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摘要:工业建筑在建筑设计领域占有举足轻重的地位,它具有一般建筑的共性,但在设计和施工方面又具有自身的特点。由于工业建筑是以工业生产为导向,它的外形、内部构造与我们熟知的常规形式和固有类型差别很大,处处彰显出功能主义的气息,表现出很强的经济适用性、灵活性和高科技特征。可以说,一个优秀的工业建筑设计作品,既要满足库存、运输、设备安置等生产要求,还要能提供适宜的劳动环境。本文就此展开了论述,以供参阅。
关键词:工业建筑;结构设计;要点
引言
工业建筑在建筑设计领域占有举足轻重的地位,它具有一般建筑的共性,但在设计和施工方面又具有自身的特点。由于工业建筑是以工业生产为导向,它的外形、内部构造与我们熟知的常规形式和固有类型差别很大,处处彰显出功能主义的气息,表现出很强的经济适用性、灵活性和高科技特征。可以说,一个优秀的工业建筑设计作品,既要满足库存、运输、设备安置等生产要求,还要能提供适宜的劳动环境。
1工业建筑结构设计的特点
(1)科学性。作为一种工程技术,建筑结构设计是理论知识在实践中的具体应用。其主要是以力学、混凝土结构为理论基础,并在现代计算机技术的辅助下进行的一种应用性技术。一个结构工程师需要懂得如何运用抽象建筑结构的理论模型,并利用力学去分析建筑结构的工作机理,这样才能形成较强的认识能力和适应能力。(2)应用性。建筑结构设计必须讲究经济效益,只有拥有科学合理的技术、显著效益的经济的建筑结构设计才称得上是一个成功的建筑结构设计。建筑结构设计与结构理论研究不同,它更加具体、更加简洁、有些地方是近似解,有些地方根据实际情况进行修正。(3)复杂性。建筑结构设计的复杂性首先表现在设计中各种因素的不确定性,例如方案设计阶段建筑的反复修改,荷载的不确定等等。其复杂性另一个表现就是结构方案的多元性,同一栋建筑可以有不同的结构方案,甚至在构件设计阶段同一构件也可以有不同的配筋。因此建筑结构设计需要设计师找到一个相对最优的方案,从设计上提高建筑的质量。
2工业建筑结构设计要点
工业建筑的受载情况复杂,这对诸多构件的材料和结构组合提出特殊要求。同时工业建筑具有大量的预埋件,一有遗漏就需要立即在现场进行修补,不仅增加了成本,而且放慢了施工速度。以下对现场施工中遇到的问题,结合笔者设计经验,简要论述结构设计应注意的一些问题。
2.1地基
工业建筑的投资大、占地面积广、地质情况复杂多变,故在设计时需采用多种地基形式。载荷较大的地方采用桩基、独立基础、条形基础、弹性地基梁等。工业建筑的输送皮带支架一般采用底部铰接形式,传给地基的只有剪力和轴力,所以一般把地基设计为桩下条形基础。从设计角度而言,混凝土标号应符合结构耐久性要求(一般采用C25)。地基的配筋应尽量降低配筋率。条基交接部位的钢筋设置要有详细的工程图。条基交叉处的基底面积只能单独使用,不可重复使用,并要合理调整基宽。砌体结构局部墙体作用有较大的集中载荷,应根据具体要求适当加大地基宽度。另外需特别注意的是柱下条形基础,如果基础的翼缘板采用缓坡形式,应注意坡角不可过于陡峭,否则施工工艺性较差。
2.2柱形件的设计要点
工业建筑结构设计过程中,在选择使用的柱截面的时候,轴向力组件的使用是非常广泛的。通常,为了达到最好的经济效益,考虑到性价比问题,我们可以选择使用钢管混凝土柱或钢筋混凝土柱。在施工工艺能够满足的前提下,可以满足施工技术要求增加纵向拉杆,这可以有效地减少平面外计算长度。支撑杆结构的设计往往是一个拉杆或拉杆组合式。但是需要依据受力情况及杆件的长短度在现实的施工作业当中来对其进行挑选使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单杆设计是现在常用的一种,需要这种方式在前后杆件之间不设置缀条,会很方便的进行中间穿行楼梯管道和参观走廊。
2.3钢结构设计要点
