王金英
摘? ? 要:隨著工業(yè)快速發(fā)展,工業(yè)廠(chǎng)房建設(shè)不斷增多。在工業(yè)廠(chǎng)房建設(shè)過(guò)程中,施工建設(shè)質(zhì)量是核心問(wèn)題,而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量直接關(guān)系到工業(yè)廠(chǎng)房穩(wěn)固安全性及綜合性能的發(fā)揮,因此提高工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平非常重要?;诖?,本文就工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了探討,旨在為工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提高參考,以準(zhǔn)確把握設(shè)計(jì)要點(diǎn),提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量及效果,確保工業(yè)廠(chǎng)房施工建設(shè)質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:工業(yè)廠(chǎng)房;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1? 引言
工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著舉足輕重的作用,推動(dòng)工業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展意義重大。工業(yè)廠(chǎng)房建設(shè)是工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)工程,隨著工業(yè)快速發(fā)展,工業(yè)廠(chǎng)房建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大,其施工建設(shè)質(zhì)量也越來(lái)越受到人們重視。而結(jié)構(gòu)作為建筑結(jié)構(gòu)的支撐主體,其設(shè)計(jì)質(zhì)量不僅影響到建筑工程整體功能及效果,而且關(guān)系到建筑安全穩(wěn)定性,確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)合理性至關(guān)重要。相對(duì)于一般建筑工程結(jié)構(gòu)而言,工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)具有自身特點(diǎn),在實(shí)際設(shè)計(jì)中需要考慮的因素也較多,加強(qiáng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析才能更好進(jìn)行設(shè)計(jì),因此很有必要對(duì)工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討。
2? 工業(yè)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)常用結(jié)構(gòu)類(lèi)型
2.1? 框架結(jié)構(gòu)
框架結(jié)構(gòu)是工業(yè)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)中使用較多的一種結(jié)構(gòu)類(lèi)型,是使用鋼筋混凝土梁和柱構(gòu)成的承重體系,具有能夠靈活分隔廠(chǎng)房空間、自重輕、承重好、節(jié)省建筑材料及施工效率快捷等優(yōu)點(diǎn)。框架結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房中,墻體作為廠(chǎng)房整體維護(hù)與分隔并不承受重量,通常采用預(yù)制混凝土構(gòu)件或是膨脹珍珠巖等環(huán)保型施工材料進(jìn)行砌筑或裝配,這也是其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)所在。另外,框架結(jié)構(gòu)也具有較好抗震效果,而且抗外界影響能力較強(qiáng),因此具有較好經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性,在工業(yè)廠(chǎng)房中有廣泛應(yīng)用。
2.2? 框架+支撐結(jié)構(gòu)
框架與支撐結(jié)構(gòu)結(jié)合也是工業(yè)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)中常用的一種形式,是將橫向框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為剛接形式,而縱向框架設(shè)計(jì)為柱的支撐形式,通過(guò)立柱間相互支撐實(shí)現(xiàn)水平作用傳遞一種支撐和承重形式。該結(jié)構(gòu)形式主要具有建設(shè)成本低、效益高等優(yōu)點(diǎn),但在實(shí)際運(yùn)用中存在柱支撐對(duì)廠(chǎng)房空間有一定影響,且占用較多面積等不足,而且在使用方面受到一定限制,主要適用于橫向長(zhǎng)度較短,而縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)的廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中。
2.3? 鋼結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房具有自重輕、抗震及抗沖擊性能好、剛性大及防火性好等優(yōu)點(diǎn),因此在很多廠(chǎng)房設(shè)計(jì)中都有廣泛應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)形式在工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中有著顯著優(yōu)勢(shì)。首先,鋼結(jié)構(gòu)建筑施工結(jié)構(gòu)以綠色環(huán)保理念為特點(diǎn),不僅使用的是環(huán)保性材料,而且施工中產(chǎn)生的建筑垃圾非常少,還可以高能效回收,環(huán)保又便捷,是非常符合環(huán)保理念的一種建筑結(jié)構(gòu)形式。其次,施工操作非常簡(jiǎn)單靈活。傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中,不僅施工周期長(zhǎng),而且對(duì)施工技術(shù)也往往有較高要求,具有較大施工難度,而鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中,廠(chǎng)房構(gòu)件在制作過(guò)程中進(jìn)行了優(yōu)化,非常方便組裝施工,在保證施工基礎(chǔ)上大大提高了施工效率。
2.4? 混合結(jié)構(gòu)
混合結(jié)構(gòu)主要是指鋼結(jié)構(gòu)與支撐結(jié)構(gòu)兩種形式混合使用的設(shè)計(jì)形式,目前在工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中也有一定應(yīng)用?;旌辖Y(jié)構(gòu)具有能夠在一定程度上降低廠(chǎng)房支柱縱向彎矩及提升廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn),通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)與支撐機(jī)構(gòu)作用的充分發(fā)揮,結(jié)構(gòu)間協(xié)調(diào)承重得以保證,因此使工業(yè)廠(chǎng)房更加堅(jiān)固和耐用。
3? 工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.1? 防火設(shè)計(jì)
防火設(shè)計(jì)是工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要高度重視和進(jìn)行優(yōu)化的一個(gè)重要方面,提高廠(chǎng)房防火設(shè)計(jì)科學(xué)合理性是防止火災(zāi)發(fā)生及降低建筑火災(zāi)的重要措施。對(duì)工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言,主要從耐火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)材料使用及防火報(bào)警、疏散及排煙等方面進(jìn)行優(yōu)化。相對(duì)于混凝土建筑而言,鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠(chǎng)房耐火性能較差,因此需要通過(guò)加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)自身耐火性來(lái)提高建筑整體耐火能力,常用的方法為在鋼結(jié)構(gòu)表面涂抹防火涂料。另外,通過(guò)對(duì)廠(chǎng)房總平面布局進(jìn)行優(yōu)化也是加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)耐火設(shè)計(jì)的重要方法,具體就是提高廠(chǎng)房總體劃分合理性,同時(shí)設(shè)置防火隔離、疏散通道等,從各方面來(lái)提升工業(yè)廠(chǎng)房整體耐火性能。
