前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇工业建筑结构设计范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
中图分类号: S611 文献标识码: A
0 前言
就现在工业建筑而言,在技术不断的发展下,传统单一功能型的厂房也渐渐的被许多多功能综合厂房所代替,由此可以说明,工业建筑结构设计也在不断的发展和进步。但是,在工业建筑结构设计进步的大趋势下,还是存在着一些问题有待解决,因此,下文主要就工业建筑结构设计中存在着的问题进行了详细的分析和探讨。
1 计算系数取值的问题
1.1 活载组合值系数取值问题
在工业建筑结构设计当中,使用的PKPM软件以及SATWE模块中,默认活载的组合值是0.7,对于0.7这个组合值系数来说,只是大部分建筑活载组合值是0.7,但是,在变化性比较复杂的工业建筑上来说,还有一小部分建筑与这个活载组合值的系数是不一样的[1]。因此,在工业建筑结构设计当中,工作人员不能单一的使用软件生成默认的活载组合值,与此同时,还要根据当时设计的工业建筑结构的类型分析,要达到在选取活载组合值的时候要让其达到精准值,才能更有效的建筑的质量,确保使用的安全。
1.2 梁扭矩折减系数取值的问题
根据现今工业建筑来看,化工厂、轻工厂等因为这些厂房吊挂的设备相对来说比较多,在建筑楼面开洞较大,而且在洞边还需要设备来支撑,因此,在这样的工业建筑设计时,为了达到更好的设计效果,就必须有精确的计算数据,这样梁扭矩的折减系数才更为精确。上文提到过现在的工业建筑设计人员大多都使用PKPM软件以及SATWE模块进行计算,这样生成的固定系数为0.4[2]。但是这个数字是不适合应用于工业建筑中的,这个数字比较适合应用在民用建筑中,因此,在实际的工业建筑结构设计中,设计人员需要根据相关的设计经验以及建筑的实际情况,对这些软件进行参考性的使用,才能够确保建筑设计数据的精准,确保建筑的质量。由此可见,在进行工业建筑结构设计的时候,设计人员在数值的取值上,不能单单的依靠设计软件,需要设计人员结合实际情况进行参考。
2 建筑工业施工方面的问题
2.1 轻视工业厂房防火防爆的需求
工业建筑的厂房分好多种,厂房在设计的时候也应当根据其用途而设计。比如经常存放一些气体性的物品,工业建筑设计人员在设计这样的厂房时,就要考虑到他的安全性,当然就要考虑到它的通风性,设计人员就要把这样的厂房设计成半敞开式或者是全敞开式的工业厂房。相反,有一些需要封闭式的厂房,比如存放爆炸性物品的厂房,在设计这类厂房的时候,就要考虑到在发生事故的时候爆炸泄压的面积,当然在建筑这样的厂房还需要注意的一点就是多开窗户,如果泄压面积不够的话,更多的窗户会起到很好的泄压效果。而且在设计防暴的厂房时,采取的材料大多使用容易脱落的轻质材料门、窗、屋盖等设施都是需要使用容易脱落的轻材料才设计。在工业建筑中,泄压设施应建立在比较开阔的地方,且避开人员比较集中的地点,在布置泄压设施时,应该靠近爆炸源,这个设计不容许忽视,如果真的发生了事故,那么定会造成无可挽回的严重性。所以,在建设防火防爆厂房的时候,泄压面积一定要考虑并且计算好,才能确保安全的问题。
2.2 预埋件布置的问题
在工业建筑的厂房中还有很大一部分的厂房需要在建筑物梁上预埋吊环,但是大部分在这个环节上设计的都不是特别规范。吊环的选材很重要,应该使用没经过冷加工的钢筋制作,并不是使用冷加工过的钢筋,当然了工业建筑设计人员在设计方案上一定要标注一下,以防止施工人员用错材料,造成安全问题。制作好的吊环一定要绑扎或者焊接到建筑物受力的钢筋上,在绑扎到受力钢筋上时,一定要注意埋入的深度;对于结构设计人员来说,一定要细心仔细的去了解图纸,如果不能够了解图纸的话,那么可能对预埋设计造成了影响,可能有一部分埋在了结构梁的上边,而且还有一部分却埋在楼板的下面。因此,在布置预埋件的时候,一定要查看结构图纸,并且适当的调整预埋件的位置,避免以上的现象发生。当然了工业建筑结构人员的设计将直接影响了预埋件的预埋位置,所以,工业建筑结构设计人员在设计的时候,一定要对楼面结构的图纸详细的了解,一定要做到发现错误,改正错误,做好无纰漏的设计,避免施工中发现有不妥的地方,造成进度上的延误。
2.3 结构专业设计与其他的专业设计沟通有纰漏
工业建筑结构设计是很复杂的,并不是一个单一的设计,而是由多种类型的部门组成的设计团队,不仅如此,还有工艺设计人员、给排水设计人员等等,对于工业建筑设计来说,就必须要经过多个部门协商,相互搭配组合,才能设计出一个好的工业建筑结构设计方案。在工业建筑结构设计中,如果结构设计人员在设计的过程并没有与工艺设计人员进行协商以及良好的沟通,最终导致在施工的时候,工艺的设备布置与基础设备位置靠的太近,不单单是这样,因为设备基础与主体结构的基础靠的太近,对于施工的难度就加大了很多,因为设备基础在运行时会对主体结构基础直接造成影响,故此,为了避免这样的现象发生,在工业建筑设计的过程中,要与工艺设计人员相互沟通好。在工业建筑结构设计中设计人员的设计水平也是最快关键的,但是往往在工业建筑结构设计中却有很多设计人员由于缺乏工作经验,而并没有与给排水设计人员相互协商,正是因为设计人员的经验不足,而在工业建筑结构设计中存在着问题,导致施工人员施工的难度增大。由此可见,在进行工业建筑结构设计的时候,相关的结构设计人员需要与其他部门的设计人员进行良好的沟通,才能够不断的促进工业建筑结构设计的顺利进行,促进建筑的良好使用,也会促进整个建筑行业的发展。
