工业建筑中框架结构设计论文_孙沛江1 毛利强2 卫佳3

工业建筑中框架结构设计论文_孙沛江1 毛利强2 卫佳3

孙沛江1 毛利强2 卫佳3(昆明冶金研究院(云南省冶金研究设计院) 昆明 650031)

摘要:在社会经济飞速发展的过程中,我国工业化程度在不断地提高,工业建筑越来越多,在工程建筑中,框架结构得到了广泛应用;在具体实践过程中,需要做好工业建筑的框架结构设计与施工,保证工业建筑的整体质量。本文通过实例,分析了工业建筑中的框架结构设计,希望可以提供一些有价值的参考意见。

关键词:工业建筑;框架结构;设计加入世界贸易组织之后,我国工业化水平在不断的提升;但是相较于发达国家,我国还处于工业化中期阶段,在工业化推进过程中,面临的任务也在不断增大,出现了诸多的工业建筑,其中,大跨重载的钢筋混凝土框架结构工业厂房占据了一个比较大的比例,相较于民用框架结构,具有一系列的特殊性,如有着较大的柱距、较多的大型设备和较重的使用荷载等,因此,就需要深入研究。

1 工程概述本文以曲靖市的某大型工业厂房为例,建筑平面尺寸为110 米*40米,设置了两条伸缩缝,将其划分为三个区域;建筑面积为2.7 万平方米,AB 区高度为36.5 米,C 区高度为23.6 米,最大层高度为7 米。将现浇钢筋混凝土框架结构给应用了过来;本厂房有着较为复杂的生产工艺,并且生产设备较高较重。

2 抗震设计如今概念设计受到了人们普遍的重视,具体来讲,结构构件和框架节点是框架结构抗震设防的主要对象,本工程的抗震概念设计主要从这些方面来进行:首先,确定框架抗震等级;研究发现,本建筑所在地区的抗震设防烈度为7 度,A/B 区建筑高度在30 米以上,依据规范,本建筑就需要将二级抗震等级的框架给应用过来;C 区建筑高度在30 米以内,采取三级抗震等级框架。因此,就可以依据相关抗震规范中二级框架和三级框架方面的规定来将一系列的抗震构造措施应用到结构构件和框架节点中。

其次,确定伸缩缝缝宽,一般来讲,通常利用伸缩缝、沉降缝和防震缝来划分结构,要结合防震缝的缝宽来控制伸缩缝和沉降缝的最小缝宽。在本建筑中,需要依据防震缝的最小缝宽来确定建筑三个区域之间的伸缩缝缝宽。在相关规范中明确规定,对于框架结构房屋,如果高度在15 米以内,那么就可以将7 厘米作为防震缝宽度;而在15 米以上时,对于6/7/8/9 度抗震设防时,就需要适当增加,缝宽需要进行20 毫米的加宽。

然后,科学设置膨胀加强带,为了满足生产工艺需求,我们将工业建筑平面划分为了三个区域,结合相关规范,现浇钢筋混凝土框架结构伸缩缝在露天环境和室内环境下有着不同的最大间距,分别为35 米和55 米;结合这种划分依据,B 区长度比规范规定要高,但是依据生产工艺要求,不能将缝设置于B 区内。为了促使本问题得到有效解决,将一系列的构造和施工操作给运用过来之后,可以适当加大伸缩缝的间距。

在本项目中,因为有着较紧的工期,将后浇带施工措施给运用过来,工期可能会得不到保证,因此,我们将2 米宽度的膨胀加强带给设置于B区的中间,没有对伸缩缝设置,这样无缝施工得到了实现,工期得到保证。同时,在结构设计过程中,将温度变化、混凝土收缩等情况给充分纳入了考虑范围,对加强带位置的梁板配筋进行强化。