3.2? 屋面支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在整個(gè)工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),屋面結(jié)構(gòu)是一個(gè)非常重要部分,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)考慮。在工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)際工程中,對(duì)于屋面結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要在穩(wěn)定性和可靠性?xún)煞矫?,通過(guò)屋面結(jié)構(gòu)使用材料、銜接環(huán)節(jié)等方面來(lái)提升屋面整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,使其達(dá)到設(shè)計(jì)最佳效果。另外,在屋面結(jié)構(gòu)優(yōu)化中應(yīng)注意垂直支撐、水平支撐及吊車(chē)梁支撐三個(gè)方面優(yōu)化,這樣才能實(shí)現(xiàn)有效優(yōu)化,提高屋面結(jié)構(gòu)整體效果和性能。
3.3? 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
這個(gè)主要是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要考慮的問(wèn)題,這主要是由于鋼結(jié)構(gòu)中存在較多節(jié)點(diǎn),而節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性對(duì)鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性及拼裝施工有很大影響,因此提高節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性及科學(xué)合理性至關(guān)重要。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,一個(gè)要注意的方面就是節(jié)點(diǎn)連接方式,應(yīng)根據(jù)傳力特點(diǎn)選擇合適的連接方式,常用的有剛接、半剛接和鉸接三種方式。另外,還要對(duì)焊縫連接和螺栓連接等具體連接方式進(jìn)行選擇。一般而言,焊縫連接方式在實(shí)際施工操作中不需要附加連接板等零部件,也不需要在鋼材上打孔,能夠有效保持鋼材完整性,因此焊縫連接方式具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、施工操作方便及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),但是在焊接操作中,在不均勻高溫和冷卻作用下,鋼結(jié)構(gòu)承載力、剛度及使用性能等會(huì)受到一定程度影響。而螺栓連接方式需要根據(jù)普通螺栓和高強(qiáng)螺栓受力特點(diǎn)合理連接部位,一般而言,高強(qiáng)螺栓在梁柱節(jié)點(diǎn)處比較適用,而普通螺栓主要用于檀條及梁柱連接處。
3.4? 抗震設(shè)計(jì)
抗震設(shè)計(jì)是建筑建設(shè)的基本安全要求,因此在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠(chǎng)房中要進(jìn)行相應(yīng)抗震設(shè)計(jì)。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)而言,其抗震設(shè)計(jì)的途徑主要是結(jié)構(gòu)造型簡(jiǎn)單化,在結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜情況下通常采用防震縫將結(jié)構(gòu)分為若干小單元,形成獨(dú)立部分,從而達(dá)到整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單效果。如果防震縫不能解決問(wèn)題或達(dá)不到效果,就需要對(duì)薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行加強(qiáng)處理,使廠(chǎng)房在地震作用具有整體振動(dòng)特點(diǎn)。另外,在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠(chǎng)房抗震設(shè)計(jì)中,還要注意以下幾方面:一是要保證結(jié)構(gòu)平面布局完整性和對(duì)稱(chēng)性;二是要合理選用柱間支撐,提升減振效果;三是要合理控制廠(chǎng)房高度,保證減振效果。
4? 工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要注意的問(wèn)題
4.1? 確保結(jié)構(gòu)布置于生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)性
工業(yè)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)主要為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù),因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮到實(shí)際生產(chǎn)要求、環(huán)境等因素,結(jié)合生產(chǎn)工藝特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì),從確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝協(xié)調(diào)性方面來(lái)保證工業(yè)廠(chǎng)房適用性、實(shí)用性。在實(shí)際設(shè)計(jì)中,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員需要加強(qiáng)與廠(chǎng)方溝通,初步掌握其內(nèi)部生產(chǎn)工藝布局情況,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性與安全性,以做到在合理部位進(jìn)行開(kāi)洞等設(shè)計(jì),避免后續(xù)生產(chǎn)設(shè)備安裝等進(jìn)行二次施工,給廠(chǎng)房帶來(lái)影響。
4.2? 遵循基本原則進(jìn)行設(shè)計(jì)
工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要遵循一定基本原則,這樣才能在保證結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性基礎(chǔ)上,提高廠(chǎng)房使用效益。一般而言,工業(yè)廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循簡(jiǎn)約性、實(shí)用性、安全穩(wěn)定性及隔音性等原則。簡(jiǎn)約性是指結(jié)構(gòu)應(yīng)避免復(fù)雜和華麗,以達(dá)到提升廠(chǎng)房?jī)?nèi)部面積的目的。而實(shí)用性要求設(shè)計(jì)人員充分考慮到后期生產(chǎn)活動(dòng)及實(shí)際用途,能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)展需要。而安全穩(wěn)定性是廠(chǎng)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要遵循的最基本原則,只有全面保證廠(chǎng)房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性才能確保工業(yè)生產(chǎn)安全性。另外,工業(yè)生產(chǎn)通常需要用到各種機(jī)械設(shè)備,這些設(shè)備在運(yùn)作中往往發(fā)出較大噪音,因此為不影響周邊人們正常生活,應(yīng)嚴(yán)格做好隔音設(shè)計(jì)。
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