单层工业厂房基础设计.doc

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1、单层工业厂房基础设计摘要：单层厂房具有形成高大的使用空间，容易满足生产工艺流程要求，内部交通运输组织方便，有利丁较单层生产设备和产品放置，可实现厂房建筑构配件生产工业化以及现场施工机械化等特点。因此，单层厂房在冶金、机械制造、电机制造、化工以及纺织等工业建筑建筑中得到广泛的应用。钢筋混凝土单层厂房的常用结构形式有排架结构和刚架结构。在过去很长时间内，工业厂房建筑的基础设计简单，有很大局限性。从单层工业建筑基础设计的特点和重耍性出发，对单层工业厂房建筑的基础的各种种类和发展方向进行了分析和探讨。通过对建筑基础的思考和设计，使工业厂房建筑和环境相协调。关键词：单层工业厂

2、房；基础设计；建筑基础中图分类号：S611文献标识码：A引言工业建筑是指人们从事各类生产活动的建筑物和构筑物，属于生产性建筑。工业建筑的基础和外观特征取决于它的使用功能，而工业建筑的建造过程中，工艺的流程和设备的安装对建筑的空间布局、结构形式、建材选择等方面的影响更加重要，“形式服从功能”的建筑原则在工业建筑厂房设计屮表现得尤为明显。近年来，随着经济的发展和建筑水平的提高，新的结构形式和建筑材料的出现，工业建筑的基础设计有了更多的创新空间。而企业对口身形象和品牌认知度的重视有所提高，许多企业己经将厂房的形象赋予了企业文化的内涵。同时，城市建设的发展，也对工业企业提岀

3、了新的要求，这就对单层工业厂房的建筑基础设计有了更高的期望，使工业建筑的基础设计有了更加重要的意义。一、单层工业厂房结构基础设计特点与要求(1)基础的受力特点：钢结构厂房的柱脚形式可分为较接柱脚和刚接柱脚两种。对于较接柱脚，基础仅受轴心荷载作用，设计相对比较简单；而对于刚接柱脚，基础则要受到偏心荷载作用偏心距e：e二(M+Vxh)/(N+G)(1)其屮M—柱脚弯矩；N—柱脚轴力；V—柱脚水平剪力；G—基础底面以上压重，h—基础高度、对门式刚架轻型钢结构厂房来说，以下因素往往决定了基础的受力特点：厂房多设吊车，有时吊车吨位较大，横向水平位移难以控制，要求柱脚刚接；纵向

4、水平荷载由柱间支撑承受，故柱脚多为钱接；由于钢结构自振周期较长，而结构自重较轻，水平地震作用相对较小，水平控制荷载多为风荷载加吊车水平制动荷载；结构重量轻，风荷载和吊车水平制动荷载相对较大，造成基础偏心距e较大，一般最大偏心距可达1.5-2.0m左右；门式刚架轻型钢结构厂房单层或单层带夹层，基础多采用单独基础，而口埋深较浅；(2)厂房基础的设计要求：根据《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89),偏心基础的设计应遵循以下原则：当eb/6时，Pmax=2(N+G)/3La(4

5、)且要求满足Pmax^l.2fa(5)其中，b为基础宽度；L为垂直于力短作用方向的基础底面边长；a为合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离；W为基础底面抵抗矩，山为修正后地基承载力特征值(考虑深度和宽度修正)。工业厂房设计要求：由于偏心荷载作用下基础底面反力的不均匀性，可能使皋础发生倾斜，甚至会影响厂房的正常使用，特别是带有吊车的工业厂房，因此对基底上压力分布作以下限制：对于fk<180kN/m2,吊车起重量大于75t的单层厂房柱基，或对于fk<105kN/m2.吊车起重量大于15t的露天跨柱基，要求Pmin/Pmax^O.25,其屮fk为地基承载力标准值；对于承受

6、一般吊车荷载的柱基，要求Pmin^O,即出现基础底面与地基脱离。要满足此条件，偏心距e最大为b/6。对于仅有风荷载而无吊车荷载的柱基，允许基础底面不完全与地基接触部分长度与基础长度之比1//LW0.25；同时，还应验算基础底板受拉一边在底板自重及上部上的重力荷载作用下的抗弯强度。《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》对门式刚架柱脚的设计也作了规定：门式刚架的柱脚多按较接支承设计，通常为平板支座，设一对或两对地脚锚栓，当用于工业厂房且有桥式吊车时宜将柱脚设计成刚接。二、单层工业厂房基础形式的选择和处理轻型门式刚架结构由于柱网尺寸较大，上部结构传至柱脚的内力较小，一般以独立

7、基础为主，若地质条件较差时，可考虑采用条形基础。有时厂房出车荷载较大时，在风荷载及吊车荷载的共同作用下，厂房按常规的基础设计，基础宽度将达到8m-12m,这在实际工程中是难以接受的。在实际工程设计中，这个问题通常有三种方法解决：在厂房底部设置加重墙。从中可以得出，在柱脚内力（M,V,N）和基础形式（b,h）已确认的情况下，增加基础压重G是最好的解决方法。但是从建筑要求和造价经济的角度出发，墙体只能从基础顶面砌至窗台的高度处，因此这种通过设置加重墙来增加基础压重的方法，存在一定的局限性。二是增加基础埋深。增加基础埋深对基础设计来说，地基承载力设计值f因考虑深度修止