2.4 除锈以及涂装设计的不合理
在工业建筑结构设计中,进行涂装设计的时候沿用以前的设计方案,进而造成与实际建筑的不相符,影响了建筑的施工进度,不利于建筑在规定的时间内竣工。因此,在实际的设计中,设计人员需要根据整个工业建筑的特点以及实际的情况,采用合理的设计方法,确保设计方案符合实际的建筑,才能够确保建筑不会由于涂装设计方面出现问题导致重新返工。另外,在进行除锈和涂装设计的时候,设计人员还需要结合实际的设计经验,在时间的选择上等等,进行合理的安排,才能够不断的促进工业建筑结构设计的顺利进行。
3 结束语
本文主要对工业建筑结构设计常见的问题进行了具体的分析和研究,通过本文的探讨我们了解到,在实际的工业建筑结构设计中,设计人员需要明确在设计中哪些方面容易出现问题,并且针对于容易出现的问题采取有效的措施进行有针对性的解决,才能够确保建筑设计符合实际的施工需求,确保工业建筑的质量,促进建筑的良好发展。另外,设计人员还需要积累丰富的设计经验,在设计中对于存在着的问题进行很好的规避,才能够不断的提高自身的设计水平,促进设计工作的顺利进行。
参考文献:
【关键词】工业建筑;结构;设计
近年来冶金行业正经历着去产能、生产工艺洁净环保化、产业产品品质不提升则淘汰、产品多样化、以产业链延长提升效益等来自个方面的升级改造需求。这就要求我们设计人员需要在原有狭窄的场地中尽可能的实现旧工艺的升级改造,同时还要充分利用生产时间间隙进行施工,在材料选择和施工的可操作性方面做深入细致的调查以实现我们的设计方案的安全可靠、经济适用、施工难度小、施工进度短的综合效益。
以下对设计过程中经常遇到的问题,结合笔者设计经验,简要论述冶金行业结构设计应注意的一些问题。
一、结构概念设计
采用概念设计在结构设计选型中可以在宏观上保证结构设计的安全可靠行同时一定程度上控制裂缝的形成。概念设计,能够用整体概念对结构总体系统和各个基本分体之间的力学关系进行初步考虑,从而创造一个安全、经济、适用的工业建筑结构总体方案。
二、基础的设计
基础的选型首先要充分结合建筑物或构筑物所在场地的特点,如场地为毗邻旧厂房、原有构筑物、原设备则要掌握原有旧厂房、构筑物基础的埋深、尺寸,原有管线的工艺用途、管径、数量、埋深、走向等详细情况,综合对比新基础避让、悬挑或管道改线和基础架空或特殊处理的经济效益及影响生产时间从而选择最优的处理方案。如场地周边留有闲置用地则应调查清楚是否在短期内存在新项目的规划意向或现有生产工艺的升级改造是否需要留足场地或需深埋基础等综合因素。例如在我厂湿法脱硫生产线的设计时项目选址地处挡墙上边缘,挡墙下方为预留地,当时未考虑规划新项目。由于场地有限要求生产线的综合间布置在尽量靠近挡墙内边缘,原挡墙为毛石砌筑,墙高8米,砌筑质量无法保证。为保证厂房及设备基础的安全可靠基础选用冲孔灌注桩,桩深度综合考虑了桩底持力层土质情况、现有毛石挡墙的不可靠性及挡墙下方未来新建工程的需求最终确定为自挡墙上场地标高向下20米的深度。三年后挡墙下方新建了余热热发电工程,在靠近挡墙下边缘布置了主控楼,厂房基础采用钢筋混凝土独立基础,埋深为-3.0米,施工中对原有脱硫综合间无不利影响。
在设备基础设计时需深入调查设备的运行情况,尤其是大量采用同形式的单个设备基础时不仅要核算单个基础的荷载作用,更要结合设备运行特点考虑其整条生产线运行时的特点规律。在我60万吨高棒车间冷床基础设计时由于原厂房设计人员只考虑了单个基础的受力情况,未考虑到在设备运行时所有基础同时受同向水平作用,其单个基础在2.9米平台上锚固钢筋深度及数量不足,在投产近两年期间平台上40个基础相继出现底部裂缝,局部基础在生产时随冷床导位晃动,对正常生产埋下极大隐患,后经仔细观察设备运行特点,同时核算设备平台承载能力对所有基础采取了钢结构整体加固的方式。
三、厂房柱的合理设计
在厂房柱设计选型时除需考虑正常的设计参数外还应根据厂房的生产工艺特点适当加强柱构造做法。例如在废钢车间设计时就应充分考虑废钢对高对厂房柱的不利影响,柱两侧同时堆料及单侧堆料的荷载不利组合,大块废钢卸料时对柱表面混凝土保护层的冲击破坏,厂房卸料跨货车视线不利时可能对柱子的碰撞等均应在柱截面设计时综合考虑。在设计露天栈桥柱时也应充分考虑在投产使用后期是否有增加屋盖的可能性。随着各行业对环保要求的不断提高,降噪、减排、控制粉尘成为我冶金行业重点整改项目。原有的原料露天堆场的弊端日渐显著,为响应环保部门对降尘减排的控制要求提出了对原露天栈桥堆场进行屋面加盖的改造要求。堆场大面积、大跨度(36米跨)的特点均成为加盖改造的难点,在改造设计中与施工方共同探讨,结合国内既有经验决定采用钢结构的加固方式(现有均为钢筋混凝土柱),在保证荷载增加、平面内计算模型改变的情况下加强原有柱子的强度、刚度、稳定性,同时重视加强新增结构构件与原柱子的锚固节点设计。
