浅析工业厂房钢筋混凝土框架结构设计论文_冯浩1

江苏省江建集团有限公司设计研究院

摘要:钢筋混凝土框架结构因其在保障建筑的稳定性与整体性方面的突出作用,被广泛应用在民用建筑上,近年,其在工业厂房方面的应用也越来越多。跨度大、面积大是工业厂房的主要特点,钢筋混凝土框架结构能够对其进行有效的支撑与承重。因此,本文结合工业厂房钢筋混凝土框架结构的组成部分,分析了框架结构的设计要点,以期为提升工业厂房整体的安全性提供一点建议。

关键词:工业厂房;钢筋混凝土框架;结构设计

引言

钢筋混凝土框架结构是整个工业厂房结构设计和工程运行中非常重要的内容。该结构的设计水平和设计质量,及其设计方案的科学性与合理性,直接影响着工业厂房的质量和其综合性能水平的高低,一个高水平的设计方案能够有效预防质量缺陷的出现,并创造出良好的工业生产条件。然而在实际的设计流程中,一些设计单位往往会忽视有效控制策略的应用和完善方法的选择,未能严格遵循相应的工作流程,导致其设计方案的综合性能不能满足要求。为此,今后需要采取措施改进和完善。文章将对这些问题进行探讨分析,并提出设计对策,希望能为类似工程的有效开展提供启示与借鉴。

1 工业厂房钢筋混凝土框架结构的组成

钢筋混凝土框架是工业厂房建设中应用相对广泛的一种框架结构,具有稳固可靠以及较强抗震、抗裂性能的优势。框架结构是整座建筑的主体,其建设是一个项目最先开始的环节。为促进工程质量提高,施工中需要采取相应措施,加强每个环节的质量控制,保证方案设计的合理性,促进工业厂房更好运行和发挥作用。

1.1横向框架

横向框架是工业厂房施工和运行过程中最主要的承重结构体系,包括柱和由柱支撑的屋架、屋盖横梁,其最主要的作用就是保证结构的稳定运行。横向框架主要承受结构自重、风雪荷载、吊车的横向和竖向荷载,保证结构稳定。同时在承受这些荷载的前提下,将其传递至工业厂房的结构基础,对保证结构安全稳定也具有积极作用。

1.2屋盖结构

屋盖结构主要承担的是屋盖所带来的荷载,具体的结构类型包括横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条等,能够有效发挥其保障屋盖结构稳定的作用,同时,该结构能够遮挡太阳和雨水以确保工业厂房的有效运行,也是钢筋混凝土框架结构设计中非常重要的内容。

1.3支撑体系

屋盖部分支撑和柱间支撑是支撑体系最主要的两部分,可以通过以下两方面来使工业厂房获得稳定支撑以更好的发挥其作用:一方面是支撑体系能通过与柱、吊车梁的结合来有效承担纵向水平框架并保证其稳定与可靠,让纵向框架更好发挥作用;另一方面,支撑体系能将主要的承重结构体系,由个别整合而成为整体,形成空间整体结构,实现对厂房结构的有效支撑,保证结构的刚度和稳定性。因此,框架结构可以避免倾斜、垮塌现象的出现,促进厂房更好地发挥相应的作用。

1.4托架结构

整个结构设计中另外一个需要关注和重视的内容是梁和桁架,也就是吊车梁和制动桁架。在实际运行中,这些结构主要承受吊车竖向荷载以及水平荷载,使其传递至横向和纵向框架之上,促进其作用的有效发挥,提高结构的稳定性与可靠性。促进工业厂房发挥积极作用。托架结构中还有一个组成部分就是墙架结构,是实际工程中承受墙体自重以及风荷载,以避免出现垮塌现象,实现对厂房质量有效保障和控制的一个重要组成部分。

