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摘要：在建筑工程的设计中，地基的沉降问题一直是困扰着设计人员和施工人员的一项重要的问题，尤其是在对门式钢架轻钢结构设计中，其地基的沉降问题较为突出。因此，在具体的工程设计中，需要根据建筑工程的特点来对这一问题进行细致地研究和分析，减少地基沉降问题的发生频率。因此，本文通过对对门式钢架轻钢结构设计中地基沉降问题进行具体的分析，希望能够给建筑工程的工作人员提供一定的方法借鉴，仅供参考。
关键词：门式钢架轻钢结构；地基沉降；钢结构设计
建筑工程的建设和施工是一项系统性较强的工程，会受到多种因素的制约，其中，由于建筑物本身会受到重力的作用，在施工的过程中会产生一定的沉降作用。久而久之就会使得建筑工程出现变形甚至是倒塌的现象。可见，地基的沉降问题较为严重，为了改善这一问题，需要采取科学的计算，有效地防止地基的沉降。通常情况下，地基的沉降问题可以分为三种形式，初始、主固结以及次固结。可见，建筑结构设计中避免地基的沉降是保证建筑工程质量的重要方面。
1、门式刚架轻钢结构设计中地基变形允许值
在建筑工程的设计和施工的过程中，尤其是厂房的设置和建筑，多数都采用了门式刚架轻钢结构的形式，是施工原理和依据主要是国家制定和实施的规范依据，因为这些规范文件中对于地基变形的允许值进行了深入地分析和介绍，给施工工程提供给一定的数据资料的借鉴。建筑工程的施工现场、施工季节以及地基的特点不同都会造成地基变形的允许值出现差异。通常情况下，如果地基属于中压缩性的土类结构，其沉降量不能大于120㎜，如果地基的土体为高压缩性，那么沉降量会被控制在200㎜左右。与此同时，对于桥式的吊车轨面的倾斜度也提出了相应的要求，无论是横向还是纵向都要达到相应的标准。要保证支承允许偏差相同。只有设计人员以及施工人员对于地基变形的允许值进行有效地掌握，才能在工程的建设中减少沉降量，促进工程的稳定性。
2、地基的竖向沉降对轻钢结构的影响
2.1无吊车双跨门式刚架轻钢结构
2.1.1计算荷载及参数条件相同于单跨结构。在计算按平面结构处理中，以一榀刚架为计算单元，脚均为铰接，刚架边柱截面为H240×（350～550）×12×6，刚架梁截面为H220×（600～400～6000～400～800）×10×6，刚架中柱截面为（H240×400×12×6，其中结构对称布置。
2.1.2计算结果及其讨论
图一为柱顶侧移和跨中挠度之间的关系。
（图一）柱顶侧移与跨中挠度
随着中柱Y方向沉降量的增大，构的挠跨比和柱顶侧移比稍有减小，仍可以满足结构的设计要求；随着边柱Y方向沉降量的增加梁中的弯矩和应力随之增大，应力超出结构的设计要求；梁端和边柱柱顶的弯矩和应力随之减小；中柱的弯矩变化较小，中柱的结构应力值也较小，着沉降量的增加而增大，是结构的控制点；随着边柱Y方向沉降量的增加，结构的挠跨比随之也会稍有增大，结构的柱顶侧移比随之下降，但可以满足结构的设计要求；随着中柱Y方向沉降量的增大，构的梁端、梁中和边柱柱顶的弯矩和应力的变化趋势与边柱Y方向沉降对结构的影响相反，构的梁端和边柱柱顶的弯矩和应力随之增大，应力超出结构的设计要求；梁中的弯矩和应力随之减小；中柱的弯矩和应力随之增大，但其数值较小，不是结构的控制点。
2.2有吊车单跨门式刚架轻钢结构
