三、综合题1. 某砖混结构工程基础平面图及剖面图如图1所示。另外,土质为二类土,室外地坪高为 0.00,内外槽结构一致。
试计算基础工程量:
1.首层建筑面积。
2.场地平整工程量。
3.基础土方工程量。
4.砖基础工程量。

外墙中心线长L中=(23.5+7.5)m×2=62m
外墙外边线总长L外=[(23.5+0.12×2)×2+(7.5+0.12×2)]m=62.96m
底建筑面积S底=[(23.5+0.24)×(7.5+0.24)-(7.5-6)×(23.5-8.5)]m2
=161.25m2
内墙净长线总长L内=[(6.0-0.12×2)×5]m=28.8m
挖土内槽净长线总长L内槽=[(6.0-0.35×2)×5]m=26.5m
1.首层建筑面积S首层=S底=161.25m2
2.场地平整工程量S=S底+2×L外+16
=[(23.5+0.24×4)×(6.0+0.24+4)+1.5×(8.5+0.24+4)]m2
=303.17m2
3.基础土方工程量V土=V外+V内
V外=(a+2c+KH)×HL=(0.7+2×0.3+0.5×1.55)×1.55×62
=199.4m3(因混凝土垫层需支横板,取c=0.3m)
V内=a+2c+KH)×HL=(0.7+2×0.3+0.5×1.55)×1.55×28.8=92.63m3
V土=(199.4+92.63)m3=292.03m3
4.砖基础工程量
V砖=V砖外+V砖内
S砖=[(1.55-0+0.19)×0.24]m2=0.42m2(查砖基础大放脚折加高度表,两步等高大放脚折加高度为0.197)
V砖外=S砖×L中=(0.42×62)m3
V砖内+S砖×L内=0.239×28.8)m3=6.88m3
V砖=V砖外+V砖内=26m3+6.88m3=32.8m3
2. 某资产评估机构接受委托评估一工厂的房屋资产,已知该工厂的单层厂房采用排架结构体系,办公楼采用框架结构体系,职工宿舍采用砖混结构体系。评估人员现场勘察时发现,办公楼和职工宿舍的墙体均因地基不均匀沉降而出现了裂缝。
要求:
1.试分析排架和框架结构体系的结构特征。
2.试比较办公楼和职工宿舍墙体裂缝的严重性。
3.根据《工业厂房可靠性鉴定标准》,工业厂房地基项目根据哪几方面的内容评定等级?其中A级和D级标准是什么?
1.排架、框架结构的结构特征
(1)排架结构特征。以屋面板、天窗架、屋架、吊车梁、柱、杯形基础形成的单排架承重结构,柱子承重是核心。排架的强度与稳定性是决定厂房寿命的重要因素。其外墙体只起围护作用。
(2)框架结构特征。由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作为建筑物的骨架,梁和柱之间的连接为刚性结点。屋盖、楼板上的荷载通过梁柱传到基础。其墙体全部为非承重墙,只起分隔和围护作用。
2.裂缝比较
在框架结构体系中,墙体为非承重墙,出现裂缝不影响办公楼的整体使用;而在砖混结构体系中,墙体为承重结构,墙体裂缝很可能导致整幢房屋(职工宿舍)倒塌。
3.地基项目评定等级的内容及A级和D级的标准
根据厂房沉降裂缝情况、地基沉降速度、沉降差大小、吊车运行情况等几个方面的内容评定等级。
A级:厂房结构无沉降裂缝或裂缝已终止发展,不均匀沉降小于国家现行《建筑地基基础设计规范》规定的允许沉降差,吊车运行正常。
D级:厂房结构沉降裂缝发展显著,连续两个月地基沉降速度大于2mm/月,不均匀沉降大于国家现行《建筑地基基础设计规范》规定的允许沉降差,吊车运行不正常,轨顶标高或轨距没有调整余地。
3. 房屋建筑工程的地基质量状况直接关系到整个建筑物的安危。地基沉降是造成的工程事故、影响建筑物正常使用的主要原因,地基土的质量也是引发工程事故的因素之一。
问题:
(1)地基沉降对建筑物的影响有哪些?产生地基沉降的原因是什么?
(2)特殊土地基产生工程事故及其原因是什么?
