浅谈门式刚架结构平房粮仓柱脚及基础设计实例与要点
某大跨度门式刚架轻型钢结构仓库设计分析

某大跨度门式刚架轻型钢结构仓库设计分析随着建筑技术的不断发展,轻型钢结构已经成为现代建筑中最为流行的设计方法之一。
其具有施工速度快,工程周期短,使用寿命长等优点,无论是在住宅、商业还是工业领域都有广泛的应用。
而在这其中,某大跨度门式刚架轻型钢结构仓库设计,则是一种非常典型的应用案例。
本文将以此为基础,就该仓库的具体设计和相关分析进行讲述。
一、建筑结构设计1.建筑结构形式该仓库采用的是门式刚架结构形式,主要原因在于大跨度空间要求跨度较大、除轨设备配合作业的需要等。
门式刚架一般采用钢材制作而成,不仅能承受比较大的荷载,还具有比较高的热膨胀系数和耐火性,能有效保障仓库的防火安全。
2.建筑结构构件门式刚架结构由顶梁、底梁、肋板和立柱等多个构件组成,其中最主要的构件是立柱和横梁。
这些构件之间通过连接件连接,形成一个相对稳定的空间架构。
同时,门式刚架结构还采用了悬臂梁支撑结构,使结构更加牢固。
3.建筑结构分析根据实际需要,该仓库的跨度设计为40米,高度17米,建筑面积4680平方米。
因此,在门式刚架结构的设计中,对每一个构件的尺寸、材质、连接方式和稳定性等方面都有非常严格的要求。
经过多次模拟分析和计算,最终确定了门式刚架结构各构件的具体尺寸。
二、建筑材料选择1.钢材钢材作为门式刚架结构的主要构件材料,需要具有高强度和较好的韧性,才能够满足各方面的要求。
一般来说,建筑中所使用的钢材有Q235和Q345两种,其中Q345钢材的强度和韧性都比Q235更为出色。
因此,在本次的设计中,Q345钢材被作为门式刚架结构的主要材料。
2.夹芯板夹芯板是现代建筑中常用的隔热和保温材料,因其具有重量轻、寿命长、隔音效果好等优点而备受关注。
夹芯板内部为聚苯乙烯泡沫,外部则为彩钢板覆盖,可有效防止建筑物内部产生冷应力。
因此,在设计中,我们选用了夹芯板作为主要的隔热和保温材料。
三、建筑施工流程建筑施工流程对于保障建筑质量、保证施工进度有着非常重要的作用。
门式刚架结构型式探讨

门式刚架结构型式探讨摘要石化类门式刚架一般采用柱底刚接的全钢结构,钢结构施工方便快捷、易于修改,但钢结构造价较高、刚接柱脚基础短柱尺寸大占地面积多。
本文结合工程实例,对比分析刚接柱脚的常规门式刚架、铰接柱脚的常规门式刚架以及牛腿以下柱为混凝土柱上柱为钢结构柱的厂房结构,分析了铰接柱脚常规门式刚架的适用范围,得出高跨比较高时刚接柱脚优于铰接柱脚、混凝土结构柱经济性优于钢结构柱的结论。
关键字:门式刚架;钢结构;混凝土;埋件;刚接;铰接1绪论石化行业单层工业厂房多采用门式刚架轻型房屋钢结构型式,此种结构类型具有施工方便快捷、受力明确等优点,但也有钢结构造价较高等缺点。
带桥式吊车的厂房柱脚与基础一般设计为刚接,厂房内若有压缩机等设备,需搭建二层平台来检修或操作设备,加上电仪支架以及高位油箱等附属设施需求,总高度一般大于15米,另外二层平台横梁与厂房柱铰接时横梁线刚度为零[6],因此石化厂房柱在风荷载以及吊车横向水平力作用下位移较大。
刚接柱脚石化工业厂房牛腿以下柱多采用钢结构材料,若能用混凝土来替代钢材或能节省工程造价。
本文根据某项目工业厂房实例,对采用刚接柱脚的常规钢结构门式刚架、采用铰接柱脚的常规钢结构门式刚架以及牛腿以上钢结构柱(以下简称上柱)与牛腿以下混凝土柱(以下简称下柱)刚接的厂房结构进行对比,分析了铰接柱脚常规门式刚架的适用范围,并设计了上钢下砼柱节点埋件,最后对比了相关经济性。
