工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文
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第1篇
經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的施工工藝和技術(shù)也在不斷更新，原本單一功能的廠房現(xiàn)在逐漸成為了多功能廠房，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)也在朝著多樣化的方向發(fā)展。另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求也越來越高，越來越復(fù)雜，這樣的情況導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，所以要求設(shè)計(jì)人員需要不斷地檢查和審視。本文主要通過工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型的原則、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常犯的錯(cuò)誤以及對(duì)錯(cuò)誤的分析進(jìn)行了詳細(xì)的探討。
關(guān)鍵詞：
工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；分析；錯(cuò)誤
1引言
在工業(yè)生產(chǎn)中，為了順應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)以及建筑工藝更新的速度，越來越多的綜合性廠房出現(xiàn)在人們的視野中，這種綜合性的工業(yè)廠房對(duì)結(jié)構(gòu)的要求也越來越高，所以工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就顯得比較重要。工業(yè)建筑也因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，構(gòu)件以及預(yù)埋件較多等，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)極易出現(xiàn)各種錯(cuò)誤，不僅給施工帶來不便，也給業(yè)主帶來麻煩，甚至?xí)绊懡Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型的要點(diǎn)
在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中：①要確保建筑能夠靈活地應(yīng)對(duì)各種生產(chǎn)內(nèi)容以及設(shè)備的改變。②建筑物以及設(shè)備要確保經(jīng)久耐用，并且保證設(shè)計(jì)不超過工業(yè)建筑的預(yù)算價(jià)格。所以，只有合理的選擇建筑結(jié)構(gòu)的類型，才能做好工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，結(jié)構(gòu)選型應(yīng)該具備以下幾個(gè)要點(diǎn)：（1）預(yù)應(yīng)力混凝土裝配式鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)該作為首選目標(biāo)，沒有特殊要求的情況下也可選用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。（2）以下情況應(yīng)該采用磚混結(jié)構(gòu)：建筑結(jié)構(gòu)跨度不大于15m，柱距不大于4m的單層廠房，且柱頂?shù)母叨炔淮笥?.5m無吊車的廠房；吊車起重量小于等于3t的輕級(jí)、中級(jí)工作制廠房。
3關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在施工中遇到的問題
①結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員沒有與其他設(shè)計(jì)人員（比如工藝設(shè)計(jì)人員）溝通協(xié)調(diào)好，這樣的情況會(huì)導(dǎo)致工藝設(shè)備和基礎(chǔ)的距離相對(duì)較近，從而增加了施工的困難也導(dǎo)致設(shè)備基礎(chǔ)在運(yùn)行的時(shí)候會(huì)給主體基礎(chǔ)帶來影響。②結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)沒有考慮工業(yè)廠房防火防爆的特殊要求，對(duì)于有特殊要求的廠房應(yīng)該設(shè)計(jì)成敞開式或者半敞開式。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中在這一方面經(jīng)常遇到的問題就是忽視了防爆廠房的泄壓面積。若是泄壓面積達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的要求，將會(huì)給以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作造成很大的麻煩。③預(yù)埋件布置的問題，許許多多的工業(yè)廠房經(jīng)常在梁上面預(yù)埋吊環(huán)，但是對(duì)于這一方面的工作，設(shè)計(jì)規(guī)范根本達(dá)不到要求，所以這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在施工中常常遇到的問題。
4關(guān)于工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常犯錯(cuò)誤分析
4.1梁扭矩折減系數(shù)取值錯(cuò)誤
