分析工业厂房钢筋混凝土框架结构设计

发表时间:2020/10/10   来源:《建筑实践》2020年第16期   作者:张巍
[导读] 随着科技的发展,我们在厂房的建设中会广泛的应用钢筋混凝土框架结构
        张巍
        天津水泥工业设计研究院有限公司天津300400
        摘要:随着科技的发展,我们在厂房的建设中会广泛的应用钢筋混凝土框架结构。在进行厂房结构设计的时候,需要我们满足建设的要求,提升建筑整体的安全性与整体性。而且需要我们提高设计的水平。工业厂房采用钢筋混凝土框架结构是大势所趋,面对这种发展趋势,需要我们不断地提升设计水平和对高科技的应用。本文将对工业厂房钢筋混凝土框架结构设计进行分析。
        关键词:工业厂房;钢筋混凝土;框架结构;设计
        引言
        现阶段在工业厂房的建设中,已经开始大范围使用钢筋混凝土结构。由于该结构具有非常多的优势特点,同时在使用时的质量也可以得到有效保证,所以该结构的应用范围越来越大。钢筋混凝土结构在实际应用过程中,不仅可以对内力进行有效的传递,而且还可以保证内力在各个环节的有效分配,对厂房结构整体功能作用的发挥具有实质性意义。尤其是在当前我国工业行业的整体发展速度不断加快,对厂房的质量要求也越来越高。要想实现钢筋混凝土结构在其中的合理利用,就必须要根据实际情况,对不同类型的结构进行合理选择,这样才能够保证厂房的质量。
        1研究水泥工业厂房钢筋混凝土框架结构设计的现实意义
        当前阶段,钢筋混凝土框架结构,是水泥工业厂房结构设计与工程运行的重要形式。提高设计控制的水平与质量效果,不仅能保证设计方案的科学合理性,还能提高厂房工程建设使用的安全稳定性,进而实现工程使用的综合性能目标。此外,钢筋混凝土框架结构设计的运用,还可预防质量缺陷问题的出现,进而为水泥工业建设生产环境创造良好的发展环境。然而,在实际结构设计过程,相关单位并未采取有效的控制措施与设计技术,即未按照既定的设计工作流程着手进行优化,这就降低了水泥工业厂房工程建设使用的综合性能。故,工程建设人员应从实践角度出发,即在明确水泥工业厂房钢筋混凝土框架结构设计组成及优势的情况下,使设计控制策略得到最具效用的优化控制。如此,水泥工业厂房就可在安全稳定的生产建设环境下不断提升其自身在市场中核心竞争力。
        
        2钢筋混凝土框架的优劣势
        对于厂房结构而言,水泥工业厂房钢筋混凝土框架的优势十分明显,其自身具备良好抗压、抗震效果,施工工法成熟,投资成本低,后期维护保养简单等特点,且其自身承载负荷能力、刚度、强度与侧向刚度较大,如果受到了水泥工业厂房水平力的影响,抗侧移能力较强。但是钢筋混凝土框架也具有一优劣势,例如,施工周期长,对整体施工周期要求较高的项目不适用。消耗建材较大,需求的人工较多,对国外项目EPC项目,由于外国劳工的工作效率较低,会影响整体项目的进度。
        3优化水泥工业厂房钢筋混凝土框架结构的设计策略
        3.1遵循有效设计原则
        水泥工业厂房钢筋混凝土框架结构设计,应遵循相应的设计原则,如安全性、合理性、适用性以及经济性原则等,来提高钢筋混凝土框架结构作用的科学合理性。根据与工程项目相符的设计原则,能够为后续的施工建设与运行维护工作开展提供指导。此外,在保证结构基本功能实现的情况下,还应对结构的综合性能进行全面考虑,以使结构能够提供更趋安全稳定的工程建设效果。


