近年來 , 鋼結(jié)構(gòu)廠房以其自重輕 、抗震性能優(yōu)越 、結(jié)構(gòu)布置靈活 、 加工安裝速度快等特點在建筑工程中廣泛應(yīng)用 。 但對于吊車噸位較大的鋼結(jié)構(gòu)廠房 , 由于上部結(jié)構(gòu)自重過輕 , 柱底軸力較小 、彎矩相對較大 , 造成基礎(chǔ)的偏心距過大 , 給基礎(chǔ)設(shè)計帶來一些困難 。
如何防止鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)下沉需從基礎(chǔ)承臺做起，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房每平方米達到25KG以上基礎(chǔ)承臺需要達到1米高、1米寬和1米深，每平方米灰到35KG以上的鋼結(jié)構(gòu)廠房需要做圈梁和1.2米的基礎(chǔ)，具體還需要根據(jù)地面自身情況而定。
當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房已施工完畢，又沒有做好前期的投入，那么我們該如何防止鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)下沉，簡單的來說就是加固，將所有的鋼結(jié)構(gòu)立柱用工字鋼或槽鋼圈起來，形成一個網(wǎng)狀。此方法能防止鋼結(jié)構(gòu)廠房的基礎(chǔ)下沉作用。
1 鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)的受力特點
鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)通常采用單獨基礎(chǔ) , 按偏心受壓設(shè)計 。
對于高度不高且不帶吊車的門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房 , 柱腳與基礎(chǔ)的連接通常按鉸接設(shè)計 ?；A(chǔ)頂面僅受由上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的豎向壓力及風(fēng)荷載產(chǎn)生的水平力 。水平風(fēng)荷載產(chǎn)生的基礎(chǔ)底面附加偏心彎矩較小 , 基礎(chǔ)設(shè)計相對簡單 。
對高度較高且?guī)в袠蚴降踯嚨拈T式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房及鋼排架結(jié)構(gòu)廠房 , 尤其是當(dāng)?shù)踯噰嵨惠^大 ( 單跨兩臺 20t 吊車或更大) 時 , 為了有效提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度以控制橫向位移 , 柱腳通常設(shè)計為橫向剛接 、縱向鉸接 。廠房所受縱向水平荷載通過柱間支撐傳至基礎(chǔ)頂面 。而在橫向 , 因為鋼結(jié)構(gòu)自重輕 , 結(jié)構(gòu)自振周期長 , 水平地震作用相對較小 ,起控制作用的橫向水平荷載通常為吊車水平制動荷載加風(fēng)公式 , 兩桿軸力可以不相等 。 公式以彈性穩(wěn)定理論為依據(jù) ,
適用于兩桿長度相同 、 截面也相同的交叉斜桿 。
1) 相交另一桿受壓 , 兩桿截面相同并在交叉點均不中斷 , 則 :
式中
2) 相交另一桿受壓 , 此另一桿在交叉點中斷但以節(jié)點板搭接 , 則 :
3) 相交另一桿受拉 , 兩桿截面相同并在交叉點均不中斷 , 則 :
4) 相交另一桿受拉 , 此拉桿在交叉點中斷但以節(jié)點板搭接 , 則 :
新規(guī)范和舊規(guī)范計算長度系數(shù)對比見表 1 。
由表可見 ,舊規(guī)范有時偏于保守 , 有時又不太安全 。
在新規(guī)范的應(yīng)用中筆者發(fā)現(xiàn) , 新鋼規(guī)中對軸心受力構(gòu)件有了一些新的規(guī)定和計算方法 ; 舊規(guī)范有時偏于保守 ,有時又不太安全 , 所以大家在設(shè)計工作中 , 一定要與時俱進 , 不斷學(xué)習(xí)新規(guī)范 , 才能做出既經(jīng)濟又安全的好設(shè)計 。
2 基礎(chǔ)設(shè)計的基本要求
基礎(chǔ)底面的反力因相對過大的偏心荷載作用而分布不均勻 , 可能造成基礎(chǔ)發(fā)生較大傾斜 , 甚至影響到廠房尤其是帶吊車廠房的正常使用 。因此 , 工業(yè)廠房基礎(chǔ)底面的地基土所受壓力還需滿足以下規(guī)定 :
1) 對于無吊車荷載的柱基礎(chǔ) , 當(dāng)計入風(fēng)荷載作用時 ,允許基礎(chǔ)底面地基土有零應(yīng)力區(qū)存在 , 但必須滿足非零應(yīng)力區(qū)長度與基礎(chǔ)長度之比 L’/ L ≥ 0175 , 同時還必須驗算基礎(chǔ)底板受拉一側(cè)在基礎(chǔ)自重及上部土重作用下的抗彎強度 。
2) 對于承受一般吊車荷載作用的柱基礎(chǔ) , 不允許基礎(chǔ)底面地基土有零應(yīng)力區(qū)存在 , 即 pmin ≥ 0 , 若滿足此條件 ,必須要求基底偏心距 e ≤b/ 6 。