【结构设计】结构前辈的结构优化笔记!值得收藏!

结构前辈的结构优化笔记！值得收藏！

一、桩基设计优化总结

一、通过试桩方式确定桩基承载力时,根据抗压桩的Q~S曲线进行分析确定时,要考虑液化土层对承载力影响,在地震作用下,液化土层对桩体的不同部位会产生不同方向的作用,因此要结合地质勘查报告的剖面对每个勘探孔进行核算,确定液化层对承载力影响值,然后将Q~S曲线得出的承载力减去影响值,才可以作为桩基在地震作用下的承载力.穿过液化土层部分,桩身全长配筋,穿过液化土层后,钢筋量可以适当减少.

【这条基本是增加结构用量和保证桩基安全的建议,结构优化时,节材很重要,安全更重要.】

二、桩顶下5D内配置螺旋式箍筋,间距为100mm,桩身受压强度验算考虑纵向钢筋的作用.另外一处写到：本工程设计考虑配筋率

0.55%桩身受压承载力提高10%,实际设计中考虑提高3.5%,作为安全储备.

【这条我很少采用,主要是做过的桩基一般由桩土承载力控制,或者我根本就没往这方面想过,以后可以参考,不过按书中给的数据,钢筋提供的承载力占全部的承载不到10%,貌似效率较低.】

三、桩身箍筋配置方式是8@100/250.抗压桩和抗拔桩均采用这类方案.

【注意间距的变化,不用按上部结构设计思维配置.】

四、介绍两种桩型,相同直径下,一种是长螺旋钻孔灌注桩,单桩承载力是2150kn,一种是泥浆护壁钻孔灌注桩,单桩承载力也是2150kn,前者造价是8000元,后者造价是12500元.

【两者造价差异在于成孔、吊装费用,根据书中介绍,前者是后者的1/3,这样玩的话,泥浆护壁工艺有啥优势？最后这个工程采用泥浆护壁工艺,原因在于可以使用后压浆技术,压浆和施工费用不高,但桩基承载力提高较多,性价比高是最终原因.】

五、减少桩基数量的优势有很多种.

【设计人员很少想到的是,大头如投资造价、缩短工期等,小的方面如桩基检测费用,少一半的桩基,检测数量也会减少一半.】

六、桩基方案选择主要是进行桩基承载力效率对比.

【桩基承载力效率等于上部承载力与结构材料用量之比,此值约大结构效率越高.这点并不是单一推算过程可以得到简单结论,与桩端、桩侧承载力比例有关系.】

七、桩基密集时,桩的相互影响导致支撑刚度降低,桩的总承载力适当超出荷载值是适当的.

【这句话是专家意见,我在想两个事,一是比如上部荷载值是100kn,下部桩基承载力控制在100~105kn是比较恰当的,这是我想的,所以设计需要重视上部荷载与桩基承载力的比值.二是桩基密集时,难道不计算群桩效应吗？难道现在规范又变化了？】

二、还是桩基设计优化总结,关于PHC管桩抗拔设

计,2006年上海地区PHC桩使用量超过2800万米,貌似上海倒下的那个楼用的就是这种桩型.

八、后压浆液水灰比.地下水位以上宜采用0.8,地下水位以下宜采用0.5,终止注浆压力宜为2~3MPa.注浆量G=and+a1nd,其中d为桩径,n为侧注浆断面,an取1.5~1.8,a1取0.5~0.7.

【没计算过,以后遇到可参考.】

九、PHC桩相比预制方桩和钻孔灌注桩,无需考虑因严格的裂缝控制而增加配筋来增加桩身抗拉能力.

【抗拔桩受力形式主要是拉力,混凝土的抗拉能力弱,这与抗压桩不同,抗压桩发挥的是混凝土抗压能力,PHC桩通过预应力保持混凝土受压状态.】

十、PHC管桩需要由型号、直径、壁厚、桩长四个参数确定,一般有四个型号,分别为A/AB/B/C型,其有效预应力和配置的预应力钢筋都是逐步增加的,造价相应增加.