2 厂房不同结构型式对比拟建厂房所在地区抗震设防烈度7度,设计基本地震加速度为0.15g,设计地震分组第一组,场地类别II类,场地特征周期0.35s,基本风压值0.65kPa,地面粗糙度类别A 类;钢结构柱截面大于HW300x300时钢结构材料选用Q345B ,混凝土强度等级为C35,受力主筋采用HRB400E 级;该厂房设计高度17.8m ,纵向三跨均为6m ,横向中间跨为单跨16m ,横向边跨柱距分别为5m 、6m 、5m ;吊车20/5 t 。
门式刚架结构设计浅析

门式刚架结构设计浅析摘要:门式刚架由于钢材的强度高,延性和韧性良好,在构造合适、布置合理的情况下,具有良好的抗震能力。
轻型门式刚架是梁柱采用刚性连接的单层钢结构,其具有结构简单、自重轻、受力合理、施工方便和便于工厂标准化的加工制作等特点,广泛应用于工业、商业及文化娱乐公共设施等工业与民用建筑中。
因此设计时应综合考虑各种影响因素,才能保证厂房的正常使用。
关键词:钢结构;门式刚架;结构设计1 门式刚架结构形式钢架结构系指工业与民用建筑在建筑物主要承重横向排架体系中,柱与横梁或柱与屋架连接节点部分或全部采用刚接连接的一种结构形式。
门式刚架具有多种结构类型,最常见的有单跨、双跨和多跨几种,根据坡脊数的数量来划分,可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。
屋面坡度宜取1/8~1/20。
单脊双坡多跨刚架,在没有支柱设计的房屋建筑中比较常见,如果刚架柱高度有限且负荷要求不高时,中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。
门式刚架结构中,其柱脚一般常用铰接设计,当用于工业厂房且有5t以上桥式吊车时,可将柱脚设计成刚接。
2 结构布置2.1 柱网布置柱网布置要满足建筑要求,应考虑与采光、通风和外围结构形式等相协调。
工业厂房要满足工艺要求,柱的布置应与车间内的设备(机械、工业炉、起重及运输设备等)相协调,要适应厂房扩建和工艺设备更新的要求。
为保证厂房的横向刚度,有利于吊车运行,便于设计计算,尽量布置在一条横向轴线上。
为便于制造、安装、应尽量采用统一柱距,以减少结构构件的种类。
门式刚架的单跨跨度宜为12m~48m,如果边柱宽度不均等,要向外侧对齐。
门式刚架之间的距离也要根据钢架跨度、负荷大小来合理确定,通常有三种距离可选择:即6m、7.5m、9m。
2.2 支撑的布置就整体而言,支撑的主要作用是:保证结构构件的稳定与正常工作;增强结构的整体稳定性和空间刚度;把纵向风荷载、吊车纵向水平荷载及水平地震作用等传递到主要承重构件;保证在施工安装阶段结构构件的稳定。
门式刚架设计讲解

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早期典型的门式刚架是1910年布鲁塞尔世博会的德国机械工程展厅,采用了多层阶形钢框架结构;1932年建成的德国埃森煤矿税收协会采用了门式钢框架结构。
1954年由托罗哈设计的德国地铁站,采用的是典型的门式刚架结构,他把装饰效果与门式刚架的受力完美结合。
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在国外预制轻钢建筑进入中国之前,中国就开始了自己的轻钢建筑体系的研究。
20世纪70~80年代,部分设计人员已经开始尝试全钢结构建筑;但由于钢产量的限制及设计方法陈旧,钢结构建筑在中国发展举步维艰。
在改革开放的十多年间,数不清的国外轻钢建筑厂商驻入中国,无数的本地轻钢建筑公司涌现。
我国钢结构体系的发展大致经过了这样的时期:1990年以前,钢结构建筑在工业领域中的主要应用是重型厂房中的排架结构体系,在民用领域中的主要应用是螺栓球或焊接球网架结构;自1990年代起,钢结构在我国进入了快速的全面的发展和应用时期。
