近年來 , 鋼結構廠房以其自重輕 、抗震性能優(yōu)越 、結構布置靈活 、 加工安裝速度快等特點在建筑工程中廣泛應用 。 但對于吊車噸位較大的鋼結構廠房 , 由于上部結構自重過輕 , 柱底軸力較小 、彎矩相對較大 , 造成基礎的偏心距過大 , 給基礎設計帶來一些困難 。
如何防止鋼結構廠房基礎下沉需從基礎承臺做起，當鋼結構廠房每平方米達到25KG以上基礎承臺需要達到1米高、1米寬和1米深，每平方米灰到35KG以上的鋼結構廠房需要做圈梁和1.2米的基礎，具體還需要根據(jù)地面自身情況而定。
當鋼結構廠房已施工完畢，又沒有做好前期的投入，那么我們該如何防止鋼結構廠房基礎下沉，簡單的來說就是加固，將所有的鋼結構立柱用工字鋼或槽鋼圈起來，形成一個網(wǎng)狀。此方法能防止鋼結構廠房的基礎下沉作用。
1 鋼結構廠房基礎的受力特點
鋼結構廠房基礎通常采用單獨基礎 , 按偏心受壓設計 。
對于高度不高且不帶吊車的門式鋼架鋼結構廠房 , 柱腳與基礎的連接通常按鉸接設計 。基礎頂面僅受由上部結構產(chǎn)生的豎向壓力及風荷載產(chǎn)生的水平力 。水平風荷載產(chǎn)生的基礎底面附加偏心彎矩較小 , 基礎設計相對簡單 。
對高度較高且?guī)в袠蚴降踯嚨拈T式剛架鋼結構廠房及鋼排架結構廠房 , 尤其是當?shù)踯噰嵨惠^大 ( 單跨兩臺 20t 吊車或更大) 時 , 為了有效提高結構的抗側移剛度以控制橫向位移 , 柱腳通常設計為橫向剛接 、縱向鉸接 。廠房所受縱向水平荷載通過柱間支撐傳至基礎頂面 。而在橫向 , 因為鋼結構自重輕 , 結構自振周期長 , 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)范的應用中筆者發(fā)現(xiàn) , 新鋼規(guī)中對軸心受力構件有了一些新的規(guī)定和計算方法 ; 舊規(guī)范有時偏于保守 ,有時又不太安全 , 所以大家在設計工作中 , 一定要與時俱進 , 不斷學習新規(guī)范 , 才能做出既經(jīng)濟又安全的好設計 。
2 基礎設計的基本要求
基礎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 , 當計入風荷載作用時 ,允許基礎底面地基土有零應力區(qū)存在 , 但必須滿足非零應力區(qū)長度與基礎長度之比 L’/ L ≥ 0175 , 同時還必須驗算基礎底板受拉一側在基礎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 , 不允許基礎底面地基土有零應力區(qū)存在 , 即 pmin ≥ 0 , 若滿足此條件 ,必須要求基底偏心距 e ≤b/ 6 。