四、梁柱和板件的设计
使用环境的不同、所处工艺节点的不同对梁板设计均提出了个性化的设计重点。若为厂房内的设备间或备品间需考虑检修时行车的误操作可能导致的重物坠落对屋面梁板的破坏;若房屋或构筑物规划于主要管网架空走廊附近或下方则需要充分调查了解今后可能新增较大管道的支座,在设计时充分考虑预留一定的承载能力。
在吊车梁设计时一定要与使用单位确认详尽的行车参数,在厂内技改项目中经常遇到由于工期紧需要提前备料的情况,此时常常是行车还未订货就需要提前完成结构设计图纸。如果结构设计人员采用了常规、相近的行车参数时就将面临构件截面过大或过小的局面。同吨位、同行式行车较容易出现的荷载作用偏差为轮距的差异影响较大,尤其轮距较常规行车大幅减小的行车其最大轮压过于集中对行车梁的截面影响较大,这就要求设计人员在这种非正常结构设计程序中充分考虑行车个性化的不利影响,综合对比采用较为保守的截面形式还是提前考虑好截面不足时加固措施的经济效益和影响生产进度的严重程度来决定最优设计方案。
五、钢结构构件设计要点
工业建筑中钢结构较为常见,钢结构的设计也应具有良好的工艺性,方便施工和检修,但防腐维护工作量大。例如在一钢渣热焖厂房的设计中采用了钢筋混凝土柱轻钢屋面的排架结构,厂房内布置有钢渣热焖罐四个,其工艺特点为生产时瞬间排放大量蒸汽,这就要求在屋面系统设计中充分考虑好排气通风的措施,同时在屋架、檩条、支撑系统、彩瓦的材料选型时除满足基本的结构安全计算外还需留有一定余量来满足耐久性的要求。在高温高湿环境下钢结构构件不可避免的需要更为频繁的除锈防腐,其构件截面损失也将随重复涂装循环不断积累,所以在材料选型时留有余量就是为结构安全使用提供应有的保障。
关键词:工业建筑;结构设计;复杂性;安全性
对于工业建筑而言,其结构设计合理与否,不仅决定着工业建筑建设质量,也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计,工业建筑结构才会合理,与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同,其结构设计更复杂,安全性要求更高,要适应生产活动和工艺要求。介于此,进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的,利于加深对工业建筑结构的认识。
1工业建筑简述
1.1概念
工业建筑,指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中,构筑无有烟囱、水塔等,建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。
1.2特点
工业建筑主要特点:(1)要有足够的面积和空间;(2)符合生产工艺要求,安全性要求很高;(3)具体的生产活动不同,工业建筑结构形式也不同,要根据生产活动及其特点进行结构设计;(4)屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。
2工业建筑结构设计的复杂性与安全性
2.1结构选型
由于工业厂房建成后的使用用途不同,不同的工业厂房,其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以,进行工业厂房结构选型时,要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素,不仅要使用材质好、寿命长的材料,还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析:第一,钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构,具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且,按照这种结构建造出来的建筑,有着很广的适用性,很多厂房都采用钢筋混凝土结构。第二,钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设,工期短、成本低、施工方便,且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制,这种结构防火、防腐蚀性能较差,如果工业建筑采用这种结构类型,必须注重防火、防腐蚀方面设计。从以上内容可以看出,一般情况下,工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构,因为这种建筑结构优势明显,不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计,安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑,适宜采用钢结构。