安全设计是轻钢结构工业建筑设计中一个比较重要的设计步骤,工业建筑的火灾危险性是根据产品的性质特点、原料在整体中所占面积比例和生产工艺及其原料来确定的。此外,建筑耐火等级的确定还需要结合工程规模来确定。在设计中为了节约工程造价,多(单)层丁房采用轻钢结构时一般是可以不做防火保护的。在建筑中所采用的防火涂料的各项性能指标都需要满足《钢结构防火涂料应用技术规范CECS24:90》中的要求。其施工技术也需要严格按照规范实施,所有钢构构件的耐火极限都需要满足《建筑设计防火规范GBJ16-87》的要求。优化建筑方案的设计是控制轻钢结构工业建筑经济的最佳手段。其优化设计一般需要根据生产的特点和企业的要求实施,这其中就包括项目的选址、规划总图位置、划分防火分区、选择建筑材料、确定建筑耐火等级和耐久年限、控制单体规模和设计建筑造型等方面。除了需要满足结构上多方案的比较、得出最优的柱距和断面之外,还需要结合建筑美观、保温隔热等要求选择强度高的夹心板,适当减少用钢量,增大檩距。为了降低用钢量,还需要配合建筑、电、水、工艺、暖通等专业的要求适当增加吊挂荷载(尽可能均布)。
2.4预埋件的合理埋设
预埋件布置的问题。很多的工业厂房都需要在梁上预埋吊环,而对于这方面的设计却不怎么规范.也是设计常出现的问题。设置吊环不能采用冷加工的钢筋,而应该用没有经过冷加工的I级钢筋来制作,图纸上一定要标注清楚。制作好的吊环应该焊接或是绑扎在受力的钢筋上,若采用绑扎的方法,其埋入的深度也应该不小于30d;要是采用焊接的方法则不受这一限制。对与吊环的拉应力的计算,一个吊环可以按照两个截面进行计算,要是在构件的标准自重值之下,一个吊环的拉应力应该不大于50MPa。结构设计人员要是没有仔细的查看图纸,就可能造成预埋件布置的位置不对,可能一半埋在结构梁上,另一半却埋在楼板下。因此,为了避免这样的情况出现,在布置预埋件的时候应该查看相关的结构图纸,适当的调整预埋件的位置。结构设计人员的设计将直接影响预埋件位置.所以结构设计人员在进行设计的时候应该仔细的查看楼面结构的相关图纸,如果发现不妥的地方可以尽快的和施工人员协商,避免造成错误,也可以避免耽误工程进度。
2.5混凝土结构设计重点
工业建筑是一个大型的投资、占地范围广泛的复杂地质条件的项目,所以在工业结构设计的过程中需要选择多种类型的地基打好基础。从产业结构的设计角度分析,混凝土等级标号需要与结构的耐久性相互吻合,最好是减少配筋率。钢的接触位置的基础必须有一个详细的工程图纸,对于交叉部位坚决不能反复使用,其基底面积只能够单独使用,并且在使用时一定要做到合理性和科学性。砌体结构局部墙体有一种强烈的集中负荷的砌体结构,所以有必要满足要求的基础上,除此之外,需特别关注的问题是,假如基础的翼缘板选用的是缓坡形式柱下条形基础,则我们必须注意边坡角不能太陡,否则它将减少施工工艺的影响。
结束语
总而言之,在新时代下,随着科技飞速发展,我国工业化进程日益加快,为我国工业的发展提供了有利的支撑力量。在工业发展过程中,工业厂房是其核心组成元素,有着广阔的发展前景。因此以后工作中,我们要根据工业建筑结构的具体特点来采取针对性的强化措施来提升工业建筑结构的整体性能,以最大限度的减少灾害与建筑结构所造成的不利影响,促进整个建筑行业的健康、长远发展。
参考文献
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[3]黄建华.论工业建筑结构设计的常犯错误[J].建材与装饰,2016(27):89-90.
论文作者:刘馨
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/26
标签:工业建筑论文; 结构设计论文; 结构论文; 建筑论文; 预埋件论文; 地基论文; 吊环论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;