現(xiàn)代化的工業(yè)廠房，尤其是化工廠房，因?yàn)榈跹b設(shè)備非常多，而且樓面的開洞較多，很多設(shè)計(jì)工作人員為了避免麻煩，經(jīng)常用PKPM軟件中的SATWE模塊進(jìn)行配筋計(jì)算，但是，梁扭矩折減系數(shù)不應(yīng)該選用PKPM軟件中的默認(rèn)值，應(yīng)該按照樓面開洞的大小程度進(jìn)行選取，范圍一般在0.4~1.0之間進(jìn)行選取。
4.2活載組合值系數(shù)取值錯(cuò)誤
PKPM軟件中SATWE模塊活載組合值系數(shù)的默認(rèn)值是0.7。按規(guī)范要求許多建筑的活載組合值系數(shù)應(yīng)該選用0.7，但是有些建筑的活載組合值系數(shù)不是0.7，比如，儀器的生產(chǎn)車間、棉紡織造車間等選取0.8，倉庫的庫房、電梯機(jī)房等選取0.9，金工車間、半導(dǎo)體器件車間以及糧食加工車間等選取1.0，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該按照廠房的實(shí)際情況對(duì)活載組合值系數(shù)進(jìn)行選擇。
4.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在施工方面的常犯問題分析
（1）工藝設(shè)計(jì)者和建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員沒有進(jìn)行充分的溝通與交流，導(dǎo)致在施工過程中，工藝設(shè)備的布置距離基礎(chǔ)非常近，在一定程度上使得兩基礎(chǔ)之間發(fā)生沖突。因?yàn)樵O(shè)備基礎(chǔ)若是和建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的距離太近，就會(huì)導(dǎo)致施工的困難程度加大，而且會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)產(chǎn)生一定的影響，所以，那些振幅過大或者重量過大的設(shè)備不要離建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)太近，從而防止造成無法正常使用的情況。
（2）沒有合理選擇預(yù)埋件的位置。預(yù)埋件的位置通常是在梁上方埋置一半，然后在樓板下埋置一半。工業(yè)廠房是一個(gè)綜合性的建筑，里面需要安裝各種各樣的設(shè)備，因此需要布置很多的預(yù)埋件。在布置預(yù)埋件的時(shí)候，應(yīng)該結(jié)合有關(guān)的設(shè)計(jì)圖紙合理安排預(yù)埋件的位置。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)結(jié)構(gòu)有關(guān)的圖紙進(jìn)行全面仔細(xì)的審查，一旦發(fā)現(xiàn)預(yù)埋件的布置有不合理的地方，就要及時(shí)的與施工人員進(jìn)行協(xié)商調(diào)整。另外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在圖紙中給出預(yù)埋件的尺寸以及規(guī)格。樓梯預(yù)埋件是施工時(shí)常常被忽略的地方，所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員一定要在設(shè)計(jì)圖紙中明確指出，如果造成忽略現(xiàn)象，施工時(shí)需要補(bǔ)埋，浪費(fèi)時(shí)間浪費(fèi)力氣。在進(jìn)行技術(shù)交底工作時(shí)，應(yīng)該向施工單位明確指出預(yù)埋件的應(yīng)該達(dá)到的要求。最后一點(diǎn)，預(yù)埋件要具備一定的承壓能力，而且對(duì)于預(yù)埋件的安裝工作不能敷衍了事，否則會(huì)導(dǎo)致日后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作難以進(jìn)行。
（3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有四個(gè)支腳的設(shè)備，錯(cuò)誤地把總設(shè)備荷載四等分，把每一等分當(dāng)作每個(gè)支腳的應(yīng)該承受的荷載。因?yàn)槭┕さ木壒剩_的支撐面應(yīng)該不在同一個(gè)高程上，所以設(shè)備的支腳可能不是四個(gè)支撐面，而是三個(gè)支撐面或者兩個(gè)支撐面，因此計(jì)算每個(gè)支腳的設(shè)備荷載時(shí)，正確的做法是將總的設(shè)備荷載三等分或二等分。
（4）沒有對(duì)工業(yè)廠房防火防爆的要求進(jìn)行充分的考慮。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作之前應(yīng)該對(duì)廠房的功能進(jìn)行了解，若是廠房在使用過程中存在爆炸的可能，那么廠房就應(yīng)該設(shè)計(jì)成成敞開式或者是半敞開式的廠房。對(duì)于存在特殊用途的部分廠房，應(yīng)該設(shè)計(jì)成全封閉的，這種情況下一般會(huì)忽略防爆廠房的泄壓面積問題。如果泄壓面積達(dá)不到規(guī)范規(guī)定的要求，就會(huì)給后期工作帶來麻煩，而且這些問題處理起來也非常困難。所以，在設(shè)計(jì)全封閉式廠房時(shí)，應(yīng)該充分考慮有沒有充足的泄壓面積，并且要多安裝一些窗戶。如果是地下建筑中的地下鍋爐這一類的的防爆廠房，要特別留意泄壓面積的充足性。除此之外，就是防爆廠房泄壓設(shè)施的選擇，一定要選擇可以脫落的、輕巧的窗、門及其屋蓋，泄壓設(shè)施應(yīng)該選擇在爆炸源的周邊，一定要遠(yuǎn)離人集中的地方和不占用通道的地方，并且要均勻分布。所以，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要考慮廠房的防爆設(shè)計(jì)，在防爆廠房的設(shè)計(jì)方面一定不能出現(xiàn)錯(cuò)誤，一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤就會(huì)造成無法挽回的局面，因此在設(shè)計(jì)防爆廠房泄壓面積時(shí)，要做到充分考慮。
