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化工工业厂房钢结构与混凝土结构设计探讨

发表时间：2020/11/23 来源：《基层建设》2020年第22期作者：由晓丽

[导读] 摘要：随着国民经济的蓬勃发展，现代装备制造业已经提高了化工厂房的基层水平。

        山东新华医药化工设计有限公司山东淄博 255086
        摘要：随着国民经济的蓬勃发展，现代装备制造业已经提高了化工厂房的基层水平。普通地面在设备制造或物品碰撞过程中很容易产生静电。静电与易燃易爆物品接触时，还可能发生火灾、爆炸等安全事故。无火花耐磨层，因此，作为一种新型的地面材料有广阔的市场，近年来的大型石化项目已广泛应用于化工车间，取得了良好的使用效果，有效降低化学在工业厂房火灾爆炸等事故，并增加地面的耐久性。
        关键词：化工工业；厂房钢结构；混凝土结构设计
        引言
        在当代建筑行业中，钢结构的地位日益提升并且是目前建筑行业的主要结构形式，推动了建筑行业的快速发展。钢结构具有诸多优点，像承载力强、施工时间短等，奠定了其在行业中的地位。在平常我们可以看到钢结构广泛运用于巨型、高层建筑中，像环球金融中心、东方明珠等。但是除了上述优点，其也存在一定缺陷，例如钢结构的耐火性差、人员疏散比较困难。因此，在对钢结构厂房进行设计的过程中，一定要考虑到防火设计，要使用科学有效的防火策略，防止火灾的发生，从而使钢结构厂房得到更有效和长期的使用，保证人们的生命财产安全。
        1钢材特点
        钢材作为钢结构厂房中的必备构成材料，有着不同的优缺点。钢材最大的优势在于其高强度，尤其是跨度大、承载力强的构件。并且钢材作为一种结构简单、不可燃材料，加工过程简单，可以大批量的加工生产，这能够有效降低钢材生产成本，迅速满足市场需求。而钢材相对于钢筋混凝土而言，在地震中具有更好的表现并且对环境更加友好，更加绿色环保。但是钢材也有其不足之处，就是其耐火性比较差。当发生火灾或者是环境温度升高时，钢材会立刻变形，它的强度和平稳性会急剧下降，造成楼房坍塌。这最终会造成人员伤亡、财务损坏，损害厂房的经济效益。
        2化工工业厂房钢结构工程监理工作存在的主要问题
        2.1监理工作标准化流程、责任意识与服务意识欠缺
        监理单位一般受业主委托而独立于业主和承包商之外，因此，监理工作质量与监理单位自身的工作流程标准化管理、监理工作人员的责任意识和服务意识息息相关。一方面，一些监理单位工作缺乏标准化流程管理制度，导致监理工作管理混乱，现场监理人员工作实践难以形成标准化和规范化，工作上难免出现纰漏，同时，也给现场施工人员一种很不专业的印象；另一方面，一些监理工作人员的职业素养缺失问题，导致其缺乏责任意识和服务意识，工作态度散漫，缺乏积极性，不去主动监管施工过程中存在的问题，对现场施工质量检验等问题管理不到位，极易出现质量安全隐患。
        2.2施工过程中的监理工作管控不严
        施工过程中监理工作任务主要在焊接质量及吊装作业两个方面。一方面，厂房钢结构工程主要靠焊接和螺栓连接完成，如果焊接和螺栓连接方面的监理工作管控不严，导致钢结构焊接和螺栓连接存在质量缺陷，将会严重影响钢结构厂房的使用寿命，严重时也会形成潜在的安全风险。首先，钢结构构件搭设质量抽检不合格就签证通过，这是监理工作中极其不负责任的表现。监理人员对钢结构工程所需的原材料、构件等了解不深，质量检验过程监管不严，出具的质量检验报告存在弄虚作假问题；其次，焊接螺栓连接时的质量监管不严。监理工作人员对钢结构焊接工艺、焊接形式、焊接材料、焊接原理螺栓紧锢等缺乏专业认识，监管过程缺少专业管控，导致焊接或栓接后的连接质量问题较多，如焊缝开裂、焊瘤不合格螺栓不紧锢等问题频现；再次，监理工作为了图省事，仅做表面检查，不做焊接无损探伤检测，导致潜在的焊接问题难以检查出来，也会影响钢结构的施工质量。另一方面，针对吊装作业时的监理工作，如果监理单位不够重视，不仅会影响钢结构吊装位置的准确性，同时也会造成现在吊装作业的安全风险骤增，从而严重影响钢结构工程施工质量安全和施工效率。

