单选题 某高层建筑设有一层地下室,层高3.5m,墙壁厚度300mm,墙内壁取h 0 =270mm;混凝土强度等级C30,采用HRB335级钢筋;室外地面上作用有10kN/m 2 的均布活荷载,土的浮重度为11.4kN/m 3 ,为计算方便,假设地下水位和土压力均起始于地下室顶板面处;土压力系数如下:主动土压力系数K 1 =0.333;静止土压力系数K 2 =0.5;被动土压力系数K 3 =3.0;地下室外墙壁假定按上、下简支于地下室顶板面及底板处的单向板计算,并忽略作用于墙壁上的竖向压力,则地下室外墙配筋与下列哪一数值最为接近?
【正确答案】 C
【答案解析】[解析] (1)土压力系数
因地下室外墙在水平荷载作用下变形很小,故应取静止土压力系数K 2
(2)根据《荷载规范》规定,土压力应作为永久荷载考虑;在此,地下水属于水位变化的水压力,应按可变荷载考虑,分项系数取1.40。
(3)荷载组合,计算简图见图6-8-1。
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根据《荷载规范》,应考虑下列荷载组合:
①由可变荷载效应控制的组合
g=γ G q GkQ1 q Q1kc γ Q2 q Q2k
式中 γ G =1.2,γ Q1Q2 =1.4,ψ c =0.7。
②由永久荷载效应控制的组合
g=γ G q GkcQ1 q Q1kQ2 q Q2k )
式中 γ G =1.35,其余系数同上。
可变荷载效应控制的组合(1)
q 1 =1.4×10×0.5=7kN/m 2
q 2 =1.2×11.4×3.5×0.5+7+0.7×1.4×10×3.5=65.24kN/m 2
可变荷载效应控制的组合(2)
q 1 =0.7×1.4×10×0.5=4.9kN/m 2
q 2 =1.2×11.4×3.5×0.5+4.9+1.4×10×3.5=77.84kN/m 2
永久荷载效应控制的组合
q 1 =4.9kN/m 2
q 2 =1.35×11.4×3.5×0.5+4.9+0.7×1.4×10×3.5=66.14kN/m 2
经计算,配筋由可变荷载效应控制的组合(2)确定(略)。内力计算简图见图6-8-2。
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(4)弯矩及配筋计算
q 1 =4.9kN/m 2
q 2 =77.84kN/m 2
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根据《混凝土规范》公式(6.2.10-1)及公式(6.2.10-2)
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根据《混凝土规范》第8.5.1条,受拉钢筋的最小配筋率应取0.2%和 [*] 中的较大值。因此:
A s1 =0.2%×1000×300=600mm 2 ,A s2 =0.45× [*] ×1000×300=643.5mm 2
A s =825mm 2 >643.5mm 2
所以选项C是正确的。
[点评] (1)本题是一个假定的题目,如地下水位起始于地下室顶板面处,地下室外墙为简支于地下室顶、底板的平面板等。在工程中应根据实际情况确定。
(2)土的侧压力共分为三种:①被动土压力;②静止土压力;③主动土压力。其中被动土压力最大,静止土压力居中,主动土压力最小,三者之间的关系见图6-8-3及图6-8-4。当墙身位移为零时的土压力称为静止土压力,一般来说,如地下室埋得较深,墙身刚度较大,又被刚性楼板侧向支撑着,仅可能产生很小的位移时,可按静止土压力计算。
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(3)根据《荷载规范》第3.1.1条文说明,只有水位不变的水压力方可以认为是永久荷载。