2.2平面布置
确定工业建筑选址后,以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计,合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时,除了以生产工艺流程为依据外,还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房,以及污染问题,按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性,设计者可以采用计算机软件辅助设计,如建筑信息模型,基于同一模型设计多种设计方案,优选出最佳平面布置方案。
2.3生产工艺要求
建造后的工业建筑是用于生产活动的,为了生产活动的正常运作,工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据,将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点,这样才能保证工业建筑结构设计合理。对于工业建筑而言,其生产工艺要求主要体现在三个方面:(1)生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系;(2)运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作;(3)生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点,做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。
2.4防腐蚀设计
工业建筑建成投入使用后,受生产工艺和生产活动影响,生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质,容易腐蚀建筑物。所以,进行工业建筑结构设计时,要特别注重防腐蚀设计。第一,选用防腐性能好的材料,或对建材采用防腐措施。如,门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料;金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料,在金属表面形成防腐层;地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。第二,结构构件采用钢筋混凝土材质,同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材,务必要做好防腐蚀措施,必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。第三,带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游,限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。
2.5防震设计
防震设计是关键的,它在工业建筑结构设计上占据首要位置,因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定,工业建筑方防震设计要求比较高,如果不能达到安全性要求,一旦遭受意外的冲击振动,所造成的后果是严重的,特别是生产活动具有易燃易爆特点的,危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此,进行工业建筑结构设计时,必须合理进行防震设计,符合抗震要求。当工业建筑结构规则、对称,整体性比较好时,按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计;当工业建筑结构整体性比较差使,要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施,增强工业建筑结构的抗震性;当工业建筑厂房的结构高差比较大时,必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置,并分开相邻的抗震缝,便于提高结构的抗震性。此外,抗震缝两侧要布置墙等构件,并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。
3结论
综上所述,工业建筑不同于民用住宅建筑,其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求,要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作,使工业建筑结构设计符合生产工艺要求,满足建造后的使用用途,达到相关设计标准。
参考文献:
[1]潘绍洁.工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J].科技展望,2016(07):33.