（5）在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的缺乏一定的經(jīng)驗(yàn)，沒有考慮和排水設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)工作，常常忽略要留出一定的孔洞，這樣的情況下往往會(huì)給以后的安裝工作帶來困難，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)建筑物的使用產(chǎn)生巨大的影響，特別是室內(nèi)排水的情況。所以，如果要使排水管道可以順利的穿過基礎(chǔ)，通常會(huì)采取下面兩種措施：一種是適當(dāng)降低基礎(chǔ)梁頂高程來達(dá)到室內(nèi)排水的要求，另一種是基礎(chǔ)梁中應(yīng)該預(yù)埋相應(yīng)套管。
（6）沒有考慮電纜溝的防水工作。變配電所里面的每個(gè)房間都具備復(fù)雜性極強(qiáng)的電纜溝。針對(duì)室內(nèi)的電纜溝，若是埋置深度不是很深，地下水位也沒有那么高，地面也沒有明顯的沉降，我們就可以利用混凝土地溝，分別在混凝土溝的溝壁溝底做好防水處理工作。相反如果地面的沉降明顯，并且很可能發(fā)生不均勻的沉降，地下水位太高，這時(shí)候我們應(yīng)該選用鋼筋混凝土地溝。
5總結(jié)
工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)錯(cuò)誤是很正常的現(xiàn)象，但是我們應(yīng)該采取措施進(jìn)行補(bǔ)救，防止結(jié)構(gòu)出現(xiàn)質(zhì)量問題。為了確保結(jié)構(gòu)的安全性、適用性、耐久性，合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是目前的主要任務(wù)。工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，首先應(yīng)該保證合理的選擇結(jié)構(gòu)的類型，然后是要根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算系數(shù)，與此同時(shí)，也要符合相關(guān)的規(guī)范要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該全面考慮，不放過每一個(gè)細(xì)節(jié)，嚴(yán)格遵守相關(guān)的設(shè)計(jì)要求，研究和分析可能存在的設(shè)計(jì)問題，以及預(yù)先做好出現(xiàn)問題時(shí)應(yīng)該采取的措施，只有這樣，在以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中才不容易出現(xiàn)這樣或者那樣的問題，才會(huì)使施工的質(zhì)量得到保障，才會(huì)使施工得以順利地進(jìn)行，縮短工期。本文對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常犯錯(cuò)誤進(jìn)行了簡單的闡述和探討，希望可以給相關(guān)設(shè)計(jì)人員帶來一些啟發(fā)。
作者：黃建華 單位：廣西壯族自治區(qū)工業(yè)設(shè)計(jì)院
參考文獻(xiàn)
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第2篇
關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；常見問題；措施
1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題
1.1設(shè)計(jì)規(guī)范面臨的問題
雖然我國工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步，但是所設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)仍然不夠先進(jìn)，無法滿足新時(shí)期工業(yè)建筑項(xiàng)目需求。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)滯后導(dǎo)致設(shè)計(jì)規(guī)范也存在一定不足，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在不少問題，若未及時(shí)解決這些問題，必定會(huì)對(duì)建筑質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外，由于技術(shù)方面因素的影響，多數(shù)工業(yè)建筑施工技術(shù)與安裝技術(shù)缺乏先進(jìn)性，難以達(dá)到預(yù)期效果，導(dǎo)致工業(yè)建筑的建設(shè)效果與設(shè)計(jì)效果相差甚遠(yuǎn)。
1.2結(jié)構(gòu)選型面臨的問題
結(jié)構(gòu)選型直接決定了建筑空間分布、使用功能，影響著建筑外觀形象，因此在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮建筑的結(jié)構(gòu)選型。同時(shí)，建筑結(jié)構(gòu)不是主觀存在，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)建筑結(jié)構(gòu)必須要符合建筑邏輯。
