工业建筑结构设计中需注意的问题

发表时间:2021/1/27   来源:《城镇建设》2020年第31期   作者:张黎黎
[导读] 工业建筑构件需要承受的荷载压力相对较大,每一构件对工业建筑安全性均会产生一定的影响,

        张黎黎
        沈阳市建新建筑加固工程有限公司         辽宁省   沈阳市  110000

        摘要:工业建筑构件需要承受的荷载压力相对较大,每一构件对工业建筑安全性均会产生一定的影响,为此需要对各构件设计工作产生足够重视,在实际设计过程中需要对各方面因素进行充分考虑,保证设计的合理性及可行性,进而为工业建筑工程施工质量及后期施工安全性提供更多的保障。
        关键词:工业建筑结构;设计;注意问题;研究

        一、工业建筑的概念与特点
        1.1工业建筑基本概念
        众所周知,工业建筑是为各类工业生产活动提供场所的建筑。最常见的工业建筑形式就是工厂厂房。按照厂房功能差异,可划分为通用型工业厂房与特定型工业厂房2类。
        1.2工业建筑特点
        工业建筑作为工业生产场所,具备如下几方面特征:(1)工业建筑必须为工业生产活动提供充足的空间;(2)工业建筑必须为工业生产活动提供足够的空间;(3)工业建筑对施工技术有较高的标准要求;(4)工业建筑空间布局构造形式较为特殊;(5)工业建筑的结构构造形式要满足工业生产活动的多样化需求,如采光、通风、给水与排污等。

        二、建筑结构设计的内容
        2.1建筑结构设计的基本内容
        建筑物本身就是一个复杂的体系,建筑物的设计包含排水体系、通风体系、暖气和电气等设施的设计。在对建筑物进行设计时,应让建筑物具有功能适用、外貌美观、经济实用和对环境污染较小的特点。建筑物的结构对建筑物来说是极其重要的,建筑物的结构合理设计可以让建筑物充分发挥建筑物本身的使用功能,建筑结构设计一般包含以下内容:方案设计、结构设计、构件设计、施工图的绘制。
        2.2建筑结构设计的基本要求
        为了保证建筑结构的可靠度达到建筑结构设计要求的标准,在设计过程中,应该严格按照国家规范去进行设计。建筑结构设计一般遵循以下三个设计要求:①计算的内容:建筑物结构的所有构件都必须进行承载能力达到极限状态的计算和正常使用情况下的计算,直接承受动力荷载的构件还需要进行疲劳强度的计算;②结构的分析:如果在结构上有多种作用效应同时发生,应先对结构进行分析,进而求出每一种结构作用下的效应,并考虑出对结构最不利的组合状态;③抗震设计:我国是一个经常发生地震的国家,对建筑物的设计要求建筑物能抗震设防烈度为6至9度,由于不同地区所处的板块不同,所以具体的建筑结构应该根据建筑物所处的地区烈度、建筑高度和结构的类型去采取相应的抗震等级设计。对应不同的抗震等级,有不一样的计算方法和建筑结构的构造要求。

        三、工业建筑施工中结构设计应重视的问题
        3.1设计图的深度
        要保证施工的顺利进行,必须有科学合理的建筑结构设计图纸。详细的建筑图应体现建筑的所有结构并进行详细的说明。
        3.2地基设计
        因为工业建筑具有占地面积广、结构复杂等特点,所以,结构设计难度较大。对地基进行设计时,应先勘察施工现场的实际情况,再选择与其相适应的地基形式,若上层建筑的荷载非常大,可以选用弹性地基梁、桩基、条形基础或者独立基础等地基形式。实际设计时,应注意选择的混凝土要具有较强的耐久性。
        3.3梁与板件的设计
        为了保证建筑物的结构强度,梁、柱结构的横截面面积都较大,并且配筋率较大。这虽然解决了工业建筑的承载问题,但给实际施工带来了较多的问题。在设计中,一些设计人员将配筋率提高到2.5%,但由于实际操作的限制,操作人员很难达到这样的标准。另外,由于钢筋分布过密,会使梁柱结合处混凝土浇筑困难,探杆无法深入,造成钢筋严重位移,给工业建筑后的安全问题留下隐患。


