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摘要:在工业建筑钢结构设计过程中,经常会遇到难以解决的问题,严重影响了设计工作的进一步开展。而文章则通过对工业建筑结构设计常见问题的研究与探讨,提出了具有针对性的解决措施,希望能够全面提高工业建筑钢结构设计的质量,从根源上杜绝设计质量问题的发生,实现国内工业建筑的可持续发展。基于此,本文就针对工业建筑钢结构设计中常见问题进行分析。
关键词:工业建筑;钢结构设计;常见问题
引言
建筑钢结构的使用是建筑行业的大势所趋,其与国计民生紧密相关,使我们的生活更加便捷美好。钢结构在建筑中能发辉巨大的作用,应该推广使用,研究更多的运用环境。建筑钢结构设计存在的设计工作人员的总体水平较低、建筑钢结构的设计考虑不够全面和建筑钢结构的设计忽视工作环境的长期影响等等问题,为下一步强化建筑钢结构的使用,为建筑的更好的建设使用、为我国建筑行业的蓬勃发展。
1分析工业建筑结构设计中对类型的选择
在工业建筑结构的设计中,当工业建筑内的生产容量与设备发生改变的时候会有相应的变化产生。因此要求工业建筑及其设备的使用时间一定要达到一定的标准,工程建设结构设计和原本的工程投资预算要相吻合。因此选好建筑结构的构建类型显得十分的重要。一般在工业建筑结构设计中都会选择符合标准施工材料,从而使其在力学功能以及化学成分上都可以达到国家规定的标准。我国广泛运用的工业建筑结构主要有钢筋混凝土结构和钢结构。其中的钢筋混凝体结构在施工中由于建筑材料很容易获得因此施工非常的便捷。同时由于其具有比较明显的耐火、耐腐蚀特性,使得预制和施工现场的浇筑工作也是十分便利,并在建筑中有着非常广泛的运用。在工业建筑中采用合适的钢结构类型可以有效的降低工程的建设成本,同时还可以在很大程度上缩短建设的工期。但是在工业建筑设计中采用钢结构也有一个需要特别注意的方面,那就是防火、防腐蚀。在实际的工业建筑设计中,在需要一些空间比较大、振动比较大结构时候,经常会采用钢结构设计。
2建筑钢结构设计常见问题分析
2.1建筑钢结构的设计工作人员的总体水平较低
由于建筑钢结构设计在我国发展的时间不长,实践经验不足,具有丰富建筑钢结构的设计理论基础和实践经验的设计工作人员非常缺乏,无法满足我国建筑钢结构的设计的需求。现在从事建筑钢结构的设计工作人员中,真正相关设计和工程专业的工作人员较少,受过建筑钢结构的设计相关培训的不多,他们有些没有独立进行过建筑钢结构的设计工作,缺乏实践经验,根本无法保证的建筑钢结构的设计质量。在建筑钢结构的设计工作中,对细小具体的细节问题注意不到、处理不到位,设计方案不优化,就无法在设计理念、设计成本、设计严谨性和设计模型等方面满足建筑钢结构设计的需求,经常会出现一些设计漏洞,影响建设投标、材料采购和建筑施工的质量和进度。
2.2建筑钢结构的设计考虑不够全面
建筑钢结构的设计关系到建筑的施工、维护和使用,而且关系到人民群众的生命财产安全,其重要意义不言而喻。建筑钢结构非常复杂精细,涉及到的因素非常多,必须在设计中做到面面俱到。建筑的钢结构中的各种梁梁之间、梁柱之间、柱柱之间的节点、柱头和柱脚等节点处的结构非常复杂,容易出现设计失误,必须高度重视,防止建筑施工中的一些问题的出现。比如,在建筑的钢结构的设计中没有充分考虑高层风力的作用规律,没有充分考虑建筑防火、防震、防雷等等要求,非常容易造成在不良天气条件下建筑的整体钢结构出现无法保持稳定等情况,产生极大的安全风险。
2.3建筑钢结构的设计忽视工作环境的长期影响
建筑的使用年限非常长,暴露于各种自然条件下的时间较长,在建筑钢结构的设计中,必须重视长期的工作环境的作用。建筑钢结构长期暴露于自然环境之下,受到雨雪等自然条件的影响,容易造成钢构件生锈,使建筑物脆性增加,承重能力下降,产生非常严重的质量安全隐患。在进行建筑钢结构设计的过程中,没有经验的设计人员经常将工作环境的长期影响忽视掉,从而导致设计失误,致使在建筑的建设施工中没有采取相应的措施强化钢结构的耐候性能,造成建筑钢结构寿命的减少,为建筑长久安全使用埋下了隐患。
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3工业建筑结构设计水平的优化策略
3.1 科学合理的布置空间
首先,需要对建筑总平面进行合理的布置,并根据相关生产工艺和流程做好工业建筑结构选型。做好生产运输管道之间的分布关系,布置公用设备;其次,在工业建筑结构设计过程中,还需要对生产空间中不同功能的厂房进行合理设计,例如公用设施的配置,以及生产辅助设施等;最后,为保证相关企业工作能够顺利进行,还需要对工业建筑设厂区域进行合理划分,并做好公用设施的安排。