1.3設(shè)計(jì)人員面臨的問題
目前，從事有關(guān)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)人員專業(yè)知識(shí)有限，使得工業(yè)建筑的設(shè)計(jì)水平難以及時(shí)有效地提升。另設(shè)計(jì)人員對(duì)各行業(yè)的生產(chǎn)流程以及各類型材料性能、特性不了解，不熟悉，導(dǎo)致建筑建成后最終效果與設(shè)計(jì)圖效果存在較大的差距。
2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的優(yōu)化策略
2.1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中類型選擇
由于生產(chǎn)容量與應(yīng)用設(shè)備發(fā)生改變時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的變化，因此在工業(yè)建筑和設(shè)備應(yīng)用時(shí)間要標(biāo)準(zhǔn)化，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和原有工程結(jié)構(gòu)投資預(yù)算要相互吻合。建筑結(jié)構(gòu)建類型的選擇也相當(dāng)重要。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，施工材料合理的選擇，將其在化學(xué)成分、力學(xué)功能上達(dá)到國家的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用。其中鋼筋混凝土機(jī)構(gòu)施工中，由于建材易獲得，所以其施工較為便捷。此外，由于該材質(zhì)具有耐火和耐腐蝕的特點(diǎn)，因此在施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑和預(yù)制環(huán)節(jié)較為便利，在工業(yè)建筑應(yīng)用中較為廣泛；采用鋼結(jié)構(gòu)類型能夠降低工程成本，縮短工程建設(shè)的進(jìn)度，在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，生產(chǎn)空間較大，因此常會(huì)采用鋼結(jié)構(gòu)。
2.2滿足工業(yè)建筑工程生產(chǎn)工藝需求
在生產(chǎn)流程工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，需要處理好施工工序和生產(chǎn)兩者之間的影響。而通道排風(fēng)設(shè)計(jì)也較為重要，在生產(chǎn)過程中常會(huì)散發(fā)一定的熱量和灰塵，這時(shí)通風(fēng)問題就顯得尤為重要；還需要對(duì)隔聲帶設(shè)計(jì)進(jìn)行有效管理。只有這樣才能保證整個(gè)工業(yè)建筑生產(chǎn)不受到影響。
2.3科學(xué)合理的布置空間
首先，需要對(duì)建筑總面積進(jìn)行合理的布置，并根據(jù)相關(guān)生產(chǎn)工藝和流程做好工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選址。做好生產(chǎn)運(yùn)輸管道之間的分布關(guān)系，布置公用設(shè)備；其次，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，還需要對(duì)生產(chǎn)空間中不同功能的廠房進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，例如公用設(shè)施的配置，以及生產(chǎn)輔助設(shè)施等；最后，為保證相關(guān)企業(yè)工作能夠順利進(jìn)行，還需要對(duì)工業(yè)建筑設(shè)廠區(qū)域進(jìn)行合理劃分，并做好公用設(shè)施的安排。
2.4工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)
首先，在對(duì)工業(yè)建筑進(jìn)行防火設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)建筑內(nèi)部進(jìn)行分隔，并且使用良好耐火性的隔板進(jìn)行分隔，這樣可以有效控制火勢(shì)的蔓延，是設(shè)計(jì)師經(jīng)常使用的方法之一。合理的設(shè)計(jì)工業(yè)建筑內(nèi)部的防火分區(qū)，以墻、門以及水幕帶等多種方式相組合，對(duì)建筑內(nèi)部的空間進(jìn)行有效分隔，從而對(duì)提高工業(yè)建筑的防火性很大的幫助；其次，工業(yè)建筑的耐火能力與建筑部件的耐火等級(jí)高低是離不開的。使用防火涂料對(duì)部件進(jìn)行噴涂以部件的耐火能力，把梁柱節(jié)點(diǎn)作為重點(diǎn)噴涂，盡量選用厚漿型的防火涂料進(jìn)行噴涂，以增強(qiáng)鋼架結(jié)構(gòu)的熱絕緣性，提高工業(yè)建筑的耐火性。用無機(jī)的防火板對(duì)建筑使用的大型鋼件進(jìn)行包裹式覆蓋，以此來降低鋼件的導(dǎo)熱性能；最后，強(qiáng)化報(bào)警系統(tǒng)和自動(dòng)滅火裝置，保障消防、安全通道的暢通。主要內(nèi)容：①在火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)上，要在敞開火災(zāi)封閉的樓梯間單獨(dú)劃分探測(cè)區(qū)域，火災(zāi)探測(cè)器每隔2層或3層放置一個(gè)，有效及時(shí)的獲取火災(zāi)情況；②滅火器是必不可少的，在火災(zāi)剛發(fā)生時(shí)能夠有效控制火勢(shì)的蔓延；③安全疏散通道要保持暢通，每個(gè)工業(yè)建筑在設(shè)計(jì)時(shí)安全疏散通道都是必須要考慮到的，有效的降低火災(zāi)傷亡率。而且合理設(shè)計(jì)逃生通道標(biāo)志，疏散通道上要設(shè)置緊急照明、疏散方向的指示燈和安全出口燈。幫助處于危險(xiǎn)中的人群指引逃生方向，幫助被困人員及時(shí)逃脫危險(xiǎn)。另外消防通道的暢通也必須要保證，這對(duì)于消防人員及時(shí)控制火勢(shì)，安全解救受困群眾有著非常重要的意義。
