国标图集22G815《建筑结构抗浮锚杆》下载及国标图集22G815如何执行《建筑工程抗浮设计标准》JGJ 476-2019

编制过程

图集编制过程中,编制组对比借鉴国内外相关标准、先进的设计和施工经验,广泛调研、综合比选,对每个问题进行深入细致的研究,并在力求图集中给予清晰的表达。

图集说明

本图集适用于新建、改建及扩建的工业与民用建筑和一般构筑物,可作为抗浮锚杆结构设计选用及参考图集,施工人员可按图施工。

本图集涵盖全长粘结型锚杆、拉力型预应力锚杆、压力型预应力锚杆、扩体锚杆等类型,包括设计要点、试验及验收要求、设计步骤、设计总说明、计算选用表、防腐防水构造详图、封锚节点、计算示例等内容,其中设计要点全面涵盖了材料、承载力、杆体、耐久性及锚固节点等设计内容。

设计人员可按照本图集推荐的步骤,通过计算法或查表法进行抗浮锚杆设计,设计结果及构造详图编号可汇总至本图集给出的标准格式总说明表格中,形成施工图文件,为设计人员节省了大量承载力计算、总说明编制及详图绘制的时间,提高了设计效率,施工人员按本图集即可施工。

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本图集针对每种类型的锚杆都给出了选用步骤,也给出了对应的标准格式的设计说明,设计师只需按步骤填写表格,将“抗浮锚杆设计说明”表附在施工图中,即完成了总说明和构造详图(防腐、防水等节点)的绘制。
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本图集给出不同类型抗浮锚杆在不同防腐等级要求下,采用不同筋体时的构造详图、防水构造以及预应力锚杆的封锚节点详图。
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例如,本页是全长粘结型锚杆适用于Ⅱ级防腐时的构造详图,如果筋体选用热轧带肋钢筋,可直接将“第37页QM1”标注于总说明表格中,防水节点大样也同时被引用,方便施工单位按照本节点进行施工。

22G815如何执行《建筑工程抗浮设计标准》JGJ 476-2019

适用范围差异

相较抗浮标准, 22 G8 15 增加了特殊性岩土地基上使用抗浮锚杆,必须进行专项研究论证的内容。

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除此之外,两者对地层的相对密实度要求也略有区别,前者为0.33而后者为0.3。经大白查证,   22   G8   15的规定与 YB/T 4659-2018《抗浮锚杆技术规程》3.0.1条的要求是相同的,说明之前可能存在笔误。

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直径限制

22G815细化了锚杆锚固体的直径要求,并提出上限建议值   (不宜大于250mm)   。

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前者对岩石锚杆的最小直径有所突破   (不宜小于100mm)   ,低于抗浮标准先前的限值   150mm   。此处还有个   彩蛋   ,22   G8   15中隐含约定压力型预应力锚杆的最小直径为:  不宜小于180mm 。细心的朋友可以通过对比27页与28页的附注内容做出上述推断。

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 耐久性设计

22G815大幅提升了抗浮锚杆的 最低防腐等级要求 。相较于抗浮标准,首先取消了   微腐蚀   条件   下可使用   Ⅲ级防腐   保护构造的条款,要求必须至少达到   Ⅱ级防腐   。其次,   弱腐蚀   环境中,防腐保护构造等级提升一级,要求采用   Ⅰ级防腐   。最后,   中等腐蚀   条件下,对于   普通锚杆   和   拉力型预应力锚杆   的防腐措施应进行:专项技术研究和论证 

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压力型预应力锚杆   由于受力时锚固体全长受压,自身构造能同时满足   Ⅰ级、Ⅱ级 防腐   要求,长期耐久性优良,因此可直接应用于:中等腐蚀环境,无需论证  大白认为,未来新建建筑不可能像以前房子一样,30年就拆除更新一次。全面提升   抗浮锚杆的最低防腐等级要求是比较务实的应对之策。还有一点不得不提,22   G8   15补充完善了   钢筋最小保护层厚 度要求   。  这是保证锚杆耐久性非常重要的措施之一,堵上了之前抗浮标准中未进行明确要求的这一漏洞。 

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 锚杆承载力与长度

22G815不只是大幅提升了抗浮锚杆的最低防腐等级要求,同时还一并   大幅降低了普通土层锚杆的抗拔承载力建议值:不超过240kN,较原标准降低30% 

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此外,对普通锚杆的有效锚固长度进行细分,分别给出   岩层、土层锚杆的长度建议值   。大白在之前的文章中也讨论过这个问题,所以个人认为此次修订是非常必要的。除此之外,图集还大幅提升了   压力型预应力锚杆在土层中   的   抗拔承载力特征值:由300kN提升至400kN,较抗浮标准增长33% 

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结合前文耐久性提升,并 对比普通锚杆与压力型预应力锚杆承载力的一降与一升,可以看出图集 颇有推荐使用压力型预应力锚杆,限制使用普通锚杆的意味。

