天津市市政工程设计研究院 天津 300392
摘要：在工业建筑中普遍采用钢筋混凝土框架结构，这种框架结构不仅可以满足工业建筑对结构的要求，还能提升工业建筑的稳定性和安全性。随着建筑业的不断发展，钢筋混凝土框架结构越来越受到重视。基于此，本文就针对钢筋混凝土框架工业建筑结构设计进行了分析，仅供参考。
关键词：钢筋混凝土；框架；工业建筑；结构设计
现代我国社会经济发展离不开建筑行业所做的贡献，可以说建筑行业是经济发展极其重要的一环。在建筑行业中，钢筋混凝土框架扮演者十分重要的角色。在这种结构中，它不仅能传递内力，而且还能有效的分配内力。最重要的是建筑整体结构的完整性和整体性也要依靠它来维持。所以对于钢筋混凝土的框架结构设计有着非常高的要求。
1 工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计的基本原则
1.1 抗震性原则
抗震性是建筑框架结构施工中最基本的性能要求，不仅可增大建筑的抗变形能力及荷载能力，还可以确保工业建筑在发生地震灾害时不发生整体结构垮塌。为此，工业建筑结构设计环节，设计人员要深度考虑建筑的实用性与安全性需求，明确建筑侧向位移程序，以免建筑结构形变。
1.2 经济性原则
经济性原则是指在保证工业建筑工程质量的前提下，控制材料损耗与资金浪费，实现工程项目经济效益最大化。为此，钢筋混凝土框架结构设计人员要结合工业建筑基本概况，编制完整性、合理性与经济性于一体的设计方案。
1.3 均匀性原则
在工业建筑结构设计中，均匀性也是非常重要的一项内容，刚度、强度、应力等的均匀性对于提升建筑框架结构的稳固性，规避结构质量问题有着显著效果。
2 钢筋混凝土框架结构设计的主体内容
在构建工业建筑模型时，将梁和柱的截面尺寸作为设计变量，且将结构重量最小值作为目标函数，严格参照建筑结构设计方案与标准规范，对结构跨度、剪力值、位移度与轴压比等进行计算与设计。优化工业建筑结构设计时，由于部分特殊参数并不是始终保持连续变化状态的，只能采取有限的离散值，如钢筋的直径、梁柱的横截面积。与此同时，高度满足部分模数的基本要求。在完成建筑结构设计任务后，根据模量的基本要求，将具有连续值的离散变量调整为离散值。在构建建筑结构设计模型时，将梁柱的横截面积作为设计变量。
设计变量的初值为：
梁截面尺寸：LG1=0.9m，LK1=0.5m；LG2=0.8m，LK2=0.3m；柱截面尺寸：ZG=1.0m，ZK=1.0m。
状态变量：根据《工业建筑抗震设计规范条例》，计算钢筋混凝土框架结构的抗震形变参数，确保各楼层的弹性位移参数符合下述公式要求：△ ue ≤ [θe]h
其中，△ ue 代表多遇地震作用下标准值引起的楼层间中层间弹性位移的最大值；[θe] 代表楼层间弹性位移角极限值；h 代表楼层高度。轴压比的计算公式如：
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其中，N 代表柱结构轴压力的设计值；A 代表柱体横截面积；、f 代表混凝土抗压刚度设计值。
位移比的极限值是根据刚性楼板假定条件确定。周期比的重点在于协调侧向刚度与扭转刚度的对比关系，主要目的是加强抗侧力构件平面布置的合理性，消除扭转效应。钢筋混凝土框架结构周期折减系数取 0.7—1.0。剪跨比的计算公式如：
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其中，M 代表构件的截面扭矩；V 代表构件的剪力值；h 0 代表构件高度。将钢筋混凝土结构的质量最小值作为目标函数，根据重量参数与体积参数，准确计算钢筋混凝土结构的重量。即 MB=2700·VTOT。其中，MB 代表目标函数；VTOT 代表混凝土总体积。
3 工业建筑中钢筋混凝土框架结构的设计要点
3.1 基础连系梁设计