2.5防腐蝕設(shè)計(jì)
首先，合理設(shè)防的前提是對(duì)生產(chǎn)過程中的腐蝕性介質(zhì)的特性要有一個(gè)詳細(xì)的了解，掌握其腐蝕的原理，從而更好的明白該腐蝕屬于什么等級(jí)。一般情況下，根據(jù)腐蝕程度分為：強(qiáng)腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4個(gè)等級(jí)。生產(chǎn)實(shí)際需求是對(duì)對(duì)防腐蝕工程進(jìn)行合理設(shè)防的重要依據(jù)。生產(chǎn)廠家一定要提供真實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，才能設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的設(shè)計(jì)方案；其次，除了要做好耐蝕性的控制，防滲性和整體性也是防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的兩個(gè)方面。它們對(duì)防腐蝕工程的功效也起著非常大的作用。一般情況下，大多的防腐蝕工程都會(huì)采用瀝青、橡膠這類材料作為防滲隔離層，這是因?yàn)檫@類材料對(duì)于防腐蝕工程的防滲能力有很好的保證；最后，設(shè)計(jì)人員在對(duì)涂料防護(hù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)涂料防護(hù)的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到涂層之間的結(jié)合，盡量選用涂層之間能夠結(jié)合良好的品種配套，并具有較強(qiáng)的附著力。要想設(shè)計(jì)出好的設(shè)計(jì)作品，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員必須要掌握豐富的業(yè)務(wù)知識(shí)，熟悉防腐材料的性能，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)作品能夠合理有效的進(jìn)行防腐。
3結(jié)束語
總而言之，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到難以解決的問題，嚴(yán)重影響了設(shè)計(jì)工作的進(jìn)一步開展。而文章則通過對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見問題的研究與探討，提出了具有針對(duì)性的解決措施，希望能夠全面提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，從根源上杜絕設(shè)計(jì)質(zhì)量問題的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)工業(yè)建筑的可持續(xù)發(fā)展。
作者:時(shí)猛 單位:中國石油工程建設(shè)有限公司
參考文獻(xiàn)：
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第3篇
【關(guān)鍵詞】工業(yè)；建筑結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；體會(huì)
中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
一、前言
隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)經(jīng)濟(jì)得到了飛速的發(fā)展，工業(yè)建筑中的工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)向著大跨度、大柱距和大噸位方向發(fā)展。本文結(jié)合筆者在工業(yè)建筑鋼設(shè)計(jì)過程中的體會(huì)，總結(jié)出了一些設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題，以便供同行業(yè)參考。
二、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則
1.鋼材選用
通常情況下受力構(gòu)件采用Q235．B或Q345一B鋼，平臺(tái)板、梯子和欄桿采用Q235-A鋼，吊車梁采用Q235-C或Q345-C鋼。Q345鋼力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 1591—1994的規(guī)定，Q235鋼力學(xué)性能和化學(xué)成分應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T 700-2006的規(guī)定。特殊結(jié)構(gòu)采用特殊鋼材，例如高爐爐殼采用BB503鋼，熱風(fēng)爐爐殼拱頂采用BB41-BF鋼，轉(zhuǎn)爐平臺(tái)及防護(hù)板采用鑄鐵板等。
2.焊接及螺栓
