劉麗

【摘要】本文針對工業(yè)建筑設計施工的結(jié)構(gòu)進行分析，采取加固補強措施，在施工期間保證廠房的生產(chǎn)不受影響，采取恰當?shù)姆绞教岣吖I(yè)建筑設計施工的使用壽命和抗震防震性能，并針對鋼結(jié)構(gòu)建筑的特性進行分析，對鋼結(jié)構(gòu)的加固補強設計優(yōu)化給出了建議。

【關鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);工業(yè)建筑設計;建筑施工;優(yōu)化;措施

1.工業(yè)建筑設計施工的鋼結(jié)構(gòu)特點

工業(yè)建筑設計施工的鋼結(jié)構(gòu)特點主要表現(xiàn)在以下五個方面：

（1）工業(yè)建筑的鋼結(jié)構(gòu)采用的維護結(jié)構(gòu)比較輕，一般采用的是鋁合金壓型板。

（2）工業(yè)建筑設計施工鋼結(jié)構(gòu)的柱距要符合經(jīng)濟柱距的要求，才能對后期的施工提供交大的益處，最合理的柱距為12m[1]。

（3）工業(yè)建筑設計施工的鋼結(jié)構(gòu)，主要采用焊接進行連接。

（4）工業(yè)建筑設計施工的面積要≥1000m2，屬于大型廠房。

（5）工業(yè)建筑設計施工在建設中使用的是從外國引進的T型鋼等材料。

針對鋼結(jié)構(gòu)進行工程設計的過程中，要考慮承載力的實際測算。因此，需要通過合理的模型創(chuàng)新，保證結(jié)構(gòu)在受力計算不低于實際鋼結(jié)構(gòu)受力的情況下，將合理的配筋比和正確的內(nèi)力計算出來。通過合理的結(jié)構(gòu)設計，保證鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框架以安全系數(shù)更高的要求完成最后的施工。在設計階段不僅要考慮當前的安全系數(shù)，還要考慮施工以后環(huán)境改變而導致的施工系數(shù)轉(zhuǎn)變。

在前提條件能夠被滿足的情況下，選用最優(yōu)質(zhì)的粗細集料，較大的粗骨料是首選材料。級配比優(yōu)良的中砂是最好的細集料選擇，鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程中也要選用合適的中砂比例[2]。集料選得好，能夠很大程度上減少裂縫的產(chǎn)生。如果選擇的水泥等級較低，那么其剛性和強度就不足，在鋼結(jié)構(gòu)施工完畢后，整體的質(zhì)量就得不到保障，很容易出現(xiàn)大型裂縫。相反，如果水泥的等級選擇過高，在其澆筑完畢固結(jié)的過程中就會出現(xiàn)裂縫。因此，在施工材料選擇方面，不僅要關注原材料的質(zhì)量，還要關注材料的合理等級和規(guī)格。

鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程設計選取最佳配合比，盡量滿足設計需求，粉煤灰要適當?shù)靥砑印Ｔ跀嚢杌炷習r適當添加優(yōu)質(zhì)的粉煤灰，不但可以減少水泥的使用數(shù)量，還能起到一定的潤滑劑效果。粉煤灰能填充混凝土的縫隙，使得混凝土更加密實堅固，大大提升橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性[3]。

除此之外，將外加劑合理添加到混凝土的配置中，能夠達到很好的減少水分、增加塑性的效果。適當減水可以在保證混凝土坍落度的前提下，降低其絕熱溫升。

2.工業(yè)建筑設計施工預應力鋼結(jié)構(gòu)加固補強的設計原則和難點

2.1設計原則

在工業(yè)建筑設計施工預應力鋼結(jié)構(gòu)加固補強設計中應遵循以下原則：

（1）在施工開始前，應當考慮工業(yè)建筑設計施工最初的原設計，結(jié)合原設計中的一些數(shù)據(jù)和投入使用中后期使用狀況等來明確施工過程中應當遵循的規(guī)范準則，最大限度上利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)來完善鋼結(jié)構(gòu)的加固補強工程。

