▲《抗浮标准》3.0.3条——抗浮稳定安全系数
1.2水浮力标准组合系数《抗浮标准》3.0.9条规定了抗浮设计作用效应组合系数,抗浮稳定性验算时,水浮力分项系数取1.0,确定抗拔桩数量时,水浮力作用效应采用标准组合,即水浮力组合系数取1.0。
▲《抗浮标准》3.0.9条——水浮力分项系数与组合系数
▲《抗浮标准》——抗浮结构重要性系数
2.抗浮系数对成本影响对比2.1工程概况本工程为上海住宅项目,地下室基本情况如下:
结构形式:钢筋砼框架;
层数及层高:地下一层,层高3.8m;
标准柱跨:8.1m×(4.75m+6.7m+4.75m);
荷载:顶板覆土按1.5m,地下室面层按100mm;
抗浮水位:取室外地面下0.5m;
桩型:抗压兼抗拔管桩。
2.2对比方案本工程抗浮设计等级为甲级,结构重要性系数与抗浮稳定安全系数按《抗浮标准》取值,软件不重复考虑,软件参数如下所示:
▲YJK软件——抗浮稳定安全系数与结构重要性系数
由于部分设计认为算单柱下桩拔力时,水浮力计算要考虑1.1重要性系数(具体软件执行为定义1.1水浮力组合系数),故桩基对比方案采用PHC500(100)-AB管桩和PHC400(95)-AB管桩分别考虑高水组合系数1.1和高水组合系数1.0,统计范围为2个车位+1个车道柱跨内桩基工程量。
水浮力计算考虑高水1.1和高水1.0标准组合系数,软件参数如下:
水浮力计算考虑高水1.1标准组合系数,PHC500(100)-AB和PHC400(95)-AB相应抗拔桩布置如下:
水浮力计算考虑高水1.0标准组合系数:采用PHC500(100)-AB大小跨均为一柱一桩,桩长可减短;采用PHC400(95)-AB大小跨均为一柱一桩,即可满足要求;
不同水浮力组合系数桩基经济性对比如下表:
▲不同水浮力组合系数成本对比表
3.抗浮系数取值合理性分析及建议3.1取值分析依据3.1.1在《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019主要问题释义中(标准编制组出的文件),新抗浮标准对工程结构设计的影响问题举了一个例子。可以看出,抗浮设计等级甲级,水浮力计算及抗浮稳定性验算均未体现1.1组合系数或重要性系数。
▲《建筑工程抗浮技术标准》JGJ476-2019主要问题释义
3.1.22021年苏州市建设工程施工图设计审查疑难技术问题指导2.1条也明确了计算抗拔桩数量时并未要求执行该标准第7.1.8条重要性系数的规定,仅抗浮结构及构件设计时执行。
▲2021年苏州市建设工程施工图设计审查疑难技术问题指导
3.1.3YJK软件执行情况:《抗浮标准》刚实施之际,YJK3.1.0版本,抗浮稳定验算时确实考虑了结构重要性系数,此处编制疑似有误。
▲YJK3.1.0抗浮设计的结构重要性系数
而后续版本如YJK5.2.1抗浮稳定验算已删除结构重要性系数。即使设置高水分项系数1.1,抗浮稳定验算也是考虑高水分项系数1.0的组合。
▲YJK5.2.1无抗浮设计的结构重要性系数、高水分项系数1.0
3.2合理取值建议《抗浮标准》7.1.8条指出抗浮结构及构件结构设计时,需要考虑重要性系数γ0,但此重要性系数γ0仅用于在抗浮梁板强度计算,重要性系数γ0是根据抗浮等级确定的,而抗浮稳定性计算时,由于已经考虑了抗浮等级系数Kw,因此不需要重复考虑;在计算水浮力和抗浮桩根数时,均采用标准值即组合系数1.0,更无需考虑重要性系数γ0。如抗浮系数选取不当,必将带来抗浮成本大幅上升。