试验与验收  

对于   基本试验的最小根数   ,22G815中要求最低不应小于6根,是抗浮标准之前规定值的一倍。

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验 收试验的最小根数   比抗浮标准增加1根,规定不应少于6根。

图片[17]-国标图集22G815《建筑结构抗浮锚杆》下载及国标图集22G815如何执行《建筑工程抗浮设计标准》JGJ 476-2019-金瓦刀

必须进行   蠕变试验   的土层,两者在规定上也有所不同。   特别是   土层塑性指数   取值上存在一定差异。

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经大白查证,图集对于验收试验与蠕变试验的要求,与YB/T 4659-2018《抗浮锚杆技术规程》是一致的。   而基本试验的最低根数要求,则取了该规范限值的上限。

 抗浮设计  

终于等到大家最关心的抗浮设计内容了, 22G815理顺了不少关键问题,且听大白一一道来。
抗浮稳定性验算22G815的抗浮稳定性计算公式,将建筑结构的自重、压重、水浮力和抗浮构件抗力修订为:标准值和特征值  终于不再是抗浮标准中那烦人的   设计值 ,容易存在误导。 

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还要提醒大家注意避一个大坑,对比上面两张图可以发现:  
对于 抗浮工程设计等级为丙级 的项目,图集 堵掉了抗浮标准的安全系数低于《建筑地基基础设计规范》5.4.3条第一款中 一般不低于1.05 的这一重大bug。

抗拔系数→经验系数

锚杆抗拔承载力验算公式中,22G815统一了土层、岩层锚杆公式中修正系数的参数命名:统一定为   经验系数   ,不再使用   抗拔系数   。

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此次修订大白认为还是非常必要的:  避免与抗拔桩承载力验算公式中的抗拔系数混为一谈,其实两者不是一回事。

 锚固段与筋体间粘结长度验算

这个事情大白要重点说道说道。对于筋体与锚固段有粘结的锚杆,例如   普通锚杆或拉力型预应力锚杆   ,该公式是必须验算的,目的在于   防止筋体从锚固体中拔出   。正常情况下,对于锚固体长度较长的锚杆,该公式不起控制作用。但是,对于 岩层锚杆及土层中锚固体长度较短的分散拉力锚杆 ,发生筋体拔出破坏的风险则较大。抗浮   标准可能想主推压力型锚杆,筋体全长无粘结,故而未收录该验算公式。没收录并不代表有粘结锚杆不需进行上述验算。 
22G815补充了这项验算内容, 具体公式如下:

图片[22]-国标图集22G815《建筑结构抗浮锚杆》下载及国标图集22G815如何执行《建筑工程抗浮设计标准》JGJ 476-2019-金瓦刀

对fms取值感兴趣的朋友,可以看看付文光总主编的 深圳市工程建设标准 SJG73—2020《 岩 土锚固技术标准》5.4.4条条文说明,这里大白就不再细谈了。不想研究那么深的朋友,参照 22G815的取值应该会比较稳妥:

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字小大家不一定看的清,列出如下:本表锚固段注浆体与地层间极限粘结强度标准值fms取值如下:水泥浆或水泥砂浆注浆体与 预应力螺纹钢筋 为1.4MPa,水泥浆或水泥砂浆注浆体与热轧 带肋钢筋及钢绞线 为0.9MPa。

群锚验算

先前大白曾在公众号写过,抗浮标准的群锚验算公式中存在   巨大无比的bug   ,照搬使用可能存在重大安全隐患。  
想了解背景信息的朋友,可以点击下方图片先行一读。

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图集明确了   土层、全风化岩及强风化岩的ftk取值为0   ,不应考虑其有利作用。此外,还修补了   大白上次没发现的   另一处bug   :先前的   假定破裂面上的岩土体极限抗拉承载力标准值Rmc值:没除以2倍安全系数  希望大家都看过之前的风险告知文章,提前避开这个大坑。

筋体截面积计算

抗浮标准中那难以理解的   基本组合下标准值   被22G815替换成了   标准值   ,并与锚杆的抗拔承载力特征值Rta进行了对应,这样就不容易产生歧义。  

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这下大家不用再担心要把Nt值乘以1.35的分项系数了吧。

彩蛋

曾有朋友问我,为啥**家的压力型预应力锚杆不像拉力型预应力锚杆那样设置有自由段(筋体无粘结段)?大白跟他讲了自由段设置的目的在于张拉储能和减少预应力损失等等,压力型锚杆全身无粘结,只要够长自然能满足上述需求。   对方表示听不   懂   。22G815帮忙回答了这个问题,下面上对比图:  

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对比两者构造不难发现:压力型可以优化掉不小于4m的自由段长度。这些都是钱啊,还是蛮香的 。

延伸阅读

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