（2）在開展設計時要考慮到結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重及屋面荷載等無法卸載的荷載。

（3）根據(jù)使用壽命的要求開展設計，不僅要提高結(jié)構(gòu)安全性能，而且需要重視工業(yè)建筑設計施工的使用功能。

（4）在加固補強的施工過程中，還需要保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)不被影響。

（5）當加固補強方案設計完成后，需要針對方案進行模擬，確保方案的完整性，并優(yōu)化其中的一些施工措施，提高工業(yè)建筑設計施工的整體性。

（6）根據(jù)現(xiàn)如今的廠房設計規(guī)范標準，明確廠房的承載力。

2.2加固補強施工的難點

在早期的工業(yè)建筑設計施工的建設中，所遵循的國家標準和當前的國家標準數(shù)值是相差甚遠的，因此在一些結(jié)構(gòu)、零件構(gòu)成、荷載數(shù)值等方面還是存在不同之處，混凝土的初始缺陷和收縮等也是問題關鍵所在，這也增加了加固補強的難度，必須在施工設計方案之前，對原有的設計方案進行研究，尋找一個切入點，和當前的施工技術(shù)聯(lián)系起來，最大限度地利用已有的結(jié)構(gòu)進行方案的設計，同時還需要遵循加固補強的設計施工原則[4]。

3.工業(yè)建筑設計施工預應力鋼結(jié)構(gòu)加固補強的設計

廠房鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有減輕荷載、加固補強排架柱、加大原構(gòu)件截面和連接強度、改變結(jié)構(gòu)計算圖形、阻止裂紋擴展等。通過分析和研究，制定了工業(yè)建筑設計施工鋼結(jié)構(gòu)加固補強的具體設計方案。

3.1排架柱加固補強

排架柱是軸壓或偏心受壓的構(gòu)件，具有較高的應力?？梢詫ε偶苤M行加固補強，發(fā)揮其最大的效力，同時，對鋼筋混凝土施以最大的預應力。柱腳處應當采取恰當可靠的傳力構(gòu)造，能夠確保預應力有效地傳遞到被加固的構(gòu)件上。而在排架柱加固補強的施工中，應當在預應力撐桿彎折處采用施工夾具，夾緊腳鋼，通過擰緊緊固螺母對螺桿進行橫向張拉。

3.2天窗型設計

在工業(yè)建筑設計施工鋼結(jié)構(gòu)加固補強的設計中，應當設有天窗，一般分為縱向和橫向的兩種。在廠房生產(chǎn)運行中，若是產(chǎn)生大量的熱量，會影響整個廠房的生產(chǎn)效率，而天窗能提供散熱排熱功能。結(jié)構(gòu)復雜的橫向天窗是一種比較適合柱距為12m廠房的天窗[5]。而縱向天窗構(gòu)造比較簡單，但是在使用中必須設置天窗架，這樣會導致其受力和受風面積增大，對廠房帶來的更大的壓力。

3.3改變結(jié)構(gòu)計算圖形

這一類方法主要是指工業(yè)建筑設計施工的荷載分布狀況，通過附加的桿件和支撐施加預應力，考慮空間協(xié)同工作等措施，對整體結(jié)構(gòu)進行加固。結(jié)構(gòu)不同，對應的加固方法也不同。

對于受彎的構(gòu)件需要改變其截面內(nèi)力，從而改變內(nèi)力進行加固，或者改變端部支撐的情況，使整體的結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)，第二種是可以對整體的結(jié)構(gòu)采用增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件剛度的方法進行加固，一般是在工業(yè)建筑設計施工中增加支撐，形成更多的空間結(jié)構(gòu)。

