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1、大型冲压车间基础设计王健宁,杨金花,沈洁雯,谢玮(上海市机电设计研究院有限公司,上海200040)摘要:冲压车间是有大吨位吊车的高大厂房,且设有深基础,其基础设计包括三个内容:厂房基础、冲压机基础和重载地坪设计。以上海汇众汽车冲压车间为主,同时结合工程实例阐述其计算方法、设计重点以及技术经济分析。关键词:冲压车间,基础,设备基础,重载地坪,桩中图分类号:TU472文献标识码:B文章编号:1004-3152(2008)05-0035-04宽78m(30m+24m+24m),屋脊梁顶高度20.1前言300m,设20/5t桥式吊车、50/10t桥式吊车各32台,轨顶标高均
2、为13.5m。地坪堆载8t/m,并设汽车制造四大工艺中,冲压是首要工艺。冲压载重50t轨道平车一部用作横向运输。车间结构设计的重点是基础设计,它包括厂房柱基车间设3条冲压线,一期建设1条,由2000t、础、冲压机基础和重载地坪设计三项。此类车间基1000t压机各2台组成。压机设备基础(地坑)平面础计算工作量大、互相牵制的问题多、对整个土建造形同“十字架”。东西长90m,由压机地坑和废料输价影响很大。设计中的不谨慎、不周密会造成安全送坑道组成,像“糖葫芦”;南北长54.2m,仅废料输隐患或可靠度降低,甚至影响产品质量。反之,过于送坑道,两端预留二期接口,联通各条冲压线
3、(图[1]保守,又会造成很大浪费。1)。2工程概况3地质概貌车间为单层钢结构厂房,长132m(11×12m)拟建场地位于上海市嘉定区安亭镇,为泻湖沼图1冲压机设备基础剖面图泽平原,类型单一,地质情况及基坑围护设计参数见4.1实腹式钢柱插入深度的计算表1、表2。地下潜水埋深约为0.50m～0.70m。该问题常被大多数设计者所忽视,因为不同的场区不良地质现象:一条东西向明浜,浜底深度1.20设计手册给出不同的经验数值(一般0.5H～3.0m～2.70m;一条南北向暗浜,浜底埋深2.00m～H,H为柱截面长边的长度),使设计者误以为插入3.20m。深度无需计算。实际上实腹
4、式钢柱在杯口的插入深度应依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001,以下4厂房基础设计计算要点简称“抗震规范”)第9.2.13条规定和公式(9.2.13)收稿日期:2007-08-13作者简介:王健宁,高级工程师。36土工基础2008表1地质情况表地基承载力特桩侧极限摩阻力桩端极限端阻力层号土层名称厚度(m)征值fak(kPa)标准值fs(kPa)标准值fp(kPa)①1填土～2.0②褐黄～灰黄色粘土0.50～2.49015③淤泥质粉质粘土9.2～13.06515③夹粘质粉土9515④淤泥质粘土缺失⑤1-1粘土2.20～8.107040(30)(650)⑤1
5、-2粉土粘土夹粘质粉土2.50～12.350(40)(700)⑤3粉质粘土55⑥1粉质粘土1.50～7.40702000⑥2粉质粘土(夹粉土)0.80～11.2752000⑧1-1粉质粘土0.80～4.9050⑧1-2粉质粘土夹砂5.80～13.8551500注:当以⑤1-1或⑤1-2层为持力层时,采用括号内值表2基坑围护设计参数一览表重度γ固结快剪峰值强度渗透系数无侧限抗压强层号土层名称(kN/m3)c(kPa)φ(°)k(cm/s)度qu(kPa)②粘土18.42216.01.0×10-6③淤泥质粉质粘土17.91215.03.0×10-651③夹粘质粉土18.
6、5231.02.0×10-4⑤1-1粘土18.11316.05.0×10-657⑤1-2粉土粘土夹粘质粉土18.31019.54.0×10-558计算:对于不对称的钢柱截面,应根据材料力学,先确d≥6M/bffc(1)定全截面屈服时的中和轴位置,再计算其塑性抵抗式中:d为柱脚埋深;M为柱脚全截面屈服时的极限矩WP(WP为截面各部分对任意取矩点的面积矩),弯矩;bf为柱在受弯方向截面的翼缘宽度;fc为基从而得出正确的极限弯矩“M”(图2)。础混凝土抗压强度设计值。图2实腹式钢柱插入深度计算简图图2所示GZ-b计算所得插入深度21302.13H和2.29H。而大多数设计
7、人员经常采用的mm,GZ-c计算所得插入深度2527mm,分别为经验数值是2.0H,略有不足。第5期王健宁等:大型冲压车间基础设计374.2杯壁配筋的计算范》第8.2.6条给出的杯壁构造配筋,显然不是等强(1)问题的提出—规范之间不协调设计,且《抗震规范》并未规定杯壁配筋的计算方法。根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-(2)可能的解决方案—计算简图2002,以下简称“基础规范”)第8.2.6条,高杯口基杯壁配筋可采用如图3所示计算简图。由于杯础在满足一定条件下杯壁和短柱可按构造配筋。对口内的二次浇灌混凝土与杯壁并不能真正形成整体比《抗震规范》和《基础规
