工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計注意問題分析

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【摘要】工業(yè)建筑與民用建筑相比較為復(fù)雜。近幾年，眾多新技術(shù)和新規(guī)定層出不窮，設(shè)計人員應(yīng)對其進行深入研究，提高工業(yè)建筑設(shè)計的合理性。論文介紹了工業(yè)建筑設(shè)計的內(nèi)容，探究了工業(yè)建筑設(shè)計過程中應(yīng)注意的問題以及設(shè)計要點，以供有關(guān)工程參考。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；設(shè)計問題

1引言

結(jié)構(gòu)設(shè)計是工業(yè)建筑建設(shè)過程中必不可少的一部分，在優(yōu)化工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基礎(chǔ)上，設(shè)計結(jié)果將更加經(jīng)濟，并減少浪費問題的出現(xiàn)。具體而言，工業(yè)建筑設(shè)計人員在設(shè)計工作中，應(yīng)重視地基設(shè)計、樓梯設(shè)計、梁和板件設(shè)計、柱形件設(shè)計等，與此同時，還應(yīng)采用科學(xué)的方法解決設(shè)計過程中的問題，具體討論如下。

2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容

結(jié)構(gòu)設(shè)計是工業(yè)建筑設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足環(huán)保、美觀、經(jīng)濟與功能等方面的要求。工業(yè)建筑中的結(jié)構(gòu)設(shè)計共包括4個環(huán)節(jié)，分別是方案設(shè)計、構(gòu)件設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析和施工圖繪制等。在設(shè)計過程中，應(yīng)重視每一個環(huán)節(jié)，使結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工質(zhì)量得到保障。

3工業(yè)建筑施工中結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)重視的問題

3.1設(shè)計圖的深度

要保證施工的順利進行，必須有科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙。詳細(xì)的建筑圖應(yīng)體現(xiàn)建筑的所有結(jié)構(gòu)并進行詳細(xì)的說明。

3.2地基設(shè)計

因為工業(yè)建筑具有占地面積廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點，所以，結(jié)構(gòu)設(shè)計難度較大。對地基進行設(shè)計時，應(yīng)先勘察施工現(xiàn)場的實際情況，再選擇與其相適應(yīng)的地基形式，若上層建筑的荷載非常大，可以選用彈性地基梁、樁基、條形基礎(chǔ)或者獨立基礎(chǔ)等地基形式[1]。實際設(shè)計時，應(yīng)注意選擇的混凝土要具有較強的耐久性。

3.3梁與板件的設(shè)計

為了保證建筑物的結(jié)構(gòu)強度，梁、柱結(jié)構(gòu)的橫截面面積都較大，并且配筋率較大。這雖然解決了工業(yè)建筑的承載問題，但給實際施工帶來了較多的問題。在設(shè)計中，一些設(shè)計人員將配筋率提高到2.5%，但由于實際操作的限制，操作人員很難達到這樣的標(biāo)準(zhǔn)[2]。另外，由于鋼筋分布過密，會使梁柱結(jié)合處混凝土澆筑困難，探桿無法深入，造成鋼筋嚴(yán)重位移，給工業(yè)建筑后的安全問題留下隱患。

3.4柱形件的設(shè)計

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，軸向受力構(gòu)件的應(yīng)用極為廣泛。選用柱結(jié)構(gòu)時，為了滿足經(jīng)濟性，宜優(yōu)先選用鋼管混凝土柱或型鋼格構(gòu)柱。如角鋼、槽鋼、工字鋼和鋼管，也可用型鋼或鋼板制成組合截面柱。組合截面柱的腹桿體系有綴條式和綴板式2種[3]?？紤]到性價比，在工藝允許的情況下可增加縱向系桿，以減小廠房柱的平面外計算長度。

3.5樓梯的設(shè)計

在工業(yè)建筑中，計算機房、宿舍、辦公室等生活區(qū)的樓梯多為板式結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計有利于施工。在建筑物的樓梯設(shè)計中，特別是在建筑物的人口密集區(qū)，樓梯的梯段差不應(yīng)大于20cm，以避免工作人員碰撞和絆倒。在施工過程中，如果樓梯間板結(jié)構(gòu)跨度大于5m，不能滿足相關(guān)施工條件時，應(yīng)在施工圖中進行特殊說明。

