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复习完这道真题,就知道预应力抗浮锚杆都有哪些计算!

国家建筑标准设计  · 公众号  ·  · 2022-11-03 16:13

正文


前言:

本周末对于大部分省市结构专业和岩土专业的朋友们来说是个大日子,因为注册考试如期举行!

这几天在考试圈里,一道2020年的岩土考试真题又成为讨论的焦点,虽然是岩土真题,结构注册考试或许也有借鉴。题目如下:

“某地下结构抗浮采用预应力锚杆,基础的钢筋混凝土抗水板厚度为 300mm,混凝土强度等级 C35,其上设置的抗浮预应力锚杆拉力设计值为320kN。锚杆与抗水板的连接如图。图中铺垫板为正方形钢板,为满足《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)的要求,该钢板的边长至少为下列何值?(C35混凝土抗压强度设计值为16.7N/mm2,抗拉强度设计值为1.57N/mm2,抗水板钢筋的混凝土保护层厚度为50mm,钢板厚度满足要求)“

(A) 100mm   (B) 150mm

(C) 200mm   (D) 250mm


看到题目,我们已经体会到命题组专家们的良苦用心,抗浮锚杆采用预应力锚杆是近几年抗浮设计鼓励的方向,优点是一方面解决了耐久性问题,一方面增加了抗浮措施的可靠性。

但是应用预应力锚杆除了计算抗拔承载力外,还有几处和结构设计相关的计算不能遗漏,这也告诉我们,岩土从业者也需要对相关的结构设计有足够的了解,结构+岩土的一体化设计越来越成为行业发展的趋势。

言归正传,本题按规范抗冲切公式代入后解得边长为164mm,答案选C,钢板边长取200mm。

以压力型预应力锚杆设计为例,除了抗拔承载力计算外,和结构设计相关的计算还有这几处不能忽视,具体可以参见《建筑结构抗浮锚杆》22G815这本国标图集。

在图集第16页,汇总了压力型预应力锚杆的计算内容:

可以看出,压力型预应力锚杆除了需要进行抗拔承载力特征值、筋体配筋、抗浮稳定、群锚验算这些常规计算外,还要计算“选用步骤”提到的承载体与锚杆浆体之间的受压承载力(第4项),锚固端抗冲切承载力、局部受压承载力、锚固板强度验算(第5项),以上这几项内容可以通过本图集公式进行计算,或直接查表取得,查表时注意前提条件,比如混凝土等级是否一致等。

回到本题,这里有个前提条件是已知钢板厚度满足要求,如果计算钢板厚度会发现,当钢板边长为200mm时,采用Q460牌号钢板厚度大概需要40mm(图集第11页公式9.7-3),因为边长越长,钢板自身受到的弯矩越大,钢板需要的厚度也越大。

因此,锚固节点设计在实际工程中综合考虑冲切承载力、局部受压、钢板厚度、成本等因素时可能会有其他选择,也可以参照《建筑结构抗浮锚杆》22G815国标图集第35页的表格进行综合比选,一目了然。

考试的意义是为了在实际应用中能够得心应手,注重概念和细节,才能成为一名合格的工程师。在此祝愿考生们本周末旗开得胜,金榜题名!


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本文作者 | 许晶
版权 | 中国建筑标准设计研究院有限公司

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