        3.4柱形件的设计
        工业建筑结构设计中,袖向受力构件的应用极为广泛。选用柱结构时,为了满足经济性,宜优先选用钢管混凝土柱或型钢格构柱。如角钢、槽钢、工字钢和钢管,也可用型钢或钢板制成组合截面柱。组合截面柱的腹杆体系有缀条式和缀板式2种%考虑到性价比,在工艺允许的情况下可增力规向系杆,以减小厂房柱的平面外计算长度。
        3.5楼梯的设计
        在工业建筑中,计算机房、宿舍、办公室等生活区的楼梯多为板式结构,这种结构的设计有利于施工。在建筑物的楼梯设计中,特别是在建筑物的人口密集区,楼梯的梯段差不应大于20cm,以避免工作人员碰撞和绊倒。在施工过程中,如果楼梯间板结构跨度大于5m,不能满足相关施工条件时,应在施工图中进行特殊说明。
        3.6框剪结构设计
        在框架结构的抗震设计中,梁端塑性铰应先于柱端出现。然而,根据研究和分析,框架结构底部柱的塑性铰很难避免。因此,在相关规范中,将柱底截面的弯矩值乘以放大系数,以延缓塑性铰的出现。但该规定是否适用于框架剪力墙结构,值得商榷。框架-剪力墙中的剪力墙是第一道防线,发生賴时,剪力墙首先被破坏。因此,如果将剪力墙设计成一个四周有梁柱(或暗梁暗柱)的框架剪力墙,框架会约束剪力墙,并且在剪力墙被破坏后仍能承受竖向荷载,防止结构倒塌。在工业建筑中,常采用框剪结构,以满足抗震要求。

        四、工业建筑设计环节的注意事项
        4.1严格遵照设计标准规范
        当下,我国对建筑工程质量的标准要求逐渐提高。为此,建筑企业要立足于长远发展角度,避免盲目注重短期经济效益,忽略工程质量安全。严格遵照法律法规与规章条例开展工程建设。此外,设计人员要全面了解建筑结构设计章程,全方位把控各个设计细节,优化结构设计,以此加强整体设计效果,提高工程质量安全等级。
        4.2完善设计图纸与施工图纸
        图纸的主要作用就是为施工作业提供参考依据,并如实反馈整体建筑结构。一旦建筑图纸不完整或不合理,会在很大程度上影响整体建筑结构设计效果。为此,建筑结构设计人员务必严格审查设计图纸,确保图纸内容满足标准要求,杜绝为图便利粗略标注或不标注等问题。同时,着重注意建筑结构的细微点位或复杂点位,尽可能的加强标注的详尽性,以便整体结构一目了然。对于较为简单的点位,也不可以不标注。设计人员应端正工作态度,严格审核设计图纸,客观分析图纸中的缺陷,且进行必要的修改,避免造成不必要的损失。再者,还要进一步完善设计图纸规范,注重图纸设计的科学合理性。
        4.3积极做好钢结构防腐处理
        钢结构直接暴露在空气中,受到环境因素的影响,极有可能出现锈蚀现象。而钢结构锈蚀不仅会减小结构构件截面,还会导致钢构件局部位置出现锈坑。一旦钢构件受到的应力不集中,就会造成形变或断裂。为此,相关人员应当加大对钢结构厂房构件防锈蚀的重视度。根据厂房环境条件与侵蚀介质情况,优选材料,调整工艺配置,加强厂房的安全性。为避免金属锈蚀问题,往往需要在金属结构表面均匀涂抹防锈涂料进行保护。

        五、结束语
        工业建筑设计是一个复杂的工程,需要满足安全性、耐久性和实用性的基本设计原则,因此,在进行相关设计时,设计师需要掌握工业建筑设计的国际规范和要求,在全面了解工业建筑各个流程以及各方面影响因素的基础上对建筑构造进行再优化,使工业建筑实现经济性和技术性的高度统一,进而不断推动我国工业建筑结构设计技术的进步以及我国工业建筑业的健康持续发展。

        参考文献:
        [1]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(4):122.
        [2]张运来.工业建筑结构设计的要点问题研究[J].居业,2018,127(8):21,23.
        [3]刘斌.工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析[J].居业,2017(5):50.
        [4]吕高勇.工业建筑结构设计中需注意的问题[J].建筑技术开发,2016,43(3):54–55.
        作者简介;
?张黎黎(1982.1.19),性别:女;籍贯:辽宁;民族:满;学历:研究生、硕士;职称:中级工程师;研究方向:结构工程
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