        3.2重视钢筋混凝土排架结构的埋件设计
        钢筋混凝土排架结构中存在较多的预埋件,如牛腿顶面处、上柱柱顶处,上柱侧边靠近吊车梁边缘处以及有柱间支撑跨排架柱的侧面。这些预埋件的受力因与连接构件受力形式的不同而不尽相同,例如牛腿顶面埋件除承受吊车梁传递过来的剪力外还承受有吊车梁重、吊车自重及吊重荷载传递过来的压应力;与十字形柱间支撑相连接的预埋件,一般支撑斜杆按拉杆设计,并计入压杆的卸载效应,埋件的设计主要考虑按拉剪设计;与人字形柱间支撑相连接的预埋件,一般一杆受拉一杆受压,此时埋件设计应同时考虑压剪和拉剪两种工况,取包络值。埋件锚筋的间距和锚板的厚度因受力形式不同也存在较大的区别,抗震设防地区的锚筋计算面积以及锚固长度根据规范要求还应乘以相应放大系数。因现今我国建筑类设计规范更新速度较快,钢筋混凝土排架结构的相关配套标准图集存在更新滞后,甚至有的图集已经不再更新,因此会存在相关设计人员依旧不假思索的沿用旧图集的相关埋件设计做法,而没有考虑到现行规范的修改,从而埋下隐患。综上所述,设计预埋件首先因分析埋件的受力方式,根据所承受得荷载计算锚筋面积,并按规范构造及计算要求调整锚筋间距及锚板厚度;选用相关图集标准做法时,一定要查明适用条件并应作计算复核。
        3.3结构延性设计
        设计人员还应重视对结构延性的合理设计,通过对立面与平面的合理设计来提升工程结构的延性,提升厂房结构对地震灾害的抵抗能力,降低地震灾害对工业厂房结构稳定性能的威胁与不良影响,尽可能的保证工程结构的稳定与安全。这就要求设计人员能够选用合理的结构类型,降低楼层错层问题的发生概率。同时,还应慎重选择高比度,以便实现对厂房结构延性的合理优化,确保其能够更好的承载水平荷载,保证厂房结构的稳定与安全。
        3.4结构荷载统计和计算要与实际相符
        框架结构设计中荷载的输入往往比较简单,设计人员只需按照建筑功能根据荷载规范选用相关数值。然而排架结构的设计需要设计人员对各种荷载进行统计计算和处理,例如吊车荷载的输入需要根据结构力学影响线的知识对多台吊车荷载的轮压进行组合并进行折减;例如高低跨屋面雪荷载的输入需要考虑雪的堆积效应根据规范进行等效计算;再例如排架柱顶的荷载输入时,屋架支座埋件中心应与柱顶埋件中心重合,柱顶埋件偏心于上柱截面时,并应考虑屋架支座传来的荷载因与上柱截面中心偏心而产生的弯矩;再例如计算排架基础时应按围护墙和排架下柱中心的实际偏心距离来考虑墙体的附加荷载对基础产生的偏心弯矩等等。只有荷载的输入正确符合实际,才能使得设计的厂房结构构件具有合乎实际的承载能力要求。
        3.5混凝土结构的检验
        在混凝土厂房的框架结构施工完成之后,施工单位要对混凝土结构进行相关的质量检测,对混凝土的性能做好技术鉴定,如果发现质量缺陷的,一定要深层次地探寻问题的原因,并根据要求重点整改。注意在检验过程中,做好相关的记录,为后期留好现场的记录,为后期的施工提供依据。
        结语
        综上,由于钢筋混凝土框架结构的施工技术具有一定的复杂性,因此,其具备了一定的优势与劣势;其次,对于厂房的钢筋混凝土框架结构施工而言,需要重点注意的是模板工程施工、钢筋工程施工、混凝土工程施工,并且严格把关各个阶段的施工技术,从而确保厂房内部结构的稳定性与安全性。
        参考文献
        [1]田宗福.分析预制装配整体式混凝土结构的主体施工技术要点[J].建材与装饰,2019(11):37-38.
        [2]李向海,张庆,刘昌永.预制装配式大跨钢板-再生混凝土空心叠合板受弯性能研究[J].施工技术,2019,48(16):8-12.

       
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