摘要:目前,在工业建筑优化设计的过程之中,依据各类建筑,其优化需求目标基本上可以分成两类:(1)传统概念之上的建筑结构设计与优化,其主要就是针对成本结构来进行优化设计,在最大限度之上来充分的保障设计的质量以及结构设计的科学合理性,最终于现代社会低碳环保的各项要求相符。(2)主要就是利用建筑结构的设计优化来满足企业工业生产的各项目标,达到建筑整体而结构的布局及设备置放的部位、分析与处理施工流程之中的各项数据,来最大程度之上加大工业生产作业的效率,提升企业的市场竞争力。
关键字:工业结构;优化;设计
1建筑结构优化的注意事项
现如今,在进行建筑结构设计的时候,我们国家大多建筑师基本上都不会参前期方案的设计,针对结构可行性与合理性来进行分析,在后期工程建设与方案设计相应的也就加大了难度,当然这也就需要增加对于工程的投入及应用。在工程结构设计前期就得要及时的引入结构优化的设计理念,这样一来不仅仅可以统筹兼顾来分析出工程优化设计的各项需求,而且还可以缩减企业资金的投入量,那么就可以在工程的初期进行合理的控制。
2工业结构的优化设计
2.1基础设计
工业建筑的地基相对于其它建筑来说其荷载比较大,一般情况下采用的是独立基础、桩基础以及筏板基础等。但是由于工业建筑输送皮带支架采用的是的底部铰接的方式,这样只是把轴力和剪力传送给了基础,因此,基础一般的设计形式是采用矩形。与此同时,采用柱下矩形独基、加长基础短柱、提高配筋等的设计要求,可以使基础更加稳固的同时降低不必要的工程成本。从工业结构设计的方面,基础混凝土的选用要与结构耐久性的混凝土标号相吻合(一般采用C30)。基础配筋最好能够降低配筋率,合理进行选型。需要规范设置条形基础接触位置的钢筋,一定要有详尽的工程图,对于条基交叉部位的基底面积只能够单独使用,不可重负使用,同时一定要做到科学、合理调整基础的宽度。由于砌体结构局部墙体具有强大的集中荷载,需要依据相关标准和要求来满足打地基的标准,可以满足载荷需求。除此之外,需特别关注的问题是柱下条形地基基础,如果基础的翼缘板选用的是缓坡形式板翼设计,则一定要注意放坡角度不能太陡,不然会降低工业建筑工程施工工艺效果,而且会给施工造成一定的不便性。
2.2梁柱和板件的设计
设计人员为了掌控和控制截面高度,通常采用提高配筋率至2.5%的方式,但是在实际工程施工中要满足此施工要求确实很难。假设钢筋过于密实的话,会使混凝土在梁柱接点的位置浇筑过于稀松,会在一定程度上造成钢筋移位,给工业建筑施工留下质量安全问题。所以,在设计过程中,设计人员根据工程实际工作,首先想到的应该是增加截面高度和降低配筋率。为了便于工程施工,应该尽量避免在梁柱交接处出现钢筋集中堆积的现象,既方便工程施工,又可以提高梁柱结构的整体质量。挑梁的比重在总负荷比例中所占比较较小,将其做成变截面的话,对自重减轻影响也不是很大,所以适合采用等截面设计形式。另外,在确定挑梁的钢筋率时,要选用适合的数值,预留出一定的安全系数。而对于挑梁底筋的设计而言,载核大、挠度大的就要适当的加大底筋。砌体结构挑梁深入墙体的长度需满足结构设计方面的要求,对抗倾覆的临界条件要进行分析计算。
2.3楼梯设计
工业建筑会涉及到办公区域,有些甚至还会涉及到员工宿舍等,这些建筑在一般情况下基本选取的都是板式楼梯设计,如此可以在提高建筑外形美观的同时也可以保证建筑施工的便捷性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,在工业建筑楼梯设计中还要保证下面板间与梯梁间留有一定的距离,这样就可以避免因为高度问题而导致碰头现象。台阶也就是楼梯的高度差要控制在20厘米以内,并且要注意保持楼图段的平均性以及楼面板间和楼梯板之间的平衡衔接,从而可保证在上下楼过程中的人员安全。休息平台的上部钢筋应该与和平行方向的梯段板上部钢筋相一致,还得注意配筋的相应性,与梯段板筋密切配合,特殊情况的要在施工图纸上做特殊说明。注意观察第一段梯板的基础的沉降情况,必要的时候要增加梯梁结构,以此同时也得注意控制挠度来提升工业建筑的稳定性。