门式刚架结构被大量应用于工业厂房、超市、仓库中;钢框架在多高层建筑中也得到了越来越多的应用;薄壁彩钢板大量应用于各类结构的维护体系和无梁无柱穹顶中;钢管直接汇交焊接结构及其与高强度拉索的组合结构已推广应用于各类体育、文化等公共建筑中;冷弯薄壁型钢截面除广泛应用于檩条等维护结构构件外也开始作为结构的主要受力构件或其组成部件得到应用。
聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
现代钢结构体系由热轧截面、焊接截面和冷弯薄壁型钢截面构件组成。
人们往往将钢结构划分为普通钢结构和轻型钢结构两大类。
门式刚架钢结构设计要点

门式刚架钢结构设计要点摘要:随着我国经济的发展,我国的建设发展越来越快,建筑中采用的结构形式也越来越多。
目前,门式刚架轻钢结构房屋广泛应用于工业和物流建筑。
由于工期短、自重轻、拆装方便、布置灵活,在建筑业得到了广泛应用。
为了进一步推动门式刚架轻型建筑结构在我国建筑行业的应用,有必要结合其结构优势,对其结构设计要点进行深入分析,优化设计工作,提高结构合理性。
在此基础上,本文简要分析了门式刚架轻型房屋钢结构设计要点。
关键词:门式刚架:轻型房屋钢结构:设计要点前言门式刚架钢结构是轻钢结构的一个分支。
迄今为止,设计、制造和建筑标准都有既定的制度和标准。
使用门式刚架建造的建筑物具有重量轻、工作时间短、外形美观、标准化程度高、综合建筑成本低等优点。
近年来,随着经济建设的需要,大量门式刚架钢结构被应用于工程建设。
一、门式刚架结构的形式及特点门式刚架结构是梁柱构件的组合,是一个由柱与直、弧形、线形梁刚性连接的承重框架体系。
有多种形式。
单层建筑和仓库广泛采用单层、单跨、双跨或多跨双坡度门式刚架。
根据通风和照明的需要,可以设置天窗、通风屋顶和采光带。
门式刚架的构件截面尺寸小,可有效利用建筑空间,从而降低房屋高度和建筑体积,且建筑造型简单美观。
其次,平面内外刚度好、刚度小,为制造、运输和安装提供了有利条件。
门式刚架有多种结构形式,包含如下:按构件体系分,有实腹式与格构式;根据截面组成,有等边截面和可变截面。
实腹式刚架截面通常为h形,少数为z形;网格横截面为矩形或三角形;根据结构材料的选择,采用普通钢、薄壁钢、钢管或钢板焊接。
与传统单层建筑相比,门式刚架钢结构具有以下特点:(1)便于拆除,可用于临时建筑,这是其显着特点。
(2)屋面板采用轻型压型钢板屋面。
因为屋顶很轻,支撑它的结构也很轻。
在外墙方面,砖墙有利于保温,降低了成本,但结构侧向位移要求严格,外观不佳,因此大部分仍采用彩钢墙板。
(3)刚架可采用变截面,且截面与弯矩成正比。
格构柱门式钢架的设计要点浅谈

格构柱门式钢架的设计要点浅谈摘要:格构柱门式刚架结构是利用格构柱替换普通等截面柱的一种门式刚架。
本文的讨论基于该结构形式在一个跨度为21m,吊车为Q=25/5t 重级工作制(A6)结构中的工程应用。
作为一种以平面受力为主的结构形式,文中阐述了其结构布置和设计的一般原则和要点。
关键词:格构柱肩梁柱间支撑门式钢架吊车梁1结构体系的衍生随着房屋建筑行业的发展,门式刚架轻型房屋结构的发展越来越迅速,并逐渐在技术领域有所突破。
门式刚架结构由其横梁和柱刚结而协调工作,使得横梁的跨中弯矩和挠度大幅下降,因而其跨越能力较简支梁大大增加。
但是目前门式刚架基本采用以H型钢为主的实腹式构件,刚架抗弯刚度较小,因而制约了其跨越能力的进步提高。
由于格构柱属于压弯构件,多用于厂房框架柱和独立柱,优点在于能节约材料,抗压弯刚度大。
如果将H型钢实腹柱换成格构柱,其跨越能力和承受吊车荷载的能力将大幅提高。