3.4裂紋的修復與加固

工業(yè)建筑設計施工經(jīng)過常年的使用，零件部位處于不斷的磨損中，有的已經(jīng)出現(xiàn)了裂紋，為了避免一些事故的發(fā)生，需要進行裂紋的修復和加固，才能保障工業(yè)建筑設計施工的使用壽命，同時，也將此舉措加入加固補強的設計和施工當中。工業(yè)建筑設計施工的鋼結(jié)構(gòu)連接方式是焊接，在焊縫的位置會出現(xiàn)裂縫，且裂紋的種類是不同的，因此需要針對不同的裂紋，采取適宜的修補方式，進行加固[6]。

3.5擱置吊車梁的排架柱牛腿

排架柱牛腿抗剪力度不足，因此在進行加固補強措施時，會利用四角預應力切肢角鋼撐桿與槽鋼組成的方式，這樣會使得混凝土上桿和上桿的預應力都會延伸至牛腿，使得加固補強的效果達到最佳。

4.通過加固補強對工業(yè)建筑設計施工帶來的改變和益處

通過加固補強提高了工業(yè)建筑設計施工的整體性能，主要的改變和表現(xiàn)如下：

（1）通過預應力鋼結(jié)構(gòu)的加固補強，能夠提高現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的使用壽命和抗震防震能力，為改變工業(yè)建筑設計施工使用性能帶來了一定的幫助，同時在一些重大施工項目中也得到了高效的應用并取得了良好的效益。

（2）工業(yè)建筑設計施工的基本建筑材料是鋼筋混凝土，實施加固補強的設計與施工，其實是針對鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中存在的缺點進行分析，充分考慮到混凝土的初始缺陷，以及對外界的污染和影響，改善這些缺點。

（3）由于工業(yè)建筑設計施工建設初期和當前所實行的國家標準并不相同，因此在荷載取值上也存在很大的差異，通過加固補強，能夠提高工業(yè)建筑設計施工整體荷載。

（4）通過對加固補強后整體結(jié)構(gòu)進行計算和檢測，保障了整體結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。

（5）加固補強時施加預應力的都是鋼材，在對這些鋼材進行檢驗的過程中，要注重其存在的裂紋等，控制好鋼材的裂紋，也是一項重要的加固補強的措施。

5.結(jié)語

總而言之，工業(yè)建筑設計施工在常年的使用中，結(jié)構(gòu)受到了損失，嚴重危害了企業(yè)的生產(chǎn)效益和人身財產(chǎn)安全，因此需要在加固補強工程開工之前針對工業(yè)建筑設計施工原設計方案進行分析和整合，確定設計方案。在工業(yè)建筑設計施工進行預應力鋼結(jié)構(gòu)的加固補充設計施工中，應當針對原有的設計進行分析和總結(jié)，結(jié)合現(xiàn)有的標準來開展方案的設計。可以采用新型的加固補強措施，改變結(jié)構(gòu)計算圖形，修復工業(yè)建筑設計施工的裂紋，同時還需要對排架柱進行加固補強。只有不斷地進行加固補強施工，才能提高工業(yè)建筑設計施工的使用壽命，確保企業(yè)和員工的人身財產(chǎn)安全和經(jīng)濟效益，同時提高廠房抵御自然災害的能力，提高廠房的使用壽命。

參考文獻

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[2]郭磊.鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設計實例[J].建筑技術(shù)開發(fā)，2017，44（2）：107-108.

[3]張華杰.對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設計的研究[J].四川水泥，2016（2）：98-98.

[4]馬麗.鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設計應用中的問題探討[J].建筑工程技術(shù)與設計，2018（13）：914.

[5]黃璐，李鋒.基于輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設計的分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2016（20）：70-71.

[6]王璇.基于輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設計的分析[J].環(huán)球市場，2016（19）：229-230.

（作者單位：中國石油天然氣第七建設有限公司）

【中圖分類號】TU391

【文獻標識碼】B

【文章編號】1671-3362（2020）09-0102-02