一口气搞懂这个柱子为什么被压的粉碎

转载于工地艺哥说微信公众号，已获得授权

前不久

土木吧发布了一篇文章

据《楚天都市报》：武汉市江夏区金龙大街某小区刚交房一个月，地下车库就出现柱子顶端错位、压溃，柱端钢筋弯曲、混凝土开裂。

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图源土木吧

专家分析的原因是

“未考虑局部抗浮，柱端压溃”

业界同仁的意见明显分成了两派

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下面工地艺哥就抽丝剥茧

一点点的说清楚

搞懂这个问题之前还是要科普一番

1、什么叫地下室抗浮

(老司机可跳过)

地下室抗浮

就好比西湖上漂浮的一只船

不是要让它漂浮

而是要让它沉下去

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地下室就好比是那只船

西湖是怎么形成的？

挖个坑→建好地下室→周边回填土

不难理解，有地下水形成了西湖

还有一种情况

周边回填的土不够密实

下雨的水往里面渗透

下面是不透水性土

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因回填土不密实造成透水上浮的，叫做“脚盆效应”，多发生于南方地区。

假如上面有高高的楼

重力大于浮力

就没有问题

关键就在于有些地下室上面没有楼

顶板上方覆土不多无法平衡它

船就会飘起来

2、是不是船飘起来柱子就会压碎？

非也

像这种情况就不会

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什么样的情况会？

这就好比别人到你家做客提出要告辞

你拉拉扯扯客人非要走

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地下室要飘起来

也必须有人来拉住它

这个人是谁呢？

那么问题来了

3、把柱子混凝土压碎需要多大的力？

看图片看不出这是多大的柱子

假设它是600×600的

C30的混凝土

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注:这不是搞设计，所以采用的是标准值，而且不需要按《结构设计规范》的公式乘以折减系数。

就是1080吨

这个重量

相当于680立方米砖块的重量

即使是铁块

也需要138立方米

这些铁块摆在一间4米见方的屋子里

要堆上8-9米高

4、浮力有多大？

说起浮力，我想起一个人

他发明了投石机

图源网络

大敌当前

让小孩子和妇女

每人拿一个镜子打败了敌人

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他根据皇冠放在盆里溢出水的多少

就能看出皇冠打造时掺了假黄金

图源网络

他就是传说中的阿基米德

他发现的这个规律一直写在初中课本里

物体受到的浮力=排出水的重量

1080吨浮力相当于排出多少水？

详细计算之后

5、我觉得不太可能

现在的地下室

柱距一般不会超过8米(土豪除外)

每根柱子承受8×8=64平方米的上部重量

这叫受荷面积

水的容重是每立方米1吨

1080吨水作用在64平方米的面积上

相当于水的深度有16.9米

这个高度相当于4-5层楼的高度

显然，地下室还没有这么深

不过~

6、生活的假象欺骗了你

果真只有64平方米的受荷面积？

要知道，这不是搞结构设计

比方说你家的客人要走了

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从拉一把到不拉拉扯扯

省去了多大的力？

做个试验

先让地下室和主楼之间一刀两断

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这个时候你会发现

这根柱子承受了整个地下室的浮力！

什么概念？

假如地下室有1080平方米

水深只需1米！

把地下室翻转180度

其实就是一根悬挑梁

柱子承受着悬挑梁根部的剪力

如果你还是不能理解

那你一定钓过鱼

鱼在水里的时候感觉好重

钓上来一看

原来是条小鱼

图源网络

如果两边都有主楼呢？

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好像是真像大白、烟消云散

不过我告诉你

1080吨压不碎一根柱子

因为混凝土强度实际值比标准值要大

(只要混凝土强度是合格的)

更重要的一点

里！面！配！的！还！有！钢！筋！

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下面就告诉你真相

7、顺便告诉你柱子压碎前的几个征兆

及早发现就能避免更大的损失

还是把整体地下室看做是一根悬挑梁

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准确的讲

这是一根像面条一样的悬挑梁

把这根面条放大就是酱紫的

矩形变成了平行四边形

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最初的特征是怎样的呢？

相信你已经明白

如果框架之间有填充墙

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没有填充墙的地方

要么是柱子的上下端

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要么是梁的根部

就会出现裂缝

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抗水板薄弱部位出现裂缝漏水

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如果是一个地下室不同的部位多处出现这四种裂缝

地下室快要变成船了！

所以说柱子破坏的过程并非简单的受压

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一个柱子倒下去，还有千万个柱子站起来

一个结构工程师倒下去……