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钢结构设计防止钢结构工程基础沉降

作者:admin 来源:未知 日期:2018-09-18 09:57:16

当钢结构项目达到25公斤每平方米以上,该基金会帽需要达到1米高,1米宽1米深,和上面的钢结构项目35公斤每平方米需要环梁和1.2米基金会,和细节还需要基于地面条件。

钢结构工程竣工后,在前期的投资工作中没有做好,那么如何防止钢结构工程的基础沉降,简单来说,就是加固,所有的钢结构柱用工字钢或槽钢环加固,形成一个网。这种方法可以防止钢结构工程的地基沉降。

对于起重机吨位较大的钢结构工程,由于上部结构自重过轻,柱底轴力较小,弯矩较大,基础偏心过大,给基础设计带来一定的困难。

钢结构工程基础的应力特性

钢结构的基础通常是在偏心受压的基础上设计的。对于低高度、无起重机的门式刚架钢结构工程,柱脚与基础的连接通常采用铰链设计。基础顶面仅受上部结构产生的竖向压力和风荷载产生的水平力的影响。水平风荷载产生的下垫面附加偏心力矩较小,基础设计相对简单。

门户框架钢结构工程和弯曲与桥式起重机钢结构工程,特别是当起重机吨位大(两个20 t起重机跨度或更大),为了有效地提高结构的抗侧刚度控制侧向位移,柱脚通常设计为刚性和纵向铰链。

工程纵向水平荷载通过立柱间支撑传递至基础顶部。在横向方向上,因为钢结构自重轻,长自然振动周期和相对较小的水平地震作用,起着控制作用的横向水平荷载通常是起重机水平制动负荷加风公式,和两极的轴向力可以不平等。

基础底部的反力分布不均匀,偏心荷载较大,可能导致基础倾斜较大,甚至影响工程的正常使用,尤其是吊车。

因此,钢结构基础的地基土压力必须满足以下要求:

1) 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。

2) 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。

钢结构设计防止钢结构工程基础沉降
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) 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。

2) 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。

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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