本文主要结合格构柱门式刚架结构在一实际工程中的应用,对其结构合理布置、设计原则和要点进行分析,并提出了一些结论。
从实际工程应用的效果看,该结构体系受力性能良好,不仅满足建筑设计的要求,而且技术经济指标较低,值得推广。
2. 工程应用背景本期工程为珠拉金矿已废弃石再回收贵金属工程的其中一个子项,子项名称为汽车维修车间。
根据建筑和工艺的要求,主体结构纵向轴线距离长93m,其中第四跨跨度为9m,其余跨度全为12m。
跨度方向最大轴线距离为21m,内部不允许设置支撑柱。
设置吊车Q=25/5t 重级工作制(A6)。
3. 设计的基本原则和要点本工程以格构柱门式刚架作为结构主要受力系统,用于承受竖向荷载和竖向地震作用,同时也作为结构抵抗横向水平地震作用的抗侧力体系。
厂房柱采用上柱为H型钢,下柱为格构柱的阶型柱,梁采用焊接H型变截面,柱脚采用插入式刚接节点。
具体的刚架形式和计算简图见下图。
3.1基础设计本工程基础采用插入式基础。
格构柱柱脚的埋入深度应由计算确定。
浅谈门式刚架轻钢结构抗风柱的设计

柱 的 剪 力 传 递 给 基 础 顶 面 而 在 基础 底 面产 生 的 弯矩 为 8
K N * m, 偏 心距 只有 0 . 1 3 m。 基 础 底 面平 均 压 力 : P k : F k + G k / A < f a = 1 5 0 k P a
察, 对 抗 风 柱 的设 计 和 计 算 有 以 下 几 点 认 识 : 抗 风 柱 是 门 式 刚 架 轻 钢 结 构 山墙 处 的 主 要 构 件 ,其 作
用是 抵抗 山墙 的水平 风荷载 。 抗 风柱 的上端 与屋 面梁连 接 ,
下 端 设 置 单 独 的 基 础 , 抗 风 柱 柱 顶 与 柱 脚 采 用 什 么 样 的 连 接方 式 , 都会 影 响到屋 面梁 、 抗 风柱 基础 的受力 及设计 。
2 抗 风 柱 的 柱 脚 连 接 形 式 钢 柱 的 柱 脚 连 接 分 为 刚 接 和 铰 接 两 种 形 式 。 而 对 门 式
分布 发生 变化 , 底部 存在 很大 的 由风荷 载产 生的抵 抗弯矩 。 柱 脚 的 弯 矩 传 递 给 基 础 ,造 成 基 础 承受 很 大 的偏 心距 e ( e = Mk / F k + G k) , 且 为 满 足 《建 筑 地 基 基 础 设 计 规 范 》 ( G B 5 0 0 0 7 — 2 0 1 1 ) 基 础底 面无 零 应 力 区 的要 求 , 基 础 平 面 尺
应力 叠加 对抗 风 柱 的计算 来 说既 增加 了计算 工作 量 , 又可
能会使 抗风 柱截 面加大 。 采用 弹簧垫板 连接 。 在 抗 风 柱 的 顶 端 与 屋 面 梁 采 用 弹簧
础底 面的力 矩值 ; W 为基 础底 面的抵抗 矩 。 按照 《 建筑地 基基 础设计 规范 》 ( G B 5 0 0 0 7 — 2 0 1 1 ) , 满 总 基
浅析房屋门式刚架结构设计

浅析房屋门式刚架结构设计本文转自论文发表,原文地址/lunwen/jianzhu/929.html,转载请注明来源摘要:在应用广泛的门式刚架轻型房屋结构设计中,最为困难的是对檩条的设计计算。
困难来自于两方面:首先,在设计规范或规程中无简单实用的计算公式供设计人员采用;其次,为节省钢材,轻钢结构中的檩条除用于承担梁的功能外往往兼作支撑体系中的压杆,同时还通过隅撑对门式刚架的梁和柱提供侧向支承。
如果考虑门式刚架轻钢房屋中的蒙皮效应,则檩条的构造和受力计算更为复杂。
檩条通常由薄钢板冷弯成型,计算中还需考虑屈曲后的有效截面等问题,因此,精确计算檩条的承载能力非常困难。