焊條：手工焊時(shí)，當(dāng)母材出現(xiàn)Q235-A，Q235-B時(shí)，對(duì)于焊縫質(zhì)量等級(jí)要求為一級(jí)的焊接須采用E4315或E4316型焊條，其他情況下的焊接可采用E4301或E4303型焊條。焊條的性能必須符合GB／T 5117-1995。Q345-B與Q345·B的焊接采用E5015或E5016型焊條，焊條的性能必須符合GB／T 5118—1995。自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊時(shí)，Q235-B與Q235-B或Q235-B與Q345-B的焊接采用H08A焊絲，并配以相應(yīng)焊劑；Q345-B的焊接采用H08MnA焊絲，并酉己以相應(yīng)焊劑。焊絲技術(shù)條件應(yīng)符合GB／T 14957—14958-94。
BBS03，BB41-BF鋼材焊接應(yīng)配以相應(yīng)的焊絲、焊劑，施工單位對(duì)BB503，BB41-BF鋼材的焊接方法及焊接工藝必須在施焊前進(jìn)行焊接實(shí)驗(yàn)，在取得合格的焊接工藝實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，方可進(jìn)行正式的焊接工作。
吊車梁下翼緣的對(duì)接焊縫，大型框架結(jié)構(gòu)中框架梁、框架柱拼接時(shí)的對(duì)接焊縫，其質(zhì)量等級(jí)為一級(jí)，其他情況下對(duì)接焊縫的質(zhì)量等級(jí)均為二級(jí)。吊車梁內(nèi)角焊縫的外觀質(zhì)雖標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)，其他情況下角焊縫的外觀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)均為三級(jí)。質(zhì)茸檢查應(yīng)符合GB50205-2001鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。焊縫的焊接質(zhì)量檢查尚應(yīng)符合JGJ 81-2002建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程的規(guī)定。永久螺栓為C級(jí)螺栓(性能等級(jí)為4．8級(jí))，應(yīng)符合GB／T5781-2000的要求。高強(qiáng)螺栓為扭剪型高強(qiáng)螺栓，應(yīng)符合GB／T 3632-2008鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)螺栓連接副的規(guī)定。
高強(qiáng)螺栓連接處構(gòu)件接觸面采用噴砂處理，摩擦系數(shù)均不得小于0.45。結(jié)構(gòu)用地腳螺栓原則上采用Q235-B鋼制作，產(chǎn)品等級(jí)按C級(jí)制造。螺栓應(yīng)符合GB 196-81普通螺紋基本尺寸，GB 197-81普通螺紋公差與配合規(guī)定89級(jí)制造。螺母應(yīng)符合GB／T 41-2000I型六角螺母一c級(jí)，M72X6螺母應(yīng)符合JB／ZQ 4330-86規(guī)定。墊圈應(yīng)符合GB／T 95-85平墊圈C級(jí)，JB／QA 4345-86矩形墊板規(guī)定。設(shè)備螺栓，技術(shù)要求應(yīng)由設(shè)備專業(yè)確定。
3.除銹及涂裝
鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)材料供貨狀況，采取必要的除銹處理，并進(jìn)行防銹涂裝。重要鋼結(jié)構(gòu)如轉(zhuǎn)爐高層框架及平臺(tái)、高爐爐殼、熱風(fēng)爐爐殼、爐身框架(柱、柱間支撐、框架梁)、爐頂剛架(柱、柱間支撐、框架粱)、熱風(fēng)爐主框架平臺(tái)(柱、柱間支撐、框架梁)、重力除塵器殼體、熱風(fēng)主管、粗煤氣管道、出鐵場(chǎng)廠房剛架及吊車梁、出鐵場(chǎng)平臺(tái)梁、上料主皮帶通廊等均采用噴砂除銹，除銹等級(jí)達(dá)到SA2.5；其他普通鋼結(jié)構(gòu)采用手工除銹，除銹等級(jí)達(dá)到ST3。上述除銹等級(jí)均按GB／T 8923-1988涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)執(zhí)行。具體涂裝要求由業(yè)主、工藝專業(yè)確定。
4.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用材
混凝土標(biāo)號(hào)以實(shí)際計(jì)算為準(zhǔn)。普通結(jié)構(gòu)采用(325，受力較大的結(jié)構(gòu)采用C30一C50，墊層采用CIO，基礎(chǔ)采用C25混凝土(特殊要求除外)。有防水要求的建(構(gòu))筑物和構(gòu)件采用防水混凝土，有耐熱要求的構(gòu)件采用耐熱混凝土。鋼筋：HPB235，HRB335，HRB400。較大的受彎構(gòu)件優(yōu)先選用HRB400。
四、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題
