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钢结构设计防止钢结构工程基础沉降
浏览: 发布日期:2018-07-03
  钢结构设计防止钢结构工程基础沉降,当钢结构工程每平方米达到25KG以上基础承台需要达到1米高、1米宽与1米深,每平方米灰到35KG以上的钢结构工程需要做圈梁与1.2米的基础,详细还需要依据地面自身情况。
  
  当钢结构工程已施工完毕,又没有做好前期的投入,那么大家该怎样防止钢结构工程基础沉降,简单的来说就是加固,将所有的钢结构立柱用工字钢或槽钢圈起来,形成一个网状。此方法能防止钢结构工程的基础沉降作用。
  
  对于吊车吨位较大的钢结构工程,因为上部结构自重过轻,柱底轴力较小、弯矩相对较大,造成基础的偏心距过大,给基础设计带来一些困难。
  
  钢结构工程基础的受力特点
  
  钢结构工程基础通常采用单独基础,按偏心受压设计。对于高度不高且不带吊车的门式刚架钢结构工程,柱脚与基础的连接通常按铰接设计。基础顶面仅受由上部结构产生的竖向压力及风荷载产生的水平力。水平风荷载产生的基础底面附加偏心弯矩较小,基础设计相对简单。
  钢结构设计
  对高度较高且带有桥式吊车的门式刚架钢结构工程及钢排架结构工程,尤其是当吊车吨位较大 ( 单跨两台 20t 吊车或更大) 时,为了有效提升结构的抗侧移刚度以控制横向位移,柱脚通常设计为横向刚接、纵向铰接。
  
  工程所受纵向水平荷载通过柱间支撑传至基础顶面。而在横向,因为钢结构自重轻,结构自振周期长,水平地震作用相对较小,起控制作用的横向水平荷载通常为吊车水平制动荷载加风公式,两杆轴力可以不相等。
  
  基础底面的反力因相对过大的偏心荷载作用而分布不均匀,可能造成基础发生较大倾斜,甚至影响到工程尤其是带吊车工程的正常使用。
  
  所以,钢结构工程基础底面的地基土所受压力还需满足以下规定 :
  
  1) 对于无吊车荷载的柱基础,当计入风荷载作用时,允许基础底面地基土有零应力区存在,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一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作用的柱基础,不允许基础底面地基土有零应力区存在,即 pmin ≥ 0,若满足此条件,必须要求基底偏心距 e ≤b/ 6。
  
  钢结构基础设计的普遍方法
  
  依据以上所述基础的受力特点与设计要求,对于柱脚刚接的有吊车单层钢结构工程边柱,当吊车吨位较大时,若按常规单独基础设计,偏心距往往成为基础底面大小的控制条件,地基承载力不起控制作用,较大的偏心距将造成基础底面尺寸过大 ( 有时边长达到 6m 以上),很不经济,工程中无法接受。启博钢构经过对一些详细工程的分析比较,认为在设计过程中此类问题可通过以下方法得以解决 :
  
  1.1采用偏心基础
  
  偏心基础通常可减小基础尺寸,但对于吨位较大的吊车与工作级别为A6~A8的吊车,此方法应慎用。
  
  12 增加基础的附加重量
  
  当基础底面偏心距 ( 015m < e ≤ 112m) 时,此方法比较有效。增加基础的附加重量,可以通过两种途径实现 :
  
  1) 增加基础的埋深 : 基础埋深加大则基础上部土重相应增加,基底偏心距相应减小。此时可将基础设计成带钢筋混凝土短柱的单独基础,短柱的截面尺寸通常由钢柱脚底板大小决定,其配筋按计算确定。但是在增加基础埋深的同时,由柱脚水平剪力引起的基础底面附加弯矩也会相应增加,基底偏心距也可能有所增大。所以设计时应综合考虑以上两种因素,经试算比较后,选取合理的基础埋深。
  钢结构工程设计
  2) 工程外围护结构下部采用加重墙 : 墙体可采用非粘土的烧结砖,并使其重量通过墙下的地梁传至基础。墙体厚度可采用 370mm,高度自地梁顶面至底层窗台。为了增加墙高,底层窗台可依据情况适当抬高。地梁可以预制,也可以与基础短柱现浇,现浇地梁有利于调整相邻基础的不均匀沉降。
  
  钢结构工程设计中,上述两种途径结合使用效果更好。
  
  1.3采用桩基础
  
  当钢结构工程基础底面偏心距较大 ( e >112m) 且持力层埋深较深,采用上述方法不可以解决时; 或工程吊车吨位较大、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。桩基的类型可依据地基土质情况与当地施工条件综合确定。
  
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