3.2 工业建筑结构防火设计
首先,在对工业建筑进行防火设计时,对建筑内部进行分隔,并且使用良好耐火性的隔板进行分隔,这样可以有效控制火势的蔓延,是设计师经常使用的方法之一。合理的设计工业建筑内部的防火分区,以墙、门以及水幕带等多种方式相组合,对建筑内部的空间进行有效分隔,从而对提高工业建筑的防火性很大的帮助;其次,工业建筑的耐火能力与建筑部件的耐火等级高低是离不开的。使用防火涂料对部件进行喷涂以部件的耐火能力,把梁柱节点作为重点喷涂,尽量选用厚浆型的防火涂料进行喷涂,以增强钢架结构的热绝缘性,提高工业建筑的耐火性。用无机的防火板对建筑使用的大型钢件进行包裹式覆盖,以此来降低钢件的导热性能;最后,强化报警系统和自动灭火装置,保障消防、安全通道的畅通。主要内容:①在火灾报警系统上,要在敞开火灾封闭的楼梯间单独划分探测区域,火灾探测器每隔2层或3层放置一个,有效及时的获取火灾情况;②灭火器是必不可少的,在火灾刚发生时能够有效控制火势的蔓延;③安全疏散通道要保持畅通,每个工业建筑在设计时安全疏散通道都是必须要考虑到的,有效的降低火灾伤亡率。而且合理设计逃生通道标志,疏散通道上要设置紧急照明、疏散方向的指示灯和安全出口灯。帮助处于危险中的人群指引逃生方向,帮助被困人员及时逃脱危险。另外消防通道的畅通也必须要保证,这对于消防人员及时控制火势,安全解救受困群众有着非常重要的意义。
3.3 防腐蚀设计
首先,合理设防的前提是对生产过程中的腐蚀性介质的特性要有一个详细的了解,掌握其腐蚀的原理,从而更好的明白该腐蚀属于什么等级。一般情况下,根据腐蚀程度分为:强腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4个等级。生产实际需求是对对防腐蚀工程进行合理设防的重要依据。生产厂家一定要提供真实准确的数据,才能设计出符合实际情况的设计方案;其次,除了要做好耐蚀性的控制,防渗性和整体性也是防腐蚀结构设计中需要注意的两个方面。它们对防腐蚀工程的功效也起着非常大的作用。一般情况下,大多的防腐蚀工程都会采用沥青、橡胶这类材料作为防渗隔离层,这是因为这类材料对于防腐蚀工程的防渗能力有很好的保证;最后,设计人员在对涂料防护进行设计时,对涂料防护的设计应该考虑到涂层之间的结合,尽量选用涂层之间能够结合良好的品种配套,并具有较强的附着力。要想设计出好的设计作品,相关的设计人员必须要掌握丰富的业务知识,熟悉防腐材料的性能,只有这样才能保证设计作品能够合理有效的进行防腐。
3.4加强工业建筑结构设计中对于地基基础的处理
在处理一些比较重要的建筑物以及地基构建的时候,要综合建筑施工的实际情况来选择出最合适的地基基础处理措施。比如说预应力混凝土管桩、地基处理桩、钻孔灌注桩等。在对工业建筑结构的桩基进行设计的时候,需要科学有效的掌握好单桩承载性能,一般是将其特征数值控制在百分之八十以内。在遇到新建的建筑物和原有的建筑间距比较小的情况下,需要做好桩型的选择,力求新建筑的桩基施工作业不会对原有的建筑物带来不好的作用。在处理一些比较次要建筑物的地基的时候,可以挑选比较浅的土层来作为建筑基础的持力层,比如说室外水沟、钢梯或者是电缆沟等。同时对于建筑的原土要进行压实处理,遇到有超挖分层的状况还要更换合适的砂夹石,并进行相关的压实处理。
3.5满足工业建筑工程生产工艺需求
在挑选建筑结构类型上,工业建筑结构设计要达到基本的建筑生产方式及运输工具实际要求,做好建筑的防腐性能设计,确保整个工业建筑物具备良好的防腐蚀功效。在生产流程结构设计中要处理好生产工程与施工工序二者间的互相影响。排风通道的设计是非常重要的一个方面,特别是在生产有粉尘的车间、 能够散发一定热量的加工厂房当中,通风问题是非常关键的。需要注意对隔声带的科学合理设计,这样才能够确保整个企业的日常生产不会受到任何外来因素的影响。
结束语
综上所述,新时期的工业建筑设计具有一定的复杂性与安全性。设计人员在设计的时候要严格的遵循基础的设计准则,并优化相关的设计,从而使得整个工业建筑结构设计能够满足实际的生产需求。进而推动我国工业建筑水平得到最大程度上的提高。
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论文作者:王鹏亮,张燕宾
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/23
标签:钢结构论文; 工业建筑论文; 建筑论文; 结构设计论文; 常见问题论文; 工业论文; 建筑结构论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;