计算参数：在有吊车单跨门式钢架轻结构的建筑和施工中，进行参数的计算包含的范围相对较广，其中刚架材料、抗剪强度、抗拉强度等数值都需要进行严格地计算。同时采用摩擦型的高强螺栓，取值情况较为特殊。根据轻钢结构的具体特征来设置刚架边截面的参数。另外对于整体结构中的牛腿高度、刚架檐口高度以及屋面的跨度和坡度等度要控制在合理的范围内。
计算结果：影响计算结构的因素较多，其中恒载量、活载量以及吊车的荷载等都是较为常见的。另外，对于结构的变形控制需要严格按照国家规定的门式刚架轻型房屋钢结构技术的相关规程来进行。还要控制好柱顶的侧移比例等。要保证计算结果的准确性，进而对施工中地基的沉降问题进行控制，减少其危害性。
2.3有吊车双跨门式刚架轻钢结构
第一，这种结构形式的计算参数和单跨结构相同，主要都是按照平面结构来进行处理，同时，设定相应的计算单元，柱脚为刚接形式，对刚架的截面和边柱的相应数值都需要进行设定。最终要保证整体结构的对称性。
第二，要在计算的过程中，充分考虑到变形出现的现象。众所周知，变形问题会对结构整体造成严重的影响，而且中柱的沉降量和梁端或者是柱顶等处的应力存在着较为密切的联系。
3、门式轻钢刚架常见设计质量问题及预防措施
3.1梁、柱拼接节点一般按刚接节点计算，但往往由于端部封板较簿而导致与计算有较大出入，故应严格控制封板厚，以保证端板有足够刚度。
3.2有的设计斜梁与柱按刚接计算而实际工程则把钢柱省去，把斜梁支承在钢筋混凝土柱或砖柱上，造成工程事故，设计时应注意把节点构造表达清楚，节点构造一定要与计算相符。
3.3多跨门式刚架中柱按摇摆柱设计，而实际工程却把中柱和斜梁焊死致使计算简图与实际构造不符，造成工程事故。
3.4檩条设计常忽略在风吸力作用下的稳定，导致大风吸力作用下很容易失稳破坏，设计时应注意验算檩条截面在风吸力作用下是否满足要求。
3.5有的工程在门式刚架斜梁拼接时，把翼缘和腹板的拼接接头放在同一截面上，造成工隐患，设计拼接接头时翼缘接头和腹板接头一定要错开。
3.6有的单位檩条设计时只简单要求镀锌，没有提出镀锌方法镀锌量，故施工单位用电镀，造成工程尚未完成，檩条已生锈，设计时要提出宜采用热镀锌带钢压制而成的翼缘，并提出镀锌量要求。
3.7隅撑的位置和檩条和拉条的设置是保证整体稳定的重要措施，有的工程设计把它们取消，可能造成工程隐患。如果因特殊原因不能设隅撑时，应采取有效的可靠措施保证梁柱翼缘不出现曲屈。
4、总结
综上所述，为了有效地解决对门式刚架轻结构设计中的地基沉降问题，需要对轻钢结构的温度区段进行严格地控制，使其符合温度区段的长度。而且，地基的沉降量需要符合一定的标准，才可以保证整个建筑结构的稳定性。可以根据地基的架构情况来设定相应的侧移，提高柱顶以及梁端的应力。这是在单跨结构中普遍采用的方式。如果是双跨结构，地基的沉降产生的影响是相一致的，虽然，地基的沉降对于结构的挠度影响甚微，但是柱顶的侧移会随着增大。所以，在设计的过程中，不仅要根据地基的沉降量来进行结构的设定，同时还要根据轻钢结构的施工特点来进行方案的设计。
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[3]骆新标.对门式刚架轻钢结构设计中地基沉降问题分析[J].城市建设，2010（23）.
论文作者:卢立志
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/12
标签：地基论文; 结构论文; 应力论文; 弯矩论文; 轻钢论文; 截面论文; 檩条论文; 《基层建设》2016年8期论文;