关键词:房屋设计门式刚架檩条1 门式刚架结构的特点下面讲一下我们常见的门式刚架结构。
门式刚架轻型房屋,其结构一般由主骨架和支撑系统构成,主骨架包括:1)主受力构件-门式刚架;2)墙架;3)檩条等;支撑系统包括:1)刚架柱之间的垂直支承;2)刚架梁之间的水平支撑;3)刚性系杆、拉条;4)隅撑等;从以上的构成可以看出,支撑系统占有很大的比例,这也是轻钢结构的特点。
门式刚架房屋上作用的荷载一般有:竖向荷载(结构自重,雪荷载,积灰荷载,)和水平荷载(风荷载,吊车刹车力),还有地震荷载(水平和竖向)。
由于轻钢结构自重较轻,所以对地震的反应也较轻,这一点对抗震非常有利。
2 门式刚架各构件的作用门式刚架,建筑物上的各种荷载主要由它承担并将其传给基础,刚架与基础的连接有刚接和铰接两种形式,一般宜采用铰接,当水平荷载较大,房屋高度较高或刚度要求较高时,也可采用刚接。
刚架柱与斜梁为刚接。
刚架的特点是平面内刚度较大而平面外刚度很小,这就决定了它在水平荷载作用时,可承担平行与刚架平面的荷载,而对于垂直刚架平面的荷载却无能为力。
墙架,主要承担墙体自重和作用于墙上的水平荷载(风荷载),并将其间接传给主体结构。
檩条,承担屋面荷载,并将其传给刚架。
檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来,与墙架梁一起与刚架形成空间结构。
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浅谈门式刚架结构平房粮仓柱脚及基础设计实例与要点
摘要:门式刚架结构形式的平房粮仓具备投资省、施工周期短、适应性强等优点,因而被大量应用于新建、改建的项目中。
门式刚架平房粮仓与普通门式刚架房屋相比较,前者的刚架结构要承受由堆粮产生的较大侧推力,在此工况下,其柱脚及基础设计也与普通情况有较大的区别。
本文结合实例提供一种设计方法,并将其中的要点与各位同行分享。
关键词:门式刚架,平房粮仓,抗剪键,配筋地坪
Heel&Foundation Design examples and KeyPoints of
Portal FramestructureBungalow Barn
Fu Ruijun
(Beijing Biotechina Environment Co., Ltd, Beijing 100083, China)
Abstract:The portal frame structure bungalow barn has the advantages of investment saving, short construction period, strong adaptability, so it is widely used in construction, renovation project. Portal frame bungalow barn and common portal frame building are compared, the former rigid frame structure to withstand greater thrust produced by grain piles, under this condition, the column pedestaland foundation design also has the big difference with the ordinary circumstances. This paper provides a design method, and the key points to share with colleagues.