[2]曾超.工业建筑结构设计的复杂性与安全性[J].山东工业技术,2017(04):122.
关键词:工业建筑;结构设计;要点
结构设计可以说是工业建筑工程项目最为重要的组成部分,其相当于承接设计人员的构想以及工程施工之间的桥梁,同时也是建筑艺术的具体体现。通过对工业建筑工程项目结构设计进行优化处理,可以保证设计结果的经济性,但是在实际过程中仍需要遵守相应的法规、条例,同时通过有效的设计降低不必要的浪费情况。由此在开展工业建筑工程项目结构设计工作时,设计人员除了要做好结构计算之外,同时还需要有效开展地基、梁板件的设计,并保证设计质量。
1做好工业建筑工程项目结构设计的计算
在工业建筑工程项目结构设计方面,需要控制好以下结构的设计:在对底框砌体结构进行计算、验算的过程中,需要注意的是,由于只有刚度相对较为均匀的多层工业建筑结构才可以使用底部剪力法,若是底层框架混合结构存在部分薄弱区域,则在设计工程中需要考虑到其是否会受到塑性变形集中不良影响,以及影响程度。另外在对底层框架混合形式进行剪力分配的过程中,不可以只单纯的应用框架抗展墙形式,这是因为如果底框架结构只存在底层框架抗震墙结构,需选择双保险设计形式,也就是通过抗震墙结构来承担所有的剪力,同时框架结构需要根据其刚度比例划分其所要承担的剪力;再对结构刚度进行计算的过程汇总,若是框架不折减,那么抗展墙则需要折减到弹性刚度百分之三十左右。同时再对计算过程汇总和考虑结构的底层框架柱结构是否会由于地震的影响而出现矩所情况,进而导致附加轴力出现;在对楼板计算进行时,必须保证计算的可靠性以及正确性,在对连续板进行计算时,应避免单纯的使用单向板计算途径,在对双向板查表进行计算时,仍需要将材料泊松比考虑进去,反之则会导致跨中弯矩由于没有进行调整作业,从而造成计算值偏小;防止荷载错误计算问题发生,像是活荷载折减不科学、漏算荷载或者是建筑作业的实际用料和设计需求不一致等等。
2做好地基结构设计作业
2.1做好基础设计
地基可以说是工业建筑工程项目非常重要的结构基础,其设计质量和建筑的整体质量息息相关。这是由于地基结构除了需要承受由工业建筑上层所传导的荷载之外,还需要承担地下的各种应力。在开展地基基础设计时,不仅要在设计之前,进行详细的调查及分析基础的荷载分布、地质以及周围建筑等等,同时在设计过程中还需要考虑到工业建筑工程项目的实际使用需求,从而保证设计水平。
2.2科学确定桩基深度
在确定桩基深度时,通常需要将硬岩石设置成桩端的持力层,同时在桩端已经渗入至持力层之后,还需要严格控制桩端的深入深度。在确定桩端深度时,通常可基于桩径(d)大小开展设计工作,若是粘性土,则需要将确保桩端深度超过2d,若是砂土或者是强风化软质岩,则需要确保其超过1.5d,若是碎石土或者是强风化硬质岩,需要超过1d,同时需超过半米。另外如果桩基已经深入至持力层之后,需要确保桩断面至少深入到岩层内大于半米左右,若是持力层属于没有风化的灰岩或者是硬质岩形式,则需要合理的降低桩断面的嵌岩深度,但是仍需要确保其不小于0.2米。
2.3做好后浇带设计