【抗拔桩与承压桩不同,抗拔能力最大值是确定的,抗压能力则随桩型不同有很大不同,因此最有效的方式是桩土承载力特征值与抗拔力最大值接近,其次对比造价比率.】

十一、PHC管直径从300~1000,壁厚从70~130.对于摩擦桩而言,直径越小,壁厚越薄,性价比越高,其中性价比可以用单方混凝土提供的承载力衡量.摩擦桩的承载力与周长成正比,混凝土量与面积成正比.

【这个总结的思路是正确的,但是也有问题,既然直径越小,性价比越高,那生产直径300以上的桩型还有什么用？还有就是直径越小,那不如用抗拔锚杆好了,直径更小.这篇文章中桩型由直径500变成300,桩数由1915根减少至1138跟,看到这只能说原设计基本扯淡,有时候很多人想了解结构优化,其实结构优化的本质是设计人要进行结构材料用量分析,计算正确时,如果有上述数据,作为设计人员选用哪种桩型是很明确的事情.】

十二、管桩的桩尖有很多种形式,不同地质情况应采用不同的桩尖,常见的有十字型桩尖、圆锥型桩尖、开口型桩尖.压桩出现断桩问题,主要是

桩尖滑移变形过大造成.

【桩尖变化主要是桩尖形式变化,桩尖由钢材制成,造价差异是钢材用量决定,这部分造价差异不大,案例中两类桩尖相差40元,几千根也不过十万块的上衣,但是要考虑断桩因素,如果一根桩长25米,单价200元/米.造价为5000元,几千根桩断桩率大于10%,那就是上百万的买卖啦.】

十三、PHC桩在施工中容易出现的问题是接桩时,管桩接头处焊缝质量不满足设计要求.

【抗拔设计时,往往采用两节桩或更多节桩,来达到抗拔效果,但是接头处在拉力状态下断裂,就意味这焊缝下的桩没有任何用处,因此设计说明应重点要求监督接桩施工质量.】

十四、桩基优化可以邀请岩土勘察公司做咨询工作.

【结构工程师的长处在于结构分析,岩土工程师的长度在于岩土分析.地勘报告中的数据也是经验数据,很多系数是可以改变的,如果抗拔承载力系数提高15%,在理论上分析,不用做更多工作,桩基数量就可以减少15%,这比结构工程师想破脑袋要容易的多.】

十五、桩本身的设计参数没有达到设计要求.

【这话挺拗口,实际意思是你设计需要100马力的跑车,结果人家给你拉

来一台70马力的娘炮车.怎么办？这事基本属于以暴制暴的方法解决,砸开一个管子看看里面的材料是否正确.】

十六、沉桩的挤土效应及引起的超孔隙水压力不可忽视.

【这个在设计说明中经常写,就是后面打桩会影响前面的桩的垂直度,貌似一般解决的办法是采用合理的沉桩设备和沉桩方式,控制沉桩速率,合理安排沉桩流程.】

三、井字梁楼盖与单向板楼盖技术经济指标分析

关于这两类楼盖的比较,我大概在工作五六年的时候进行过思考,结构工程师很容易掉进技术范凑里,而忽略经济性的思考,这是设计思考习惯的两个延展方面.

一、井字梁楼盖有很多优点,如楼盖刚度大、受力传力均匀,梁板受力合理,梁下整齐美观.

【如果说一类事物是美好的,你会发现所有的结构形式都是很合理的东西,这就像你的朋友说介绍个美女,说得天花乱坠你相信了,结局往往很伤感.这篇文章后来提到,甲方经常要求将井字梁楼盖设计图纸改成单向板楼盖,主要理由是井字梁楼盖不经济,于是你终于明白,有些胸脯大完全是胸罩拖起来的！】