工业建筑结构设计中需注意的问题分析 张海锋

发表时间:2021/3/11   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:张海锋
[导读] 摘要:在整个建筑行业体系中,工业建筑占据着重要地位。
        中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司  陕西西安  710054
        摘要:在整个建筑行业体系中,工业建筑占据着重要地位。一方面,工业建筑具有建筑设计的共性特征,另一方面,工业建筑对设计工作有特殊要求。工业建筑的主体价值在于服务工业生产。为此,工业建筑设计应注重功能性、科技性与经济性,以满足备品库存、物料运输、加工生产与成品转运等多元化需求。
        关键词:工业建筑;结构设计
        1工业建筑结构设计应重视的问题
        1.1设计图的深度
        要保证施工的顺利进行,必须有科学合理的结构设计图纸。详细的施工图应体现建筑的所有结构并进行详细的说明。
        1.2地基基础设计
        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。对地基基础进行设计时,应先勘察施工现场的实际情况,再选择与其相适应的地基基础形式,根据上部建筑的荷载的大小,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。
        1.3梁的设计
        为了保证建筑物的结构强度,梁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。
        1.4柱形件的设计
        工业建筑结构设计中,轴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加纵向系杆,以减小厂房柱的平面外计算长度。
        1.5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。
        1.6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,发生地震时,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。
        2工业建筑结构设计的要点
        工业建筑设计是一项综合性、专业性极强的工作,所涉及的内容较为宽泛,且标准要求较高。要保证工业建筑设计品质,明确设计环节的注意事项至关重要。客观来说,工业建筑设计的注意事项包括如下几方面:严格遵照设计标准规范、完善施工图纸、积极做好钢结构防腐处理、选择适宜的预埋件。
        2.1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。
        2.2完善施工图纸
        图纸的主要作用就是为施工作业提供依据,并如实反馈整体建筑结构。一旦图纸不完整或不合理,会在很大程度上影响整体结构设计效果。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。
        2.3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。一旦钢构件出现应力集中,就会造成形变或断裂。为此,相关人员应当加强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,如图1所示。此外,保护层厚度不足也是加快金属构件锈蚀速率的主导因素。为此,相关人员要根据环境条件,调整保护层厚度,强化金属构件防腐处理效果。
 
        2.4选择适宜的预埋件
        多数工业厂房需要嵌入一些环梁。但在工业厂房设计工程中,由于缺乏完善的预埋件设计标准规范,使得环梁设计质量较差。对此,设计人员应优选吊环,并对钢筋制冷环进行冷加工处理。设计人员需要标记使用的材料,以免材料错配造成不必要的安全隐患。另外,在吊环预埋过程中要严格控制埋入深度。先将防护环的一部分嵌入结构梁上部,将另一部分埋在地板下面。且设计人员需积极调整预埋件位置,不断完善图纸,从根本上避免异常问题的发生。一旦察觉图纸出现差错,需立即采取处理措施,从而尽可能的保证整体设计品质。
        结束语
        结构设计实质上是个较为系统、较为完整的工作,它不仅需要牢固的基础知识和灵活的创新思维,更重要的是要有认真负责的工作态度,一个设计人员需要从基础的构件开始,再加上建筑的条件所需,勤于总结工作中的经验和教训。随着社会的革新和生活的提高,让人们对建筑结构的理论设计也有着较为严格的要求,使用先进的网络发展和计算机应用,会让结构设计变得更加安全可靠、绿色环保。再者,创新的思维意识会让设计者变得更加奋进,设计出更加合理的产品,为国家的建设作出贡献。
        参考文献
        [1]丰元飞.浅论现代建筑中框架结构设计[J].江西建材,2017(4):29-29.
        [2]岳银龙,李晓龙.浅论建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的应用[J].工业,2017(1):00276-00276.
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