ganggouren
一、小编的疑问
某日，小编正在计算某高层住宅的筏板基础，点开计算软件的基础冲切计算结果，嘴角一扬，“嗯，没有‘红的’，都过了，可以进入成图配筋啦！“等等……仔细一看，真的没有问题吗？
这个黑色的框是什么？
为什么这些黑色的异形区域比我设置的加厚区还要大？
为什么有的墙肢上出现好几个计算结果？
而有的只有一个？
对于这种形状不规整的竖向构件，软件到底能不能正确计算？
小编看着这个计算结果，心理犯了嘀咕，这个结果会不会有问题啊……
二、柱、墙下部筏板基础冲切计算
大家都知道，基础设计是建筑结构设计中的重要环节,它直接关系到整体结构的安全性。筏板基础是一种常见的基础形式。
筏板基础.
筏板基础的冲切承载力验算是建筑结构工程中经常遇到的问题。而冲切破坏是一个脆性破坏，破坏前没有征兆，一旦破坏，对高层建筑来说是致命的，会引起竖向构件刺入地基，最终导致建筑的整体坍塌，进而造成巨大的生命财产损失。因此搞清筏板基础的冲切计算极为关键。根据现有的《混凝土结构设计规范》以及《建筑地基与基础设计规范》，大家可能都会计算独立柱下筏板基础的冲切，可是正如前面所说如果遇到一个L形墙肢，一个Z字形墙肢或者有端柱的墙肢， 该怎么去计算它的冲切呢？
板的受冲切承载力计算
根据《混凝土结构设计规范》不配置弯起钢筋的板的受冲切承载力应符合下列规定：
公式中的系数η，应该按照下列两个公式取较小值：
这里我们要重点关注冲切周长um。
简而言之，计算冲切周长其实是为了间接计算冲切面积。对于单柱冲切而言，冲切面积实际上沿着45°方向冲切锥的四个侧面面积，即4个梯形面积，而他们的高与筏板的厚度线性相关，所以梯形面积可以等效为中位线（1/2h0）处的长度乘以h0，再乘以一个根据试验得出的系数。那么将四个面的1/2h0高度处的长度连在一起，即为冲切周长um。
那么如何去确定这个冲切周长Um呢？
冲切周长Um可以理解为某竖向构件的外轮廓外扩不小于1/2h0后所围成的周长最小的封闭曲线，因为在冲切面强度一定的情况下，构件破坏时一定会选择冲切承载力最小的位置，也即等效冲切曲线周长最小处。其的取值看似简单，其实对于不同的竖向构件其取法各不相同。
1.矩形单柱
矩形柱周长外扩h0/2，即可得到Um。
2.L型墙肢，Z字形墙肢
3.带边框柱的墙肢
冲切验算时，将边框柱和剪力墙和在一起，作为一个验算单元考虑，相当于一个异形柱。冲切轴力为各部分竖向构件之和。冲切面的画法如上图所示。
4. 柱墙组合的复杂情况
遇到柱、墙组合的复杂情况时，需要将柱子和墙肢合成一个单元，画出冲切面。
总结一下：
1、边框柱和墙肢合成一个计算单元，相当于按异形柱计算；
2、按“凸包+偏移”的几何算法，确定冲切破坏锥和临界截面的轮廓线；
确定冲切面的核心是竖向构件外轮廓，外扩1/2h0的长度，取最短周长。由于两点之间直线最短，这个过程就决定它必须是一个凸多边形，而不可出现凹角。
三、实际工程中的解决方法
在实际工程计算时，我们所用到的结构软件往往会根据上部的竖向构件去自行判断出相应的冲切面，有时候由于竖向构件较为复杂，或者单柱与墙肢的位置较为接近，需要“自动识别+人工交互”的方式，绘出真实的冲切面。让短肢墙的冲切范围一定要包含在墙下的加厚区范围之内，不然软件所取用的冲切厚度与图纸上实际表达的不一致，造成安全隐患。
在YJK中的具体的操作方法如下：
（1）对于单墙冲切
在YJK的计算中选择单墙肢，自动生成计算书。计算方法与“单柱冲切“相同。
（2）短肢墙冲切L/B<=8、多柱冲切
软件可以交互选择多个需要在一起验算冲切的墙肢或柱，自动生成计算书。对于和墙肢相连的端柱也可以和墙肢一起选择。另外如果竖向构件距离很近也可以同时考虑，进行组合验算。
（3）长肢墙冲切L/B>8
根据YJK用户手册，“实际工程中常有单独的短墙肢或同一直线上的几个相连的短肢位于筏板基础上，这种情况不满足多墙冲剪的计算条件，但也可能对平板的厚度起到控制作用。需要指出，规范中规定的取值不宜大于4，在程序中对大于4时，程序按照的实际值也进行了计算，因此此时的计算超出了规范约定的范围，其结果仅供用户参考。”
我们可以将墙肢和与其相连的边框柱一起选择计算，这样软件可按边框柱和墙肢的组合截面计算冲切。
至此，小编终于得到了答案。经过一番操作，对加厚区的范围进行了调整，终于得出了与实际相符的结果，放心的成图去了。
细细想来，基础里面的门道还是很多的，其常常需要涉及广泛的理论知识，所以很多时候还是需要先弄清楚原理后才能实现软件计算的“快而准”。打开YJK就是“干”，终究还是莽撞了点，默默捏了把汗~！
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配图：部分原创，部分来自网络（侵删）
参考文献：[1]混凝土结构设计规范
[2]建筑地基与基础设计规范
[3]基础设计软件YJK-F用户手册
[4]YJK基础答疑综合分类
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“转自：非解构-公众号”上海结构设计圈仅限在上海从事结构设计的朋友们。