Key words:portal frame;bungalow barn;shear key;reinforced ground
1 前言
平房粮仓按其结构形式的不同, 可分为折线形屋架平房仓、门式刚架平房仓、拱板平房仓等。
其中,门式刚架平房仓有结构自重轻、屋面防水性能好、施工速度快、建设周期短等诸多优点,故其备受青睐。
门式刚架平房粮仓下部结构无论在资金还是人力投入方面在整个房屋建设中都占了相当大的比重。
此结构的最大的优点在于重量轻,但这个优点也给下部结构设计带来较大的困难,因为平房粮仓的粮食堆载对刚架产生很大的侧推力,此力传递到柱脚及基础时,柱脚抗剪以及基础抗滑移验算就成了令人头疼的事情,为了在保证安全的前提下取得经济性,势必想出更好的解决方案。
本文所做的研究旨在通过对门式刚架平房粮仓的刚架柱脚及其基础的设计实例的分析,寻找出一些规律并给出个人的建议,希望能为其它类似的工程项目提供参考。
2 工程概况
益海嘉里某物流有限公司房仓工程,位于辽宁省,采用门式刚架的结构形式,钢柱及钢梁均采用焊接H型截面,双层压型钢板复合保温屋面,砌体墙,墙体通过多层钢筋混凝土圈梁与钢柱连接。
房仓长211.49m,宽48.74m,檐口高度9.90m,建筑面积10308.02m2,室内相对标高为±0.000m,室内外高差为0.300m。
本工程设计使用年限50年,结构安全等级二级,抗震设防烈度为7度(0.1g),设计分组为第一组,抗震设防类别为丙类,场地类型为Ⅱ类,地基基础设计等级为丙级,基础持力层为复合地基,复合地基承载力特征值fspk=150kPa。
3 荷载作用
本工程刚架承受的常规荷载包括:屋面恒荷载为0.30kN/m2;屋面活荷载为0.3 kN/m2;基本风压为0.65 kN/m2(标准值),地面粗糙度B类;基本雪压为0.40 kN/m2(标准值)。
除上述荷载之外,本工程最特殊的荷载为粮食堆载产生的侧压力,下面重点计算此项荷载。
在《粮食平房仓设计规范》[1]5.1.3中平堆散装粮食对仓壁的压力标准值应按下列规定计算:
1、计算深度s处粮食作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值按下式计算:
(3-1)
2、计算深度s处粮食作用于单位面积上的竖向摩擦力标准值按下式计算:
(3-2)
3、平堆散装粮食对地面的垂直压力标准值可按下式计算:
(3-3)
粮食侧压力系数k值,由《粮食平房仓设计规范》[1]公式5.1.3-5计算,或按该规范附录B取值。
计算简图如图3-1所示。
图3-1粮食堆载示意图图3-2 基础受力示意图
在本工程中,粮食荷载按散装大豆平堆7.0m高度考虑,粮食重力密度7.1 kN/m2,侧压力系数0.405。
由上述公式,可求出:
=13.42kN/m2,=5.77kN/m2,=33.13kN/m2。
在PKPM-STS软件中按照一侧堆载和两侧堆载两种荷载工况分别进行计算,根据软件自动组合后的输出结果,选出最不利的荷载工况得出基础顶面受力(图中数值均为标准值)情况如图3-2所示。
4 刚架柱脚及基础设计
柱脚是门式刚架与基础连接的重要节点,《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS 102:2002)第7.2.20条规定:柱脚锚栓不宜用于承受柱脚底部的水平剪力,此水平剪力可由底板与混凝土基础间的摩擦力(摩擦系数取0.4)或抗剪键承受。