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最后,楼板开洞;根据相关假设,在自身平面内,楼板有着无穷大的刚度,借助于刚性隔板和楼板,各个抗侧力结构的协同工作能够得到实现;在本工业建筑中,为了促使设备安装和生产工艺需求得到满足,有着比较多的楼板开洞,那么就会有一定的差异存在于实际结构和计算模型假定之间。在结构设计过程中,为了避免因为楼板开洞而影响平面内刚度,可以对开洞处附近梁板截面高度适当增大。楼板开洞还需要充分考虑施工安全,在模板安装、钢筋绑扎混凝土浇筑等一系列施工环节,一不小心,工作人员可能会从楼面洞口掉落;因此,就需要利用适当规格的钢筋网来封闭楼面所有洞口,等到完成了施工之后,就将其割断,避免有安全事故产生。

3 工业建筑框架结构设计要点在设计工业建筑的过程中,需要充分考虑厂房需求,科学计算和设计框架结构。在布置工业建筑结构的过程中,尽量对称均匀的布置柱网,房屋的刚度中心需要相近于质量中心,这样房屋的空间扭转作用就得到了减小,要选择比较简洁和规则结构体系,以便能够明确传力,对于应力集中以及突形突变等问题,都是需要避免出现的;具体来讲,有这些方面需要注意:首先,对工业建筑需求综合分析;在设计工业建筑框架结构的过程中,框架结构设计因素是必须要考虑的,此外,还需要科学分析工业生产需求;这样开展下去的结构设计,方可以促使工业企业的生产设备与工艺需求得到满足,将工业生产需求的导向作用给充分发挥了出来。通过综合分析和掌握工业企业生产设备和工艺,可以避免生产设备安置以及生产过程工艺等受到工业厂房框架结构的影响,将更好的场地环境给提供出来,促使工业生产需求得到有效满足。

其次,对横向框架和纵向框架的周期有效控制;调查研究发现,对于多层厂房来讲,有着较大的跨度和尺寸,没有较多的柱子;并且柱距方向没有较大的尺寸,通常情况下,将横向控制方法给应用过来,这样纵横向就有着基本相同的抗震能力,抗震需求得到了满足,设计的经济性和科学性也得到了提升。

然后,对电梯间的位置科学布置;在多层厂房建设中,需要对一些重大设备和货物进行运输,那么就需要设置电梯。一般情况下,将钢筋混凝土建材作为多层厂房的电梯井筒,有着较大的刚度;在对电梯井筒进行设计时,还需要将其对建筑物的偏心影响给充分纳入考虑范围,禁止在端部或者角部安装电梯井筒,如果必须要在这些部位安装,那么就需要对周围的楼板和框架进行强化。

最后,对于地震区的多层厂房,尽量不需要对防震缝进行设置;调查发现,地震区房屋伸缩缝是合一的,如果有着较大的长度,那么为了促使伸缩缝和防震缝得到减少,就可以将一系列的构造施工措施给应用过来;如在施工过程中,可以将后浇带设置过来,严格控制后浇带的宽度,后浇带之间的距离控制在40 米左右,一般在那些不会较大程度上受到结构受力的区段设置后浇带;对于部分顶层、底层以及墙体等,容易受到温度因素的影响,就可以对配筋率适当提高;对屋面隔热保温层进行适当加厚,或者将架空层设置过来,促使通风屋面得到形成。

4 结语综上所述,框架结构在工业建筑中占据着十分重要的地位,需要对框架结构设计产生足够的重视。在具体设计过程中,需要严格依据相关的规范规定来进行,并且结合建筑情况,来科学完善和调整。通过科学分析,提高工业厂房结构设计质量,保证具有清楚的概念和合理的结构选型,施工图需要符合施工实际情况,否则施工就无法顺利的开展。还需要准确计算,反复试算,对截面科学调整,这样设计质量方可以得到最大限度的提升。

参考文献:[1]高志玲,赵海路.浅析工业建筑中框架结构设计要点[J].民营科技,2008,2(11):123-125.[2]周德强.谈工业建筑中的钢筋混凝土框架结构设计[J].建材与装饰,2013,2(9):99-101.[3]王月娟,王龙.工业建筑框架结构中悬臂梁的设计要点[J].产业与科技论坛,2012,2(18):44-46.

论文作者:孙沛江1 毛利强2 卫佳3

论文发表刊物:《建筑模拟》2015年4月总第100期供稿

论文发表时间:2015-6-18

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