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钢结构建筑物下沉原因 如何防止

文章出处:未知 发表时间:2019-04-03作者:shunli

  如何防止钢结构基础从基础平台下沉,当钢结构厂房达到每平方米25KG时,基础盖帽需要达到1m高,1m宽,1m深,每个灰烬平方米超过35KG。钢结构车间需要是一个环形梁和一个1.2米的基础,它还需要基于地面本身。

  近年来,钢结构车间因其重量轻,抗震性能优越,结构布置灵活,加工安装快,已广泛应用于煤炭工程。本文仅讨论轻型钢结构的单层厂房(以下简称“钢结构建筑”)和带有三角形钢框架或用于封套结构的夹层板的钢梁结构。对于大吨位起重机的钢厂房,由于上部结构重量轻,柱底部的轴力相对较小,弯矩相对较大,导致基础偏心较大,这给基本设计带来了一些困难。

  1、钢结构车间基础的应力特征

  钢铁厂基础通常基于单独的基础,并设计为偏心压缩。

  对于低高度且没有起重机的钢制门式设备,柱脚和基座之间的连接通常是铰接的。基础顶面仅承受由上部结构产生的垂直压力和由风荷载产生的水平力。水平风荷载产生的水平底面具有较小的偏心弯矩,基本设计相对简单。

  对于带有钢梁的高架龙门架和带桥式起重机的钢梁结构,特别是当起重机吨位较大时(两个单塔和20吨起重机或更多),为了有效地改善结构,控制横向刚度来控制横向位移。柱脚通常设计成横向刚性和纵向铰接。工厂建筑的垂直水平载荷通过柱间支撑传递到基础顶面。在水平方向上,由于钢结构重量轻,结构具有长时间的自然振动,水平地震效应相对较小。控制控制的横向水平负载通常是水平制动负载加上起重机的风力公式。两根杆的轴向力可能不相等。该公式基于弹性稳定性理论。

  2、基本设计的基本要求

  由于相对较大的偏心载荷,基础底部的反作用力不均匀分布,这可能导致基础的大倾斜,甚至可能影响工厂建筑物的正常使用,特别是那些带有起重机的工厂建筑物。因此,工业厂房基础下的地基土受到以下压力:

  1)对于没有起重机载荷的柱基础,当考虑风荷载时,允许基础地基土的零应力区域存在,但非零应力区域的长度与基础长度的比率必须满足L'/L≥0175,同时还需要在地基重量和上地面重量的基础上检查基础板的张拉侧的抗弯强度。

  2)对于承受正常起重机载荷的柱基础,不允许在地基土中存在零应力区,即pmin≥0。如果满足该条件,则基准偏心率必须为e≤b/ 6 。

  3、基本设计的一般方法

  根据上述基础的力特性和设计要求,对于柱脚刚刚连接到起重机单层钢厂侧柱,当起重机吨位较大时,如果采用常规基础设计,偏心率往往成为基础底部尺寸在控制条件下,基础的承载能力不起控制作用,较大的偏心率会导致底板尺寸过大(有时长度超过6米),这是不经济的。在项目中不可接受。通过对一些具体项目的分析和比较,笔者认为通过以下方法可以在设计过程中解决这些问题:

  3.1使用偏心

  当基面偏心率小(通常e≤015m)时,该方法是有效的。该原理相当于在较大弯曲距离的方向上预先施加反向弯矩以减小偏心。但是,由于水平风荷载和起重机负荷对厂房的双向影响,应选择正负方向的不利组合进行验证和控制。目前的钢结构设计方案“STS”还不能验证偏心率的基础。设计人员可以选择几组不利的组合,并使用其他辅助程序(例如“对齐”)进行检查。

  偏心通常可以减小基本尺寸,但对于吨位较大的起重机和工作水平为A6-A8的起重机,应谨慎使用此方法。

  3.2增加基本额外重量

  1)增加基础埋深:当基础埋深增加时,基础上部土壤重量相应增加,基础偏心率相应减小。在这种情况下,基础可以设计为带有钢筋混凝土短柱的单独基础。短柱的横截面尺寸通常由钢柱底板的尺寸确定,其加固通过计算确定。然而,在增加基础埋深的同时,由柱脚的水平剪切力引起的附加弯矩将相应增加,并且基础偏心也可能增加。因此,在设计中应综合考虑上述两个因素。经过试验和比较,

  2)增重墙用于工厂外部保护结构的下部:墙体可由非粘土烧结砖制成,其重量通过墙下的地梁传递到基础。壁厚可以是370mm,从地板梁顶部到底部门槛的高度。为了增加墙壁高度,可以根据情况适当地提升底部壁架。地梁可以用基础短柱预制或浇铸到位。现浇梁有利于调整相邻基础的不均匀沉降。

  3.3使用桩基

  当基础底部偏心距较大(e> 112m)且承重层深度较深时,上述方法不能用于解决问题; 或者工厂起重机的吨位较大,表面长期大面积附加费超过60kN / m2,基础土壤中等。对于高压缩土壤,当必须考虑桩对基础的额外影响时,应使用桩基。桩基的类型可以根据地基的地面条件和当地的施工条件进行综合确定。

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