基础连系梁设计作为建筑框架结构的重要组成部分，通过总结以往积累的工业建筑结构设计经验可知，钢筋混凝土框架梁与框架柱相重合的问题至关重要。为避免此类问题，设计人员应严格按照设计要求及规范实施操作。通过对建筑基本结构的分析，框架梁的主受力钢筋在设计中可穿过框架柱内侧结构，同时，必须在框架梁靠近框架柱的位置设置一定数量的钢筋，以起到辅助支撑作用。针对工业建筑，挑梁在整个结构重量荷载体系中的占比较小，优化挑梁设计并不能减轻整体框架结构自体重量。在工业建筑钢筋混凝土框架结构设计中，若所有截面挑梁箍筋都存在差异，会加大施工难度。为此，在基础连梁设计环节，设计人员要保证挑梁端部没有任何附加斜支撑钢筋。正常来说，附加斜支撑钢筋只适用于挑梁端部无法满足承载负荷力的情况。
3.2 受力钢筋设计
建筑框架结构中布置的受力钢筋主要是沿着结构构件纵横向位置布置的钢筋结构，受力钢筋能够在很大程度上增强建筑结构的抗拉应能力与抗剪切能力。在受力钢筋设计中，设计人员要严格控制钢筋混凝土框架梁的边长，使框架梁与框架柱的紧固连接。如果框架梁与框架柱的连接稳固性未达到标准要求，代表钢筋混凝土框架梁的柱钢筋的配置位置不够精确。在开展二次评估中，设计人员需要制定科学合理的评估方案，以保证框架结构的紧固性。
3.3 梁柱主筋设计
工业建筑的钢筋混凝土框架结构体系中的梁柱主筋主要包括框架主筋和框架柱主筋两部分。结合以往积累的工业建筑结构设计经验，影响梁柱主筋设计的因素是多种多样的。框架主筋与框架柱主筋的设计标准和施工次序是不同的。为此，设计人员应结合实际情况，优化框架节点设计，调整钢筋焊接方法，保证设计品质与施工质量满足标准要求。
3.4 框架结构柱设计
优化框架结构柱设计是提升工业建筑结构抗震性能的重要举措。根据工业建筑的实际情况，设计人员可以采取如下几方面措施：①电梯井设计时，设计人员可通过框架与填充墙相结合的方式予以布置，并对填充墙内部构造实施加密处理，增加配筋数量。在整个工业建筑结构体系中，井筒发挥着吸收地震波能量的作用。为此，设计人员要进一步优化电梯井筒的墙体设计。②在调整框架柱配筋时，设计人员要准确计算不同方向的框架配筋的投资成本，实现配筋与框架柱配置的优化。通常情况下，设计过程中，会将次梁上层配筋配置在主筋结构上，但这种设计方式会加大悬挑梁的荷载压力，降低其保护层质量。对此，设计人员应当严格控制主次梁钢筋配置形式，以及悬挑构件钢筋保护层厚度，加强整体工程结构的安全稳固性。
4 工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计的注意事项
工业建筑的钢筋混凝土框架结构设计不仅要满足建筑结构的基本要求，还需符合各地方的规范条例。在钢筋混凝土框架结构设计中，设计人员应规避违规操作。在保证钢筋混凝土框架结构设计合理性的基础上，重点关注钢筋混凝土框架结构的抗震性能、抗性变能力与抗剪切能力。针对工业建筑，设计人员应重点关注抗震性能指标，利用科学化的计算方法完成计算与设计。同时，建筑结构布置形式对建筑结构抗震设计的影响、建筑结构楼盖设计形式对建筑结构抗震设计的影响，也是钢筋混凝土结构设计人员需要重点关注的内容。
工业建筑的框架结构梁设计与框架结构柱设计直接决定了混凝土的使用登记。通常情况下，工业建筑的建筑长度应当与伸缩缝的宽度相吻合。在框架结构梁的界面处理过程中，设计人员需根据建筑工程项目的视觉情况，准确计算构件的最小配筋率，并将黏土砖应用到工程建筑施工作业中。例如，工业建筑的钢筋混凝土框架结构呈“井”字状，设计人员应确保框架柱的重量超过梁板的重量，且结合实际情况，调整托梁的构造形式，明确托梁的承载负荷力。
结语
综上所述，随着建筑行业的快速发展，社会对工业建筑结构设计的标准要求也随之提高。对工业建筑来说，全面优化钢筋混凝土框架结构设计，能够有效增强建筑结构安全稳固性，保障工业生产安全。
参考文献：
[1]王剑锋.钢筋混凝土框架厂房结构设计分析[J].产业与科技论坛，2017，16（7）：60-61.
[2]王玉石，王全峰，陈世英，卢晓阳，等.探究我国钢筋混凝土框架结构优化设计方法以及改进措施[J].装饰装修天地，2017（14）：33-34.