在开展地基结构设计工作时,同时为了避免混凝土结构发生变形问题,需通过后浇带的合理使用,来避免由于不均匀沉降问题所造成的开裂情况。通常设计人员需要基于混凝土的具体情况,与施工现场的土质情况,科学确定后浇带的宽度大小。另外需要由地基的基础层一直到房屋顶板,均应当将后浇带设置在同一个区域,在此过程中需要确保混凝土的等级适当的高出两侧混凝土。另外在结束后浇带的施工作业之后,需要开展施工作业,为了保证混凝土的强度达到规定要求,则涉及人员需规定,必须保证后浇带呈现出完全封闭状态,同时混凝土的强度已经符合规定要求之后,再把支撑拆除。在地基实际施工过程中,由于结构应力可能会出现集中效果减弱情况,同时受到温度变化的影响,可能会导致混凝土中产生收缩裂缝,因此设计使用后浇带的主要目的是为了防止该类开裂问题出现。然而由于部分地基工程项目中要求不可以设计使用后浇带,因此设计人员在开展结构设计工作时,需要明确的标注好后浇带所具有的断面形式,同时针对地下水位较高的区域,需要将防水板安设在后浇带的下方。
3科学设计梁以及板件
由于工业建筑往往需承受过大的荷载,为了使得工业建筑结构设计符合其强度要求,一般需要将梁结构以及柱结构的截面积不断地扩大,同时钢筋也会布置的较为密集,进而导致施工的难度大大提升。部分设计人员为了使得梁结构以及柱结构的截面积得到控制,往往会不断的扩大配筋率,甚至会将其增加到2.5%,然而该设计策略只存在于理论上,实际作业中几乎不可能做到这点。若是钢筋的分布情况过于稠密,那么在对梁柱结点区进行混凝土材料的浇筑作业时,会导致浇注的密实性下降,甚至会导致探棒不能插入到混凝土之中,导致钢筋出现严重的移位情况,进而造成全隐患出现。所以在设计过程中,需要在提升截面高度的同时,减少配筋率,对于部分特殊的工业建筑,可以适当的提升截面宽度。通常为了降低施工作业的难度,需要防止梁柱交接部分存在过多的钢筋,防止大量的钢筋堆积。同时若是没有特殊载荷,则需要确保配筋率不超过1.7%,从而促进梁结构塑性铰更好更快的形成,从而提升工业建筑结构的抗震性能。相比于总载荷来看,挑梁的自重是非常小的,在将挑梁结构做成变截面时几乎不会降低其自重,所以需要把挑梁结构做成等截面。另外在对挑梁钢筋率进行计算作业时,需要预留恰当的安全系数。若是挑梁存在大挠度、大载荷以及大悬挑等情况时,需要合理的扩大底筋。在对过梁进行设计时,通常可考虑使用标准图,然而仍需要在施工图中详细说明具体的图号以及所选用的方法。若是过梁作用出现集中力或者是门窗洞口过大等情况时,需要对过梁结构的受力强度进行更为详细具体的计算验证。另外在设计过程汇总时,可以把过梁以及圈梁结构做整体浇注,一方面降低施工作业的难度,另一方面提升其抗震性能。在确定过梁结构的钢筋时,应当避免配置过小,同时要考虑到在受到地震作用时,过梁墙体可能会出现开裂情况,进而导致其支撑作用减弱这一情况。板配筋通常需要使用大直径以及大间距形式,要求间距值超过二百毫米,同时板上以及板下钢筋均需要呈现出均匀分布情况。另外在对现浇挑板阳角进行设计时,需要考虑辐射状附加筋在此处的使用,并注意科学设计现浇挑板阳角,同时将板下配置斜筋设置在此处。
4结语
总体而言,结构设计已经成为工业建筑工程项目设计工作中非常重要的一个组成部分,通过有效的结构设计,一方面可以降低工程造价,另一方面可以提升工业建筑的安全性。所以设计人员需要保证每一个构件计算结果的正确性,保证知其所以然,同时深入的了解、分析相关法律法规中的条约、规范,并做到和其他专业相互配合,保证设计结果的有效性以及实用性。
参考文献
[1]曾建,郑文,陈朝晖.从建筑工程的震害谈结构抗震设计中需注意的一些问题[J].建筑结构,2011,S1:297-301.
[2]徐朝清.浅析地下室结构设计中需注意的问题[J].企业技术开发,2015,33:161-162.
[3]韩瑞芳.钢结构厂房设计中需注意的问题[J].科学之友(B版),2009,07:21-22.
[4]胡爱坤,胡庆军.混凝土框架结构设计中需注意的问题[J].浙江建筑,2009,10:19-21+25.
