的剛度中心重合;在同一水平面上標高隔振器頂。基于以上原則和機器動力荷載、機器質(zhì)量的靜力當量的隔振臺座設(shè)計見圖1,2;鋼筋為Ⅱ級,混凝土為C30。
圖1鋼筋混凝土臺座圖
圖2 平面布置圖
3、隔振器的選擇
對隔振效果起著關(guān)鍵作用的是隔振器選擇。目前國際上主要采用的隔振器有鋼彈簧、橡膠、軟木、乳膠海綿等,其中前兩種在隔振工程中應(yīng)用較為普遍。
防振橡膠的特點是形狀選擇質(zhì)量輕、不受限制、阻尼系數(shù)大等優(yōu)點,但是其缺點是耐油、耐熱、耐寒方面易老化、比較差,經(jīng)常更換隔振器比較困難這對于大型機器來說。而阻尼彈簧隔振器具有一定的阻尼系數(shù),承載力較高,大型低頻振動的動力機器中能夠適用。在這些情況的基礎(chǔ)上,選擇了上海環(huán)星減振器有限公司生產(chǎn)的阻尼彈簧隔振器。
三、隔振計算
(一)、基本參數(shù)
臺座質(zhì)量27t,機器質(zhì)量30t;機器擾力:豎向擾力Pz98.32kN,水平擾力Pz51.7kN。選用型號ZTA-3600的隔振器根據(jù)擾力和臺座、機器總質(zhì)量,圖1, 2所示位置布置16只,其使用阻尼比ξ0.065,最佳荷載36kN,水平剛度285N/mm,豎向剛度805N/mm。對隔振效果影響特別重要的是隔振器的各項指標,在實驗室設(shè)計人員對其各項指標進行重新測試。實驗室測試出隔振器豎向固有頻率z02.563Hz,水平固有頻率x01.563Hz,阻尼比ξ0.0037;隔振器剛度計算公式為
(二)
式中:m為隔振體系質(zhì)量;0為隔振器固有頻率。
計算出隔振器水平剛度K=307N/mm,豎向剛度Kz829N/mm,本設(shè)計以實驗室測試數(shù)據(jù)為依據(jù),與減振器生產(chǎn)廠家提供的資料值相比偏大。
由于遠遠大于隔振器剛度的臺座和機器剛度,假設(shè)臺座和機器的剛度為無窮大,能夠滿足計算要求;彈簧阻尼隔振器的剛度為隔振體系的剛度,隔振器固有頻率為隔振體系的固有頻率,隔振體系的豎向剛度
Kv=829×16×1000=1.326x107N/m;
水平剛度
KH=307×16×1000=4.912 x 107N /m。
(二)、隔振效率計算
計算公式為
T=1-τ=1-(三)
式中:τ為振動傳遞率;T為隔振效率;ω為激振力圓頻率;ξ為阻尼比;ω0為體系固有圓頻率。由式(三)計算出水平和豎向兩個方向的隔振效率分別為水平84%,豎向40%。
(三)、對于小阻尼振幅的振幅計算
(四)
式中: P為機器擾力;A0為沿P方向的振幅;m為隔振臺座和機器的總質(zhì)量。
計算出破碎機振動的水平振幅A0x2.920 mm,豎向振幅為A0z4.040mm。計算的水平振幅、豎向振幅都比較大,但是在臺座上考慮也安裝電機與破碎機一起振動,而臺座的剛度比較大,應(yīng)該不影響機器工作在此振幅作用下。
四、工程振動效果實測
(一)、從表1可以看出計算結(jié)果與隔振后振幅相比較: (1)機器(投料運轉(zhuǎn))后理論計算值與實測水平振幅相比較偏大,在于實際運轉(zhuǎn)中誤差可能是由于各個隔振器的相互作用,可能是對機器的沖擊作用由機器投料正常運轉(zhuǎn)時骨料引起隔振體系豎向振幅加大的原因?qū)е聦崪y豎向振幅(投料運轉(zhuǎn))大于理論計算;(2)理論計算大于實測(機器空轉(zhuǎn)情況下)豎向振幅,理論計算值亦大于水平振幅實測值,這可能是由于各隔振器的摩擦的影響及相互作用。隔振后的實圖見圖3。
表1 計算和實測結(jié)果比較
圖3 隔振后的實圖
(二)、從表2可以看出隔振前后振動加速度有效值比較,降低到了ISO標準要求的容許振動加速度有效值以下的隔振后加速度有效值,基本達到了設(shè)計目的。
表2 加速度有效值比較
(三)、建筑物內(nèi)隔振后的容許振動級驗算
1、振動級
VL= VAL+Cn (六)
式中: Cn為人體感覺得修正值(dB),VL為振動級(dB);取決于振動頻率得大小及振動方向(見表3)。
2、振動強度
VAL=20 lga/a0 (五)
式中: a為實測或計算得振動加速度有效值(m/s2);VAL為振動加速度級(dB);a0為基準加速度值,取10-6(m/s2)。
表3 人體感覺修正系數(shù)
隔振處理后最大水平加速度有效值0.0033m/s2,Cn=-6;最大豎向加速度有效值0.0043m/s2,Cn=0。計算出為22.5dB≤74 dB的水平振動級VL (晚上水平容許振動級) ;為22.6dB≤77dB的豎向振動級VL (晚上豎向容許振動級)。
總之,基本達到了標準及業(yè)主要求的本工程隔振設(shè)計,處理后隔振效果良好。僅規(guī)定了豎向振動的振動舒適度的國內(nèi)城市區(qū)域環(huán)境振動標準(GB10070—88),沒有在水平方向進行評價。所以為了同時評價豎向和水平兩個方向的舒適度,設(shè)計者參考國標(GB),并采用了ISO2361標準進行評價,其豎向振動級也達到了國標要求的豎向67 分貝(夜間) 和75分貝(白天)標準。
本設(shè)計中仍存在以下問題: (1)由于鄂板夾碎石塊中機器轉(zhuǎn)速及投入的石塊沖擊等因素的變化在機器實際振動中機器投料運轉(zhuǎn)后,實際上近似于隨機激勵的機器振動對機器基礎(chǔ)沖擊力,進行隔振效率評價采用隨機方法會更客觀,或進行研究嘗試基于功率流的方法(特別是對于文中出現(xiàn)的情況)。(2)轉(zhuǎn)速從0 r/min達到正常運行狀態(tài)的250r/min在機器啟動時,其擾動頻率也隨之從0~4.17 Hz,會導(dǎo)致隔振體系瞬時共振當擾動頻率經(jīng)過隔振體系的固有頻率時。設(shè)計者采用限位的做法在本工程中,即用粘有橡膠塊的角鋼框架在臺座邊限位(預(yù)留機器正常運轉(zhuǎn)時的振幅空間),使得隔振體系共振時的幅值得到限制,這樣的處理方案不夠細致,還進一步需要具體研究。
參考文獻
[1]王光民,梁鷹。 破碎機基礎(chǔ)設(shè)計計算方法及構(gòu)造[J]。 礦業(yè)工程,2011,03:74-75。
[2]張衛(wèi)。 動力機器基礎(chǔ)計算及其軟件設(shè)計——墻式破碎機基礎(chǔ)的計算[J]。 廣西城鎮(zhèn)建設(shè),2005,03:42-43。
[3]周林森,張彥平。 沖擊基礎(chǔ)的隔振設(shè)計[J]。 水利電力機械,1997,03:9-13。
[4]賈吉林,江松。碎煤機彈簧支座在電廠的應(yīng)用[J]。電力建設(shè),1996,(12):12 -17。