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日光溫室結構承載力設計方法一

作者:河南銘筑溫室    來源:技術部    發布時間:2021-12-31 10:14:57    瀏覽量:
      (1)基礎的承載力設計日光溫室的全部荷載都由它下面的土層來承擔,這部分土層稱為地基,而介于日光溫室上部結構與地基之間的部分則稱為基礎?;A和地基是日光溫室的根基,是保證日光溫室結構安全性和滿足使用要求的關鍵之一。    


      ①基礎類型選擇。建筑基礎根據埋置深度和所利用的土層可分為淺基礎和深基礎兩類。淺基礎埋置深度小于或相當于基礎底面寬度,一般不大于5m;深基礎埋置深度大于基礎底面寬度,一般大于5m。根據受力特點和結構形式,基礎又可分為獨立基礎、條形基礎、筏形基礎、箱形基礎和樁基礎等多種。因為日光溫室為輕型結構,因此常用無筋剛性柱下獨立淺基礎和墻下條形淺基礎。


      ②基礎埋置深度的選擇。我國北方地區通常存在冬季土壤凍結、夏季土壤消融的現象。當土壤顆粒細且含水量高時,冬季凍結會發生膨脹和隆起的凍脹現象;夏季解凍會出現軟化而地基土下陷的融陷現象。土壤的凍脹和融陷易導致基礎和上部結構的開裂,因此基礎底面應盡量埋置在土壤凍深以下。特別是我國華北、西北、東北等地區的土壤凍深達0.5~3.0m,不同地區有不同的土壤凍深,因此要根據各地凍深確定基礎深度。


       ③基礎底面尺寸設計。在選定基礎類型和埋置深度后,可根據地基承載力計算基礎底面尺寸。但由于荷載作用在地基上力的均勻程度不同,分為軸心荷載和偏心荷載作用.因此需要分別設計。


軸心荷載作用下的基礎底面尺寸設計:在軸心荷載作用下,基礎底面尺寸應保證地基持力層所承受的基底壓力不大于修正后的地基承載力特征值,可按下式計算:


A=(F+G)/P


式中,A為基礎底面面積;F為相當于荷載效應標準組合時,上部結構傳至基礎頂面的豎向力值;G,為基礎自重和基礎上土體的重力,對一般的實體基礎,可近似取G=20dA,當有地下水的浮托作用時,應減去水的浮托力:Gx=20dA-10hwA,(d為基礎的平均埋置深度,h為地下水位高于基礎底面的差);P為基礎底部平均壓力(kPa)??梢酝茖У贸鲚S心荷載作用下基礎底面面積計算公式:

柱下獨立基礎在軸心荷載作用下一般采用方形基礎底面,其邊長的計算公式為:6>/F/(f-20d+10h)。墻下條形基礎的上部荷載一般按單位長度1m計算,基礎底面的尺寸也按單位長度1m計算,其寬度為:6>F/(f-20d+10hw)。

上面計算中,應首先對地基承載力特征值進行深度修正,當計算的基礎底面寬度大于3m時還要進行寬度修正,此時應根據修正過的地基承載力特征值重新計算基礎底面寬度。另外,工程中一般的基礎底面尺寸應取100 mm 的倍數。

偏心荷載作用下的基礎底面尺寸設計:偏心荷載作用下基底壓力分布不均,偏心基礎底面尺寸確定除按上式驗算基底平均壓力外,一般還要對地基承載力特征值進行深度修正;將按照軸心荷載作用計算出的基礎底面面積放大10%~40%,作為偏心基礎底面積初估值;選取一定的長短邊比例,一般不超過2,確定矩形底面的兩個邊長;需要進行地基承載力寬度修正時,則修正后需重新計算底面積和邊長;按下列公式驗算基底最大壓力,若不滿足,則調整邊長。

Pmax<1.2f

式中,Pmax為地基所承擔的基礎底面最大壓力。

偏心基礎一般設計成矩形底面,一般要求偏心距e>b/6,這樣可以保證基礎底面不會出現0壓力區,也保證基礎不會過分傾斜。此時,基底最大壓力可按下式計算:

式中,M為相應于荷載效應標準組合時,基礎所有荷載對基底形心的合力矩;e為偏心距,e-M/(F+G)為偏心基礎長邊的邊長,一般與力矩作用方向平行;6為偏心基礎短邊的邊長。

④基礎剖面設計。無筋剛性柱下獨立淺基礎和墻下條形淺基礎的抗拉和抗彎強度都較低,一般通過材料的強度等級選擇和臺階的寬高比來控制基礎內的剪應力和拉應力,圖2-2所示的無筋剛性柱下獨立淺基礎和墻下條形淺基礎的構造中,要求每個臺階的寬、高比(b2:h)都不大于所無筋剛性柱下獨立淺基礎 墻下條形淺基礎斷面構造列材料的寬、高比允許值。面強度計算。

無筋擴展基礎臺階寬、高比允許值

基礎材料 質量要求 臺階寬、高比允許值

pk<100kPa100<pr<200 kPa 200< pk<300 kPa

混凝土 C15 混凝土 】:】 1:1 1:1.25

毛石混凝土 C15 混凝土 1:1 1 :1.25 】:1.5

磚 磚不低于MU10,砂漿不低于 M5 1:1.5 1:1.5 1:1.5

毛石 砂漿不低于 M5 1:1.25 1:1.5

灰土 3:7灰土和2:8灰土 1: 1.25 付影1:1.5

三合土 (】:3:6)] 石灰:砂:骨料[(1:2:4)~ 】: 1.5 1:2

注:1混凝土立方體抗壓強度標準值fcu,k-15 N/mm?的混凝土,其強度等級表示為C15;2MU10表示砌塊抗壓強度平均值不小于10MPa;3M5砂漿是砌筑砂漿的一種,按種類劃分,砌筑砂漿分為水泥砂漿和水泥混合砂漿,如果按砂漿的強度等級劃分,砌筑砂漿一般采用 M20、M15、M10、M7.5、M5、M2.5 六個等級.

為了節省材料,無筋剛性柱下獨立淺基礎和墻下條形淺基礎一般設計成階梯形,每個臺階除了滿足寬、高比的要求,還應符合相關要求。如磚基礎(俗稱大放腳)各部分尺寸應符合磚的模數,砌筑方式有兩皮一收(每兩皮磚120mm收一次60mm)和二一間隔收(先砌兩皮磚120mm收進一次60mm,再砌一皮磚60mm收進一次60mm,如此
 
反復)兩種。毛石基礎砌筑方式為每階伸出寬度小于200mm,高度為400~600mm,兩層毛石錯縫而砌;混凝土基礎為每階高度不宜小于200mm;毛石混凝土基礎為每階高度不宜小于 300mm。

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