3.6框剪結(jié)構(gòu)設(shè)計

在框架結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計中，梁端塑性鉸應(yīng)先于柱端出現(xiàn)。然而，根據(jù)研究和分析，框架結(jié)構(gòu)底部柱的塑性鉸很難避免。因此，在相關(guān)規(guī)范中，將柱底截面的彎矩值乘以放大系數(shù)，以延緩塑性鉸的出現(xiàn)。但該規(guī)定是否適用于框架剪力墻結(jié)構(gòu)，值得商榷。框架-剪力墻中的剪力墻是第一道防線，發(fā)生地震時，剪力墻首先被破壞。因此，如果將剪力墻設(shè)計成一個四周有梁柱（或暗梁暗柱）的框架剪力墻，框架會約束剪力墻，并且在剪力墻被破壞后仍能承受豎向荷載，防止結(jié)構(gòu)倒塌。在工業(yè)建筑中，常采用框剪結(jié)構(gòu)，以滿足抗震要求[4]。

4工業(yè)建筑施工中結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點

4.1鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點

在對工業(yè)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，鋼結(jié)構(gòu)是一種常見的結(jié)構(gòu)類型。進行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，要重視桿件設(shè)計以及節(jié)點連接設(shè)計，其中，節(jié)點連接設(shè)計極其重要，它決定著鋼結(jié)構(gòu)的安裝是否安全穩(wěn)定。在對節(jié)點連接進行設(shè)計時，必須對工藝性良好、傳力可靠、構(gòu)造簡單以及受力明確等要求進行充分考慮[5]。

4.2后澆帶的設(shè)計要點

通常情況下，后澆帶的帶寬設(shè)置在80～100cm較為適合。與此同時，從基礎(chǔ)到房屋頂板設(shè)計，需要在每層的相同位置設(shè)置后澆帶。在對工業(yè)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，通過后澆帶的設(shè)計能夠有效解決混凝土施工過程中因為溫度變化導(dǎo)致的收縮問題，進而使混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力得以提升。設(shè)計工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)時，應(yīng)明確標(biāo)注處后澆帶的斷面形式，地下水位較高時，應(yīng)在基礎(chǔ)后澆帶下方設(shè)置防水板。

4.3結(jié)構(gòu)概念設(shè)計

概念設(shè)計是指工程結(jié)構(gòu)計算所需的材料性能、力學(xué)知識和結(jié)構(gòu)要求。在設(shè)計階段，必須有一個正確的概念，這對總體設(shè)計方案的實現(xiàn)和施工圖設(shè)計的質(zhì)量至關(guān)重要，并且要求設(shè)計者的思維方式注重橫向思維、實踐性、綜合性、改革創(chuàng)新性、相對性。概念設(shè)計在結(jié)構(gòu)設(shè)計與選型中的應(yīng)用可以在一定程度上避免質(zhì)量問題。概念設(shè)計是結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一個新思想，它可以利用整體概念考慮整個結(jié)構(gòu)體系與各基本構(gòu)件之間的力學(xué)關(guān)系，從而形成良好、安全、經(jīng)濟的整體結(jié)構(gòu)方案。

5結(jié)語

總而言之，工業(yè)建筑設(shè)計極其復(fù)雜，需要堅持使用性、安全性以及耐久性等設(shè)計原則，所以，在對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，設(shè)計人員必須明確國家針對工業(yè)建筑設(shè)計制定的規(guī)范以及要求，并在掌握影響工業(yè)建筑因素以及所有施工流程的基礎(chǔ)上，強化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，進而使工業(yè)建筑能夠達到技術(shù)性與經(jīng)濟性的統(tǒng)一，這樣國家工業(yè)建筑將會具有較強的結(jié)構(gòu)設(shè)計能力，在此基礎(chǔ)上，我國的工業(yè)建筑業(yè)將會飛速發(fā)展。

【參考文獻】

【1】李冰成.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性和安全性問題分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2020(6):4281.

【2】孫珊珊.探討工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性及安全性[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2020(5):2708.

【3】李亮,何亞朋.關(guān)于工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2020(5):3957.

【4】孫淑玲.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計選型發(fā)展趨勢[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2019(35):3245.

【5】趙伯海.基于綠色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計探討[J].建筑•建材•裝飾,2019(21):218-219.

作者：王成 單位：龍佰四川鈦業(yè)有限公司