5．2 结构设计

5．2．2  由于光纤厂房对基础不均匀沉降的控制较一般建筑要严格，基础设计是结构设计的重要内容，良好的基础是建筑安全的保障。因此，本条对光纤厂房基础设计作了具体规定。

    1  软弱土层主要指淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩土层，即7度、8度、9度时，地基承载力特征值分别小于80、100和120kPa的土层，这种土层承载力低，压缩性大，基础沉降量大，基础容易产生不均匀沉降，使地坪、楼面、墙体产生裂缝。光纤厂房的主要组成部分为预制棒存放间、洗管间、拉丝间、筛选/复绕间、测试间、包装间、成品库、人身净化间等，在软弱土地区都有净化要求，因此，选择桩基穿透软弱土层是最佳选择。如采用人工处理复合地基时，应按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79和《建筑地基基础设计规范》GB 50007的规定进行载荷试验和地基变形验算。

    2  本款主要是为了控制光纤厂房建筑物的不均匀沉降，减少沉降差，避免地坪、楼面、墙体产生裂缝。

    3  国内已建成的光纤厂房拉丝塔基础大多采用桩筏基础，目的是为了控制基础沉降量和减少场地外来振动对拉丝塔基础的影响。桩筏基础自身应具有足够的刚度，其厚度的确定，还应考虑桩内钢筋和拉丝塔地脚锚栓的锚固长度要求。因此，筏板的厚度不宜小于1000mm。

    4  拉丝塔基础属设备基础，其沉降量的控制比建筑物基础要严格一些，在软弱土地区，拉丝塔基础绝对沉降量应控制在50mm以下。

5．2．3  由于拉丝塔还有防微振、防位移等要求。因此，本条对拉丝间的防微振设计作了具体规定。

    1  为减少外来水平向振动通过主体结构和地坪的传递，拉丝塔基础四周设防震沟，将拉丝塔基础与主体结构基础和地坪分开。

    2  拉丝间上部结构的防微振设计综合内容有：

        1)适当加大梁、板、柱等构件的截面尺寸，加大楼层刚度；

        2)光纤厂房与动力厂房合并布置时，从基础到层面采用隔振缝隔开其连接管道应采取主动隔振措施；

        3)对产生振动的设备基座安装减振器，与动力设备连接的管道采用柔性连接等措施；

        4)拉丝塔塔体与厂房主体结构的连接采取柔性连接构造。接往拉丝塔的管线连接采取柔性接头。

    3  拉丝塔塔体与厂房主体结构是否需要连接，应按拉丝塔本身的要求而定。如果需要连接，还应采取柔性连接构造(包括管线连接)，以减少主体结构的振动对拉丝塔的影响。

5．2．4  拉丝间的柱网尺寸应满足拉丝塔和各种管线布置的要求，不同型号的拉丝塔要求的柱网尺寸不同，但本规范推荐的柱网尺寸6．0m×6．0m～8．4m×8．4m适用范围较广，可以优先采用。空调机房紧邻拉丝间布置时，空调机房的管线将直接进入拉丝间，如柱网尺寸不同，则影响管线的布置。

5．2．5  拉丝间的层高的确定与光纤预制棒提升方式有关，当光纤预制棒采用专用提升设备提升时，应按拉丝塔本身的高度和光纤预制棒专用提升设备起吊高度确定，并留有足够的安全高度；当光纤预制棒的垂直运输不采用专用提升设备时，拉丝间的室内净高应比拉丝塔总高度高出2．5m，作为提棒和设备安装的空间。2．5m是一个经验数据，可随着大预制棒技术的发展进行适当调整。

5．2．6  由于拉丝塔防微振的需要，钢结构工作平台应与拉丝塔脱开。为了钢平台的整体稳定，钢平台应依附于厂房主体结构，与主体结构连成一体。

5．2．7  空调机房布置于楼层时，楼面将产生一定的振动，现浇钢筋混凝土井式楼盖或梁板式楼盖变形小，整体刚度好，抗微振性能好，尤其是井式楼盖，宜作为首选方案。如采用钢框架结构时，应适当加大钢框架梁柱的截面尺寸，控制主、次钢梁的挠度，采用现浇钢筋混凝土组合楼板，以提高楼盖的整体刚度。表5．2．7的数据是最小截面尺寸要求，设计时，还要根据楼面的实际设备荷载和使用荷载的大小，适当加大梁、柱的截面尺寸，以满足楼盖的整体刚度要求。

5．2．8  采用现浇钢筋混凝土井式屋盖或梁板式屋盖可以提高光纤厂房的整体刚度和抗微振性能，并满足拉丝塔采用吊车从屋面吊装孔吊装的需要。表5．2．8的数据是最小截面尺寸要求，当屋面布置有设备时，设计时，还要根据屋面实际设备荷载的大小，适当加大梁、柱的截面尺寸。

5．2．11  超长混凝土结构的设计措施主要有以下几点：

    (1)采用补偿收缩混凝土，设置膨胀加强带。

    膨胀加强带内膨胀剂掺量14％～15％(膨胀率约为4×10^-4～6×10^-4)，带外膨胀带掺量8％～12％(膨胀率约为2×10^-4～3×10^-4)，等量取代水泥。带内钢筋贯通并配置加强筋，加强筋面积为受力主筋的1/2，混凝土强度提高一级。膨胀剂可采用UEA或其他类型的膨胀剂。

    (2)配置补偿收缩的构造钢筋。

    根据膨胀混凝土与纵向纲筋的应力关系，混凝土构件温度构造钢筋面积计算公式如下：

    式中：A_s——温度构造钢筋截面积(mm2)；

          A_c——混凝土构件截面积(mm2)；

          σ_c——膨胀混凝土的自压应力(N/mm2)，净化厂房取0．5～0．7；一般厂房取0．2～0．4；

          E_s——钢筋的弹性模量(N/mm2)；

          ε_s——钢筋的伸长率，正常环境条件下取为α(T1＋T2)；

          α——为混凝土线膨胀系数；

          T₁——混凝土的水化热温升(℃)，多维散热时，普通硅酸盐水泥混凝土的水化热温升约为16℃～19℃；

          T₂——环境平均温差(℃)，按当地的气象条件而定。

    (3)加强纵向梁(墙)、板的纵向通长钢筋。

    纵向框架梁上部通长钢筋不宜小于支座或跨中钢筋面积的1/4，侧向构造钢筋直径不宜小于16(Ⅱ级钢筋)；混凝土墙体水平纵向钢筋最小配筋率不宜小于0．4％或12@150(Ⅱ级钢筋)。楼板、屋面板纵向钢筋最小配筋率一般不宜小于0．3％或7@150(Ⅲ级钢筋)，屋面板宜双层配置，温度变化较大时适当增加。

    (4)加强保温隔热措施。

    做好屋面和墙面的保温隔热层，这是建筑节能、减少室内外温差、降低温度应力的主要途径，对于恒温厂房尤为重要。屋面和墙面的保温隔热层材料种类很多，应慎重选择，并尽可能采用外保温形式。