1.结构优化模型和方案
建筑工程可以在基础结构方案、屋盖系统方案及围护结构方案三方面对建筑模型进行优化。在选型、受力分析和造价分析相关联的实施过程中,围绕综合目标进行优化,确保刚度达到质量要求,并控制载荷扭转力小于规定数值。通过选择参数、建立函数、约束条件确定的方法来对建筑工程进行结构优化,过程中设计的多个变量和约束条件属于非线性优化。方案完成后,编制对应的运算就可以实现对结果的最终优化。
2.建筑结构优化注意点
(1)要注意前期方案的参与目前,大部分建筑师并不参与前期方案结构设计,对结构合理性和可行性考虑欠妥,给后期设计人为的提高了难度,这就提高了工程的总投资额。在前期就引入结构优化的理念不仅能从全局角度更合理的考虑工程的分布,更能够节省投资,在工程开端有效的进行控制。
(2)根据不同建筑工程所在的地质条件和土壤成分选择合适的地基基础结构来设计优化方案。
(3)注意细部结构设计的把握。如浇筑的异形板拐角容易产生裂缝,可以划分为矩形板来避免。在钢筋的选择方面,注意极限抗拉力和塑性的要求等。
二、工业建筑设计优化举例
1.电厂煤斗
煤斗属于大型设备,具有体积大、高度高的特点,会产生水平地震作用。对其支承构件造成的附加弯矩、扭矩等内力,则需要相应的计算补偿其附加内力。具体做法为:在设备重心位置增加设置支承结构,降低附加内力;在支承梁杆轴心垂直的方向增设梁结构,使支承梁的扭矩转成为作用于梁上的弯矩。而梁的抗弯能力是非常强的,从而使危险转移;支承结构抗扭配筋加强,楼板强度加强。
2.磨煤机隔振
火电厂的发电离不开将煤炭作为燃料,磨煤机是重要的设备工具。振动程度较大会干扰其他设备的正常运行,尤其是配电装置和发电机组所在的控制室。为了解决这些外界干扰问题,弹性支承系统应运而生。该系统隔振能力较好,使用弹簧隔振器来消除振动的影响效果明显。通过实际证明,磨煤机基础采用弹簧隔振系统后,与常规块式基础相比具有许多优势。
(1)采用弹簧隔振系统后,磨煤机基础台座的体积或重量大约只有常规基础块的一半。因而减小了占地空间,有利于工艺布置。
(2)采用弹簧隔振系统后,减小了磨煤机产生的振动,减小了磨煤机对周围厂房及工作人员的振动影响。不会有明显的振动传递到主厂房上。基础的隔振效率可达到90%以上,并可降低噪声。另外,由振动引起的锅炉及锅炉内衬的损坏和由于振动而造成的火力发电厂的运行事故也可以避免。
(3)由于磨煤机基础台座与锅炉房厂房结构分离,磨煤机基础的施工相对独立,并有很大的灵活性。磨煤机基础的施工可以交叉进行,可以缩短施工周期。
(4)简化磨煤机的调平,其基础沉降可以通过弹簧隔振器得到调平。
(5)采用弹簧隔振系统后,磨煤机本身所受的动荷载很小,降低了磨煤机的磨损,使磨煤机的运行可靠性提高。同时还可以延长磨煤机的使用寿命,延长磨煤机的大修周期。
(6)与常规基础相比,采用弹簧隔振系统后,磨煤机基础的振动具有可控性。采用弹簧隔振基础后,传到基础下面的荷载较小,因而可以减少地基基础的处理费用。
3.吊车水平载荷
很多工厂的生产都需要吊车运送沉重的货物,吊车载荷分为水平和竖直两个方向。SAP2000在结构分析中能够将吊车的水平载荷以等效静载荷的形式施加在排架柱上,竖直载荷则通过移动静载荷方式施加。具体步骤为:纵向水平载荷的标准值确立;横向水平载荷的标准值确立;吊车水平载荷施加;吊车竖向载荷施加;吊车载荷输入。SAP2000中的桥梁模块能够对吊车载荷结构进行整体优化,减少数据计算人员的工作量。提高工作效率,完成优化的设计需要。
三、结语