关于结构抗浮设计中水浮力分项系数的一些商榷

无意间看到某平台发布的一个给设计人员处理问题的问答,段老师也认真学习了相关技术内容并有些个人想法,故而就问答内容发表一点自己的拙见供结构界同仁思索。

 

《【结构讲坛】|刨根问底,关于结构抗浮设计中水浮力分项系数的一些商榷》- 投稿作者:结构微理论 - 发布于:翻身猫建筑自学网
某平台对于水浮力分项系数的建议(素材匀源于平台)

 


由于段老师水平有限,下面讨论内容可能在表达方式和知识准确性方面有不妥之处,欢迎广大同行批评指正!

 

水浮力属性:尽管本问题并非提问者的疑问,但是鉴于原作者做出了绕来绕去的回答,这里仅仅顺带提及。《荷载规范》对于永久荷载可变荷载的定义非常明确,如图一,加之影响抗浮设防水位重要因素之一的地下水位一年四季均在明显变化,其它次要因素诸如气候降水、建设场地自然排水等亦是显著影响抗浮设防水位的选定。故而,用于建筑抗浮的水浮力应属于可变荷载无疑,无需按照《荷载规范》的荷载属性示例盲目比对查找,按照基本定义即可准确判定。
 
《【结构讲坛】|刨根问底,关于结构抗浮设计中水浮力分项系数的一些商榷》- 投稿作者:结构微理论 - 发布于:翻身猫建筑自学网
▲图一:12版《荷规》

分项系数:《抗浮标准》第3.0.9条明确(注:这里仅仅以《抗浮标准》为例说明,其他规范的规定请读者自查)告诉我们:结构抗浮稳定承载力验算时,采用承载能力极限状态下的基本组合,其分项系数为1.0;结构和构件抗浮强度承载力计算时,采用承载能力极限状态下的基本组合,其分项系数为1.35……

原文❶处提及“抗浮稳定验算采用的是标准值,自然与分项系数无关”,实在看不出来其逻辑从何而来?结构抗浮稳定承载力验算时,分项系数为1.0尽管不会改变计算结果的大小,但是不等同于没有分项系数,否则规范哪需这么憨憨的再说明一下。

原文❷处提及对于其他计算,还是建议按可变荷载考虑(水浮力本身就是不确定性的)”,这句更是无厘头。建筑水浮力本身就是可变荷载,何来“建议按可变荷载考虑”?水浮力的不确定性应在抗浮设防水位选取的时候就应该考虑,故而规范让抗浮设防水位取用建筑工程建设期和使用期满足抗浮设防目标的最高水位,如图二。

原文❸处提及“……就是说无论如何乘以分项系数后不应高于室外地面吧。”,这句话更是囫囵吞枣。对于抗浮稳定承载力而言,由于规范分项系数就是1.0,故而分项系数起不到作用,也就不存在乘以分项系数后不应高于室外地面的情况(注:除非设计时抗浮设防水位就比室外地面高,那是另一回事,起码与分项系数无关)对于抗浮结构和构件强度承载力而言,由于规范分项系数1.35,一定程度上代表结构或构件强度承载力的安全度(注:合理与否另当别论),自然是不用与实际最高水位比大小了。这就像地上结构的恒活组合时的分项系数为1.3和1.5,哪能用二者分别相乘(注:1.3×恒标和1.5×活标)要求不大于相应荷载的实测最大值呢?

原文❸处提及“……这个分项系数其实是个可变值(1.0~1.5)。”这句话是一个非常大的误导,给人以较大的自主性和随意性。分项系数是根据具体设计内容和设计组合的需要,按照规范的具体规定选择,不是设计人任意取。

 

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▲图二:19版《抗浮标准
 
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▲图三:19版标准
引注资料:
建筑结构荷载规范GB50009-2012
建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019

 


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