2 工业厂房钢筋混凝土框架结构设计要点

2.1各种荷载处理

竖向和水平荷载的处理工作是框架结构设计中最为关键的内容,设计人员应对其进行综合全面考虑,确保结构的稳定与可靠。水平和竖向荷载都会影响钢筋混凝土结构的稳定性与可靠性,为更好的发挥结构的相应作用,在结构设计中必须加以重视和关注,虽然结构也会受到因重力产生的竖向荷载的影响,但是水平荷载的影响才是最为关键的内容。一般建筑结构自身重力和室内设施布置具有一定变化,设计时应该综合考虑,但对竖向荷载所带来的影响不大。而风雪、地震、冰雹等水平荷载,会发生较大变化,设计时需要对其进行综合全面考虑,防止影响结构的稳定性与可靠性。

2.2结构变形设计

框架结构轴向变形是整个设计过程中一个相对细节的处理工作,需要设计者提高思想认识,加强处理工作,采取有效对策,提高设计精度,因为一旦出现轴向变形而没有及时处理就会带来严重的后果,若是高层建筑,这种状况尤为明显。通常情况下,框架边柱的轴压应力比中柱的轴压应力小,导致边柱轴向变形更小,因此,在设计中一方面要有意识的缩小边柱和中柱产生的轴向变形差,进而促进二者有效结合;另一方面要缩小侧移,实现对侧移的有效控制,只有两方面都做到位才能有效保证结构的稳定与可靠。

2.3结构延性处理

为了防止楼层错层现象的发生,并减轻地震带来的不利影响,以确保高层建筑结构的稳固与可靠,就要在设计中选用科学合理的结构类型的同时,对平面和立面的结构延性进行规则的布置和处理,让高层建筑的质量和刚度均匀变化。此外,整个设计过程中利用精确的高度比,保证结构的良好延性能有效抵抗水平荷载,实现对结构的有效保护,防止出现结构破坏和变形现象。

2.4结构受力分析

框架结构受力存在不一样的情况,具有自身显著特点和优势。通常上部楼层框架承受很大的剪力,框架既要承担水平荷载,还要承担垂直荷载,确保结构稳定可靠,有效满足实际工作需要。设计人员要重视结构受力分析,科学合理把握结构受力特征,然后采取有效的设计方案,促进设计水平提升。

2.5合理设计框架结构

我们根据以上的要求进行设计的前提下,为了实现设计水平提升,我们还需要对进行施工的建筑进行了解,采取相应的办法,根据以往的惯例,我们常用直接与间接法,最后实现提高设计水平的目的。

2.5.1框架结构直接设计

框架结构的直接设计是在现场对工业厂房存在缺点的直接改善和弥补,一般应用在混凝土结构的构件加工中。如,在进行现场浇筑时,根据图纸我们需要更换混凝土型号,然而更换过后的混凝土型号并不能满足强度要求,此时,就需要我们改变构件的尺寸,我们需要思考用什么样的方法才能保证构件的稳定性,才能有效地提高管理能力。还有就是针对施工的过程,需要我们进行专门的防火处理,使结构构件保持良好的整体性与安全性。

2.5.2框架结构间接设计

首先通过预制构件来模拟受力作用,再更具承受的压力效果来进行图纸的设计,这是框架结构间接设计的常用方式,其优势之处就在于能够全面的考虑到施工及运行中会出现的问题,减少之后的设计变更。我们主要是通过预应力水平拉杆,将混凝土受压力的构件进行设计。我们可以通过间接设计来进行整个建筑的承压实验,以便在进行施工的时候,能够使设计中的要求得到满足。这种设计方法能够更好的提升设计水平,保证设计的规则性、刚度以及延性的要求。

结束语

当前,钢筋混凝土框架结构已经广泛应用到了厂房的建设中,设计人员应当在进行厂房结构设计的时候,对建设要求进行全面的考虑以提升建筑整体的安全性。同时,设计人员需要不断学习以提升自身的设计水平,并根据工程建设基本情况,重视现场调查,采取科学、合理的设计方案从而顺利完成设计任务,确保工业厂房建筑工程质量和综合性能。

参考文献

[1]周莉.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计分析[J].山西建筑,2016,42(03):33-34.

[2]武飞.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计分析[J].山西建筑,2016,42(12):37-38.

[3]张兵兵.工业厂房钢筋混凝土框架结构设计分析[J].建材与装饰,2017,(04):88-89.

论文作者:冯浩1

论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/2

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