3提高建筑的安全性的措施
3.1工业建筑结构类型的科学选择
钢结构与钢筋混凝土结构是目前我国应用比较广泛的建筑结构。利用钢筋混凝土来展开施工建设是比较容易的,所要利用的建筑材质也是比较容易得到的,施工浇筑与预制都是比较方便的,其具备较强的耐腐蚀性,此外还具有比较宽广的应用层面;钢结构所利用的是工业体建筑,可以有效的减低建筑成本,从而还能缩短工期,但在对钢结构进行设计时,需对防火、防腐蚀方面加大设计力度,大跨度的钢结构时常会在建筑设计中看到。
3.2工业建筑结构设计数据的精细化分析
在对工业建筑设计时,需要坚持以安全与经济为基础原则,最大程度的保障工业建筑质量,需严格依据国家相关机制与有关设计标准。通常情况下,对于工业建筑结构的设计包含以下几点:地下水位、基本雪压、设计地震分组、最低温度、场地土类别、地震设防烈度等。最需指出的问题便是抗震设计,对工业建筑结构进行设计时,需严格遵循相关规章机制,这样才会确保抗震设计满足工业建筑工程需求。
3.3满足工业建筑工程生产工艺需求
在对工业建筑结构进行设计时,对排风通道的设计时及其重要的一个层面,尤其是具有较大粉尘的车间中,通风问题是极其关键的。除此之外,还需对隔声带进行科学合理设计,基于此才会保障工业企业的日常生产不会遭到外界因素所影响,使工业生产效率与质量得以保障。
3.4强化基础地基处理
首先需处理好地基,结合施工场地的实际状况来选择适合的施工场地,制定好地基处理方案。比如:预应力管桩、地基处理桩等。在对桩基进行设计时,需对其单个桩体的承载力进行科学掌控,正常情况下,单桩的承载力是会高出特定数值的80%。在固定的建筑间距较小的或是新构建的建筑物的状况下,是需要选择比较合适的桩形,以此来规避在对桩基施工可能会遇到的不利因素,导致建筑物的安全性受影响。对于工业建筑与构筑物地基处理时,需选用室外水沟、电缆沟等一些较浅的土层来当作是工业建筑的基力层,原本的土壤一定要做好夯实处理,若是超挖分层的状况下,可以通过更换合适的砂夹石。此外,还需要对其做好压实处理。
3.5保证空间的科学合理性布置
在对工业建筑结构展开设计工作时,需对总平面进行科学布置,依据实际生产工艺与流程,来确定建筑物的地址与区域,尤其是要对运输管道与管道间的关系配置好。此外,还需布设一些公用性较强的设备。做好生产区的划分工作,布置一些具有针对性的公用设备,基于此才会使工业企业的各个环节的活动顺利的开展下去。但若是受到行业的意外因素影响,比如一些会对社会公众生存有害的物质,腐蚀性比较强,类似于此种的工业建筑都是不能布设在生活区域中的,以免会影响社会公众的生命健康,导致社会公众的生活水平下降。
总之,工业建筑结构设计是一项较为繁杂的工作,那么需要考虑各个方面的因素,从选择原材料到工程设计以及设计优化等等各个部分,依据工业建筑结构的特征来来具体的进行操作。逐渐的优化设计方案,在最大限度之上设计出来经济合理的方案。
参考文献:
[1] 李浩,刘东甲.浅析建筑结构设计中应注意的问题[J].工程与建设,2012(01):59-61.
[2] 吴琦.工业建筑结构的优化设计探讨[J].科技创新与应用,2016,(22):264.
论文作者:程超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期
论文发表时间:2018/3/5
标签:工业建筑论文; 工业论文; 基础论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 梁柱论文; 结构设计论文; 《建筑学研究前沿》2017年第29期论文;