(1)墙体产生裂缝。不均匀沉降使砖砌体承受弯曲而导致砌体因受拉应力过大而产生裂缝。长高比较大的砖混结构,若中部沉降比两端沉降大可能产生八字裂缝,若两端沉降比中部沉降大则可能产生倒八字裂缝。
柱体断裂或压碎。不均匀沉降将使中心受压柱体产生纵向弯曲而导致拉裂,严重的可造成压碎失稳。
建筑物产生倾斜。长高比较小的建筑物,特别是高耸构筑物,不均匀沉降将引起建筑物倾斜。若倾斜较大,则影响正常使用。若倾斜不断发展,重心不断偏移,严重的将引起建筑物倒塌破坏。
地基在建筑物荷载作用下产生的沉降超过建筑物允许沉降值时,影响建筑物正常使用造成工程事故。建筑物均匀沉降对上部结构影响不大,但沉降量过大,可能造成室内地坪低于室外地坪,引起雨水倒灌、管道断裂,以及污水不易排出等问题。不均匀沉降将导致建筑物上部结构产生裂缝、整体倾斜,严重的造成结构破坏。建筑物倾斜导致荷载偏心将改变荷裁分布,严重的可导致地基失稳破坏。
(2)特殊土地基对建筑物的影响。湿陷性黄土在天然状态上具有较高强度和较低的压缩性,但受水浸湿后结构迅速破坏,强度降低,产生显著附加下沉。严重时甚至导致建筑物破坏。土体在冻结时,产生冻胀,在融化时,产生收缩。土体冻结后,抗压强度提高,压缩性显著减小。土体融化时具有较大的流变性。冻土地基因环境条件改变,地基土体产生冻胀和融化,导致建筑物开裂,甚至破坏,影响其正常使用和安全。盐渍土含盐量高,固相中有结晶盐,液相中有盐溶液。盐渍土地基浸水后,因盐溶解而产生地基溶陷。另外,盐渍土中盐溶液将导致建筑物材料腐蚀。地基溶陷和对建筑物材料腐蚀都可能影响建筑物的正常使用和安全,严重时可导致建筑物破坏。
4. 房屋建筑工程的地基基础质量状况直接关系到整个建筑物的安危。地基沉降是造成工程事故影响建筑物正常使用的主要原因,地基土的质量也是引发工程事故的因素之一。
要求:
(1)地基沉降对建筑物的影响有哪些?产生地基沉降的原因是什么?
(2)特殊土地基产生的工程事故及其原因是什么?
(1)①墙体产生裂缝。不均匀沉降使砖砌体承受弯曲而导致砌体因受拉应力过大而产生裂缝。长高比较大的砖混结构,若中部沉降比两端沉降大可能产生“八字”裂缝,若两端沉降比中部沉降大则可能产生“倒八字”裂缝。
②柱体断裂或压碎。不均匀沉降将使中心受压柱体产生纵向弯曲而导致拉裂,严重的可造成压碎失稳。
③建筑物产生倾斜。长高比较小的建筑物,特别是高耸构筑物,不均匀沉降将引起建筑物倾斜。若倾斜较大,则影响正常使用。若倾斜不断发展,重心不断偏移,严重的将引起建筑物倒塌破坏。
地基在建筑物荷载作用下产生的沉降超过建筑物允许沉降值时,影响建筑物正常使用造成工程事故。建筑物均匀沉降对上部结构影响不大,但沉降量过大,可能造成室内地坪低于室外地坪,引起雨水倒灌、管道断裂,以及污水不易排出等问题。不均匀沉降将导致建筑物上部结构产生裂缝,整体倾斜,严重的造成结构破坏。建筑物倾斜导致荷载偏心将改变荷载分布,严重的可导致地基失稳破坏。
(2)特殊土地基对建筑物的影响。湿陷性黄土在天然状态上具有较高强度和较低的压缩性,但受水浸湿后结构迅速破坏,强度降低,产生显著附加下沉。严重时甚至导致建筑物破坏。土体在冻结时,产生冻胀,在融化时,产生收缩。土体冻结后,抗压强度提高,压缩性显著减小。土体融化时具有较大的流变性。冻土地基因环境条件改变,地基土体产生冻胀和融化,导致建筑物开裂,甚至破坏,影响其正常使用和安全。盐渍土含盐量高,固相中有结晶盐,液相中有盐溶液。盐渍土地基浸水后,因盐溶解而产生地基溶陷。另外,盐渍土中盐溶液将导致建筑物材料腐蚀。地基溶陷和对建筑物材料腐蚀都可能影响建筑物的正常使用和安全,严重时可导致建筑物破坏。
5. 某企业共有六个单层生产厂房,每个厂房的建筑面积和高度各不相同,但均为装配式钢筋混凝土排架结构。评估人员在现场勘察时发现两个厂房的基础有不均匀沉降。
问题:
1.单层工业厂房屋盖的作用有哪些?
2.排架结构中支撑的主要作用有哪些?
3.排架结构中支撑的种类有哪些?
4.厂房基础的不均匀沉降可能引起地基失稳破坏,地基失稳破坏有哪些形式?
1.单层工业厂房屋盖:具有围护和承重双重作用。
2.排架结构中支撑其主要作用是加强厂房结构的空间刚度和稳定性;同时起传递风荷载和吊车水平荷载作用;在地震区尚能传递纵向地震作用力。
3.排架结构中支撑包括屋架支撑、天窗架支撑、柱间支撑。
4.地基失稳破坏的形式有:①墙体产生裂缝;②柱体被破坏;③建筑物产生倾斜。