1.廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房是企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的一個(gè)模塊，廠房都是為生產(chǎn)服務(wù)的。廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不符合要求常表現(xiàn)為：鋼支架分布不合理，墻體厚度，高度．寬度指標(biāo)不足等。鋼結(jié)構(gòu)的形式包括空間桁架、框架、平面桁架、輕鋼、索膜、網(wǎng)架、塔桅等，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)企業(yè)的建廠條件和具體要求選擇結(jié)構(gòu)，對(duì)丁懸掛荷載偏大的應(yīng)選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，從而減小建筑荷載。此外，廠房結(jié)構(gòu)選型還可以通過采用不同的材料來傲支撐結(jié)構(gòu)，具體選擇應(yīng)根據(jù)其使用要求，合理選擇焊接鋼管、無縫鋼管等材料來滿足結(jié)構(gòu)需要。無縫鋼管具有中空截面，可以用作輸送流體的管道；鋼管與卿鋼等實(shí)心鋼材相比，在抗彎抗扭等強(qiáng)度時(shí)，由于其質(zhì)量較輕，用于廠房結(jié)構(gòu)可增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，在廠房設(shè)計(jì)中首先要滿足工藝要求。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也一定要滿足工藝條件。特別是在方案設(shè)計(jì)階段．設(shè)計(jì)人員應(yīng)多參與工藝協(xié)調(diào)，多了解工藝布置，以便減少施工不必要的麻煩。
2.結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)應(yīng)多因素考慮
目前結(jié)構(gòu)計(jì)算人多采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算，如何對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，評(píng)價(jià)是一個(gè)非常重要的方面，必須根據(jù)工程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和判斷。荷載計(jì)算是結(jié)構(gòu)計(jì)算的前提條件，荷載取值的準(zhǔn)確性直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的可靠性，工藝條件中的荷載問題。
但近兩年來，我國大部分地區(qū)常出現(xiàn)強(qiáng)降雪天氣，導(dǎo)致很多廠房，場(chǎng)館倒塌，因此設(shè)計(jì)人員一定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐难┖奢d情況取其中的最大值，以確保建筑安全。其次，強(qiáng)柱弱梁是設(shè)計(jì)要遵循的原則，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件也是要重點(diǎn)考慮的問題。在很多情況下，構(gòu)件滿足設(shè)計(jì)要求。但是節(jié)點(diǎn)卻不能滿足抗震要求。強(qiáng)柱弱梁指節(jié)點(diǎn)處柱端實(shí)際受彎承載力要大十粱端實(shí)際受彎承載力，由于廠房的梁柱中心線一般不能重合，而且柱的截面和節(jié)點(diǎn)偏心都比較大，對(duì)柱節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的構(gòu)造和受力往往都有一定的不利影響。此時(shí)我們一般采用增大柱端彎矩設(shè)計(jì)值的方法。
3.鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火能力比較差，當(dāng)鋼材受熱溫度在100℃以上時(shí)，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強(qiáng)度會(huì)降低；當(dāng)溫度超過250℃時(shí)．鋼材就會(huì)出現(xiàn)徐變現(xiàn)象；當(dāng)溫度達(dá)到5000C時(shí)，鋼材強(qiáng)度立即會(huì)降到很低，甚至?xí)?dǎo)致工業(yè)廠房塌落。因此，我們一定要依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，確定出廠房生產(chǎn)火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)，從而使鋼結(jié)構(gòu)達(dá)到防火等級(jí)的耐火極限要求。
同時(shí)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要選用鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)方法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)采取相關(guān)的保護(hù)。目前，鋼結(jié)構(gòu)廠房保護(hù)最常用的方法是在鋼結(jié)構(gòu)表面涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，發(fā)生火災(zāi)時(shí)可以作為耐火隔熱保護(hù)層，從而提高鋼構(gòu)件的耐火極限，滿足國家相關(guān)規(guī)范的要求。
五、結(jié)語
工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)雖然相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，但是在設(shè)計(jì)中如果嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)要求，并且不斷進(jìn)行優(yōu)化，將能夠熟練掌握設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)出安全、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)秀作品。
參考文獻(xiàn)