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        3钢结构设计中的优化
        3.1钢结构厂房耐热性的优化
        有些生产设备在生产的过程中会产生大量的热量，随着厂房内温度的逐渐升高，化工工业厂房钢结构的表面温度也会逐渐升高，钢结构的耐热性比较差，通常情况下钢结构在100℃以内是比较稳定的，一旦钢结构的表面温度超过这个临界温度的时候，钢结构的稳定性会下降，钢材的塑性会降低，从而使钢材变脆，持续受热会导致钢结构的稳定性遭到破坏，从而导致厂房坍塌。所以设计人员进行化工工业厂房钢结构设计时应该对钢结构的耐热性进行优化，提高钢结构的耐热程度。例如设计人员可以在考虑占地要求时，在厂房中增加隔热涉及，提高化工工业厂房钢结构的耐热程度，保证工厂生产的安全性。
        3.2对钢结构抗震防火性能进行优化
        在进行抗震方面优化时，设计人员在钢结构设计时应该让钢结构总体受力分布均匀，应该合理的将横向结构与纵向结构相结合，使化工工业厂房钢结构更加稳定，抗震性能更高。对钢结构防火性能进行优化时，设计人员进行设计前应该充分了解工厂的生产过程，考虑厂房所处的地理位置，并对厂房所处的环境进行调研，测算出厂房周围环境的温度、湿度等因素，对钢结构需要采用的防火等级进行评估，选取合适的防火方案。在实际过程中，增强钢结构防火能力通常会采用防火涂料或者在钢结构与热源之间增加隔热材料，设计人员应根据防火等级对防火设计方案做出及时调整，优化设计方案，可以将两种防火方法相结合，提高钢结构的耐热能力。
        4化工工业厂房钢筋混凝土框架结构设计要点分析
        4.1混凝土结构工程的裂缝施工技术
        在化工工业厂房项目施工建设中混凝土应用范围较广，其自身各项优势发挥基础上也开始暴露出多个弊端。其中混凝土结构施工中会受到较多不良要素限制，其中气候要素就是施工中难以控制、避免的施工要素。厦门地区外部施工环境温度与湿度环境处于动态化变化中，将会导致化工工业厂项目混凝土结构脆性度不断增大。其中外部环境是属于不可抗拒的要素，要想完全控制混凝土结构裂缝问题概率较低。受到施工技术、材料质量、施工养护等影响要素限制，也会对混凝土结构裂缝产生较大影响，降低项目施工安全性。混凝土结构施工中较多外部影响要素不可控，在施工中要注重整合多项可控因素拟订完善的控制技术。在项目施工阶段准备更多质量较高的建筑施工材料，在材料入场中进行充分检验，将其存储放置在通风干燥环境中。在施工中做好是施工技术交底，完成混凝土项目施工之后要及时进行养护操作，确保混凝土结构可以有效抵御外部环境产生的多项影响。
        4.2混凝土结构工程中混凝土搅拌配比与养护
        在混凝土结构施工中要注重对混凝土合理配置，在施工前要注重对混凝土合理配置。在施工实验过程中应用的各类混凝土骨料大多都是处于饱和面干状态，其中没有较多超逊径颗粒。但是在施工阶段，不同级别骨料中存有适量超逊径颗粒，所以混凝土在配置过程中要注重对项目施工现场基本现状进行换算。混凝土搅拌过程中受到施工环境、施工地区、用料含水率、交通现状等要素影响，在搅拌中要注重对搅拌时间、搅拌用料质量、搅拌顺序等进行分析，确保搅拌活动更为合理。完成混凝土结构施工活动之后要注重及时拟定针对性养护措施，防止混凝土结构出现较大裂缝。要注重对混凝土施工区域所处位置环境以及温度情况提前拟定多项防护方案，保障混凝土而机构施工能满足各项质量要求。
        结语
        在当前我国化工工业产业发展速度不断提升的形势下，对化工工业厂房的建设要求越来越高，同时在其中提出的要求也越来越多样化。为了保证厂房的质量，必须要保证钢筋混凝土框架结构的稳定性和可靠性，这样才能够推动化工工业产业的发展。
        参考文献：
        [1]邵洪明.浅谈建筑钢结构的施工质量问题及控制措施[J].工程技术：文摘版，2020（12）：228.
        [2]陈元东.桥梁钢结构项目施工风险分析与对策[J].中国科技纵横，2020（09）：142.