一般情况下,柱脚底部的剪力大于0.4倍的轴力()时,就要设置抗剪键。
以图3-2中的剪力值带入公式计算,从所得出的结果可以看出,本工程设置抗剪键难以实现。
通过对各种柱脚进行逐一验算,插入式柱脚作为最佳方案入选,该类型柱脚采用柱外的混凝土来抵抗水平剪力,并充分利用外包钢筋混凝土结构的良好抗弯性能,能够较好地承受本工程的水平剪力和弯矩,其计算方法按照《建筑钢结构设计手册》[2]第六章第五节中公式6-5-23~26的规定执行。
对应于插入式柱脚的基础为杯口基础,根据《建筑地基基础设计规范》[3]中扩展基础计算的相关规定得出满足本工程地基承载力及基础抗倾覆验算要求的基础底面积为A=b×l=6.5m×4.0m=26m2。
《粮食平房仓设计规范》[1]第 6.2.9规定:当基础承受的水平荷载较大,而竖向荷载相对较小时,基础的抗滑移应按下式验算。
(4-1)
上式中。
从计算结果可以看出,尽管基础底面积已经达到26m2,但基础抗滑移验算仍然无法满足要求,针对此情况,笔者查阅了大量资料,现归纳一下解决本文中所遇到的问题的部分常见方法:
增加基础压重G。
通常采取两种方法实现:①增加房屋外墙厚度和高度;②增大基础埋深。
加大基础偏心距,但应符合《建筑地基基础设计规范》[3]关于基础偏心距的相关规定。
采用桩基础。
对于本工程,上述方法中除了第二种以外的其它两种的可操作性不强,而且也无经济性优势,有无更好的办法呢,笔者经过摸索,提出了一种配筋地坪基础与基础底面倾斜的组合法,并按规范的相关规定设置合适的基础偏心距。
配筋地坪基础是将平房粮仓的室内地坪植入钢筋并将其与基础通过钢筋拉结起来,充分利用粮食堆载产生的竖向荷载对地面形成的压力,利用基础结构与下方土体之间的摩擦力来抵消粮食堆载产生的水平荷载。
本工程的配筋地坪基础在实际计算中,通过使用通用有限元软件ANSYS模拟受力状态,并综合考虑实际受力状态与理想受力状态的差异后,假定配筋地坪基础能够承担柱底剪力的2/3。
在厂房室内四周3.5m范围地坪结构层内配筋,钢筋详细配置为E10@200(E代表HRB400级钢筋)受力筋,d8@200(d代表HPB300级钢筋)分配筋。
基础底面倾斜则理解为水平面上的受力经过平行及垂直于斜面的两个方向分解后,得到平行于斜面的分量(相比不倾斜的基础底面,该分量减小了)和垂直于斜面的分量(增大了基础底面与地面的摩擦力,对受力有利),而分量的大小与倾斜坡度有关,本工程取1:15的坡度。
基础偏心距按照《建筑地基基础设计规范》[3]的规定,其取值为。
5结语
本工程柱脚与基础通过上述方法处理后,基础底面积由26m2减少为A=b×l=5.0m×3.3m=16.5m2,由此可见,其实际效果十分明显。
本工程从建成至今也有三年的实际运行时间,粮食堆载最高时达到了7.0m,从目前掌握的数据看,地坪没有出现裂缝的情况,基础也未出现滑动的迹象,其状态良好。
配筋地坪基础、基础底面倾斜、基础偏心三种方法组合使用时,后两种都有较为成熟的理论依据作为支撑,但前者的理论依据较为缺乏,只能通过不断地实验与实践来掌握其规律。
今后若干年,笔者需要认真观察本工程的实际运行情况,再做一些必要的总结,只希望通过本文能为其它类似项目提供借鉴。
参考文献
[1] GB 50320-2001,粮食平房仓设计规范[s].北京,中国计划出版社.
[2] 赵熙元,建筑钢结构设计手册[M].北京,冶金工业出版社,1995.
[3] GB 50007-2011,建筑地基基础设计规范[s].北京,中国建筑工业出版社.。