前几天,土木吧发布了一篇文章:
图源土木吧据《楚天都市报》:武汉市江夏区金龙大街某小区刚交房一个月,地下车库就出现柱子顶端错位、压溃,柱端钢筋弯曲、混凝土开裂。
专家分析的原因是:“未考虑局部抗浮,柱端压溃”,业界同仁的意见明显分成了两派:
下面工地艺哥就抽丝剥茧,一点点的说清楚。搞懂这个问题之前还是要科普一番:
1、什么叫地下室抗浮(老司机可跳过)
地下室抗浮就好比西湖上漂浮的一只船,不是要让它漂浮,而是要让它沉下去。
地下室就好比是那只船。
西湖是怎么形成的?
挖个坑→建好地下室→周边回填土
不难理解,有地下水形成了西湖。
还有一种情况:周边回填的土不够密实,下雨的水往里面渗透,下面是不透水性土。
因回填土不密实造成透水上浮的,叫做“脚盆效应”。多发生于南方地区。
假如上面有高高的楼,重力大于浮力,就没有问题。
关键就在于有些地下室上面没有楼,顶板上方覆土不多无法平衡它,船就会飘起来。
2、是不是船飘起来柱子就会压碎?
非也。像这种情况就不会:
什么样的情况会?
这就好比别人到你家做客提出要告辞,你拉拉扯扯客人非要走。
地下室要飘起来,也必须有人来拉住它,这个人是谁呢?
那么问题来了:
3、把柱子混凝土压碎需要多大的力?
看图片看不出这是多大的柱子,假设它是600×600的,C30的混凝土。
注:这不是搞设计,所以采用的是标准值,而且不需要按《结构设计规范》的公式乘以折减系数。
就是1080吨。这个重量相当于680立方米砖块的重量,即使是铁块也需要138立方米,这些铁块摆在一间4米见方的屋子里,要堆上8-9米高。
4、浮力有多大?
说起浮力,我想起一个人。他发明了投石机。
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大敌当前,他让小孩子和妇女每人拿一个镜子打败了敌人。
他根据皇冠放在盆里溢出水的多少,就能看出皇冠打造时掺了假黄金。
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他就是传说中的阿基米德,他发现的这个规律一直写在初中课本里:物体受到的浮力=排出水的重量。
1080吨浮力相当于排出多少水?详细计算之后:
5、我觉得不太可能
现在的地下室柱距一般不会超过8米(土豪除外),每根柱子承受8×8=64平方米的上部重量,这叫受荷面积。
水的容重是每立方米1吨,1080吨水作用在64平方米的面积上,相当于水的深度有16.9米。
这个高度相当于4-5层楼的高度。显然,地下室还没有这么深。不过~
6、生活的假象欺骗了你
果真只有64平方米的受荷面积?要知道,这不是搞结构设计。比方说你家的客人要走了:
从拉一把到不拉拉扯扯,省去了多大的力?
做个试验:先让地下室和主楼之间一刀两断,这个时候你会发现,这根柱子承受了整个地下室的浮力!
什么概念?假如地下室有1080平方米,水深只需1米!
把地下室翻转180度,其实就是一根悬挑梁,柱子承受着悬挑梁根部的剪力。
如果你还是不能理解,那你一定钓过鱼,鱼在水里的时候感觉好重,钓上来一看,原来是条小鱼。
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如果两边都有主楼呢?
好像是真像大白、烟消云散。不过我告诉你,1080吨压不碎一根柱子,因为混凝土强度实际值比标准值要大(只要混凝土强度是合格的),更重要的一点:里!面!配!的!还!有!钢!筋!
下面就告诉你真相:
7、顺便告诉你柱子压碎前的几个征兆
及早发现就能避免更大的损失,还是把整体地下室看做是一根悬挑梁。
准确的讲,这是一根像面条一样的悬挑梁,把这根面条放大就是酱紫的:矩形变成了平行四边形。
最初的特征是怎样的呢?相信你已经明白。
如果框架之间有填充墙:
没有填充墙的地方要么是柱子的上下端:
要么是梁的根部就会出现裂缝。
抗水板薄弱部位出现裂缝漏水:
如果是一个地下室不同的部位多处出现这四种裂缝,地下室快要变成船了!
所以说柱子破坏的过程并非简单的受压。
一个柱子倒下去,还有千万个柱子站起来。
一个结构工程师倒下去……
“转发!这个世界上不能没有ta!”
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