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如何预防钢结构厂房基础下沉需从基础承台做起

2021-08-30

钢结构厂房


如何预防钢结构厂房基础下沉需从基础承台做起,当钢结构厂房每平方米达到25KG以上时,承台需要达到1米高、1米宽和1米深,每平方米灰到35KG以上的钢结构厂房需要做圈梁和1.2米的基础,具体要根据地面的情况而定。

钢结构厂房建设完成后,没有做好前期的投入,那么我们怎样才能防止厂房基础沉陷呢,简单来说就是加固,把钢结构立柱全部用工字钢或槽钢圈起来,形成网状。这种方法可以防止钢结构厂房的地基下沉。

近几年来,钢结构厂房以其自重轻、抗震性能优越、布置灵活、加工安装快捷等特点,广泛应用于煤炭工程。文中只讨论了采用压型钢板或夹芯板的门式刚架轻型钢结构,单层厂房钢排架结构(以下简称“钢结构厂房”)。针对大吨位的钢结构厂房,由于上部结构自重过轻,柱底轴力小,弯矩较大,造成基础基础偏心距过大,给基础设计带来一些困难。

钢构厂房基础的受力特性。

钢质厂房基础一般采用偏心受压,独立地基。

对不高、无吊车的门式刚架钢结构厂房,其柱脚与基础的连接一般采用铰接方式。基底顶面只受到上部结构所产生的垂直压力和风荷载所产生的水平力。由水平风荷载引起的基础底面附加偏心弯矩较小,基础设计相对简单。

特别是在吨位较大(单跨两台20t吊车或更大)时,为了有效提高结构抗侧刚度,控制横向位移,柱脚设计为横向刚接、纵向铰接,从而有效地提高结构抗侧刚度,从而控制横向位移。工厂被纵容了。

由柱间支撑向水平荷载传递到基础顶面。对于横向来说,由于钢结构自重轻,自振周期长,水平地震作用相对较小,对其起控制作用的横向水平荷载通常为吊车水平制动器加风公式,两杆轴力可以不相等。钢结构厂房基于弹性稳定性理论的公式,

可用于两杆相同长度、同样截面的交叉斜杆。

1)相交另一杆受压,两杆的截面相同,且在交叉处不中断,则:

2)相交另一杆受压,此另一杆在交界点中断但用节点板搭接,则:

3)相交的另一杆受拉,两杆的截面相同且在交点处不中断,则:

4)交叉另一杆受拉,该拉杆在交界点中断但用节点板搭接,则:

笔者在使用新规范时发现,新规范对轴心受力构件有了一些新的规定和计算方法;旧规范有时偏于保守,有时也不太安全,因此大家在工作中,必须与时俱进,不断学习新规范,才能做出既经济又安全的好设计。

二是钢结构厂房基本设计要求。

由于偏载较大,基础底面的反力分布不均,可能导致基础产生较大倾斜,甚至影响厂房特别是带吊车厂房的正常使用。所以,工业厂房基础底面的地基土压力也应符合下列规定:

1)对于无吊车荷载的柱基,当计算风荷载时,基底地基土有应力区为零,但必须满足非零应力区长度与基础长度之比L'/L≥0175,同时还必须验算基础底板受拉侧在基础自重及上部土重作用下的抗弯强度。

2)对于承受一般吊车荷载的柱基,不允许基础底面有无应力区的地基土存在,pmin≥0,如果该条件满足,必须要求基底偏心距e≤b/6。

3基本设计通用方法。

针对上述基础的受力特点和设计要求,对于单层钢结构厂房的柱脚刚接吊车的边柱,当吊车吨位较大时,如果按常规的单独基础设计,偏心距往往成为基础底面大小的控制条件,不能对其进行控制。作者通过对一些具体工程的分析和比较,认为这种问题在设计过程中可以通过以下方法解决:

3.1采用偏心基础。

在基底面偏心距较小(一般情况e≤015m)时,这种方法效果更好。该方法相当于在较大的弯距作用方向预先加一个反向弯矩,从而降低偏心效应。但是由于厂房的水平风荷载和吊车荷载都是双向作用,在设计时应选择正、负的不利组合,分别进行验算和控制。现行的钢结构设计程序“STS”不能验算偏心基础,设计者可以选择几组不利组合,借助于“理正”等其它辅助程序对其进行验算。

偏心式基础一般可使基础尺寸变小,但对于吨位较大、工作等级为A6~A8的吊车,应谨慎使用。

3.2基础额外的重量。

地基底面偏心距(015m1)增加基础埋深:基础埋深增大,基础上部土重相应增加,基底偏心距相应减小。这时基础可以设计成钢筋混凝土短柱的独立基础,短柱截面尺寸通常由钢柱脚底板的尺寸来决定,其配筋是根据计算确定的。但当增加基础的埋深时,由于柱脚水平剪力引起的基础底面附加弯矩相应增加,基底偏心距也可能增大。所以设计时应综合考虑上述两个因素,经试算比较,选择合理的地基埋深。

2)厂房外护结构下部采用加重墙:墙体可使用不含粘土的烧结砖,通过墙下地梁将重物传递到基础。可以采用370mm的壁厚,高度从地梁顶面到下窗台。为提高墙高,可根据情况适当提高底层窗台。地面梁可预制或与基础短柱现浇,现浇地梁有利于调整相邻基础的不均匀沉降。

在工程设计中,上述两种方法的联合使用效果较好。

3.3使用桩基。

用上述方法解决时,基础底面偏心距较大(e>112m),且持力层埋设深,用上述方法无法解决时;或厂房吊车吨位过大、地面长期大面积堆载超过60kN/m2、基底土为中、高压缩性土,必须考虑堆载对基础的附加影响时,宜采用桩基础。桩基础的类型可以根据地基土质和当地的施工条件综合确定。

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