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      多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

      2020-05-11 06:02:13張森
      關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)

      摘要:經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展改變了以往的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)奏不斷加快,工業(yè)廠房建筑作為工業(yè)生產(chǎn)的重要載體也在不斷的優(yōu)化升級從而為工業(yè)生產(chǎn)提供強(qiáng)大的助推力?,F(xiàn)今的工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)建設(shè)的過程中廣泛使用“鋼結(jié)構(gòu)”的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)用以取代傳統(tǒng)的鋼筋水泥建筑。多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房采用鋼構(gòu)件作為廠房的結(jié)構(gòu)主體,并輔助以其他構(gòu)件所構(gòu)成的。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展應(yīng)當(dāng)積極做好多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析并在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)過程中不斷優(yōu)化完善,確保多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的質(zhì)量。

      關(guān)鍵詞:多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房;設(shè)計(jì);結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

      對于多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房而言,從其設(shè)計(jì)到施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要。設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)作為源頭,要求設(shè)計(jì)人員采取相應(yīng)的對策,來為多層鋼的穩(wěn)定性、可靠性和安全性提供相應(yīng)的支撐,進(jìn)而為廠房整體的實(shí)用性能奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,文章以多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房為論述對象,從其優(yōu)勢、特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)、案例分析等方面進(jìn)行了詳細(xì)的分析,希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)內(nèi)容的研究提供一定的參考依據(jù)。

      一、多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的優(yōu)勢

      多層鋼結(jié)構(gòu)的反義詞就是單層鋼結(jié)構(gòu)。與多層鋼結(jié)構(gòu)相比,單層鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房功能十分單一,其廠房也不具備多層鋼工業(yè)廠房的優(yōu)勢。多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房大跨度、大荷載、多開洞,能夠集中大批量生產(chǎn),施工工期較短,施工效率較高,能夠節(jié)省大量的人力和物力。多層鋼結(jié)構(gòu)的材料截面積通常比較小,這樣就可以在施工的過程中不斷為建筑拓展空間。多層鋼結(jié)構(gòu)的材料不會破壞和污染環(huán)境,材料可回收利用有效起到節(jié)能降耗的作用。多層鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房不僅穩(wěn)固,使用壽命長,施工周期短,還十分美觀大方。

      二、多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點(diǎn)

      (一)層高較高及其柱網(wǎng)尺寸大

      工業(yè)廠房比普通的民用建筑的層高更高,通常民用建筑的層高的二倍相當(dāng)于一個(gè)工業(yè)廠房的層高。在工業(yè)生產(chǎn)中會采用許多大型的機(jī)械設(shè)備,因此必須要求工業(yè)廠房具有較高的層高,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。所以,工業(yè)廠房的層高不會按照普通民用珠住宅層高的方式去設(shè)計(jì),而且柱子之間的間距很大。

      (二)集中和懸掛荷載較多

      在工業(yè)生產(chǎn)中,需要多次、頻繁使用各種各樣的大型機(jī)械設(shè)備。使用這些設(shè)備的時(shí)候,需要注意其運(yùn)作產(chǎn)生的振動對廠房造成的影響。大型設(shè)備比較沉重,使用時(shí)會所產(chǎn)生的振動會對工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)帶來很多考驗(yàn),比如振動產(chǎn)生的集中荷載,通常荷載會很高,而這正是多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房所具備的特點(diǎn)。另外,一些大型的機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的懸掛荷載也會給工業(yè)廠房設(shè)計(jì)帶來一定的難點(diǎn),而這恰恰是多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房所具備的優(yōu)勢。

      (三)施工周期較短

      傳統(tǒng)的工業(yè)廠房一般采用鋼筋混凝土等作為其建筑材料,多層鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房所使用的材料具有一體化功效,結(jié)合了設(shè)計(jì)、施工于一體,這樣就不會出現(xiàn)其他的作業(yè)環(huán)節(jié),能夠大大縮短施工周期,還會保障施工現(xiàn)場以良好的環(huán)境。

      三、多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)注意的問題

      (一)注意工業(yè)廠房的防震性能

      無論何種類型的工業(yè)廠房,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)首先要考慮到安全性問題,只有安全問題得到保障,后續(xù)的一系列生產(chǎn)活動才能繼續(xù)進(jìn)行。結(jié)合當(dāng)前工業(yè)廠房面臨的不安全因素,地震是必須要重視的。地震發(fā)生是,房屋建筑容易發(fā)生坍塌、損壞,這就不得不使工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)防震性能上下功夫。特別是地處地震多發(fā)區(qū)的工業(yè)廠房,應(yīng)當(dāng)根據(jù)歷史情況確定廠房的防震系數(shù),結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和專家的預(yù)測大致推測出當(dāng)?shù)乜赡艹霈F(xiàn)的最大等級的地震,多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)以最高等級地震為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),使得設(shè)計(jì)出的多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房能夠符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,不會輕易因地震的發(fā)生而出現(xiàn)坍塌、損壞。

      (二)結(jié)構(gòu)計(jì)算中要注意的問題

      多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須要進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算,同過結(jié)構(gòu)計(jì)算使得設(shè)計(jì)出來的工業(yè)廠房各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)更加精確,從而廠房的施工提供科學(xué)的參考。多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)計(jì)算的內(nèi)容很多,如柱子的長度計(jì)算、梁端彎矩寬度的調(diào)整幅度計(jì)算、各部位的荷載計(jì)算、可能出現(xiàn)的裂縫寬度計(jì)算等。如果對于上述結(jié)構(gòu)的計(jì)算工作沒有到位,那么就容易導(dǎo)致后期施工時(shí)缺乏準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為參考,施工質(zhì)量和安全存在威脅。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算的時(shí)候,施工人員與設(shè)計(jì)人員要積極地交流與溝通,在結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)達(dá)成共識,避免因結(jié)構(gòu)計(jì)算環(huán)節(jié)出現(xiàn)理念偏差,導(dǎo)致雙方矛盾的出現(xiàn),有效的雙方溝通能保證工業(yè)廠房設(shè)計(jì)質(zhì)量。

      四、多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)案例

      (一)工程概況

      某多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房,總建筑面積5000m2。其中,第一層標(biāo)高4.7m,第二層標(biāo)高10.7m,夾層高度3.4m,建筑總高度為18.8m。在對該多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,必須要考慮承重的要求,因?yàn)樵趶S房的四周布置了4根箱形柱,將各柱與縱向之間的距離控制在7.4m。另外,考慮到經(jīng)濟(jì)性的要求,箱形的高度子在12m以上,應(yīng)當(dāng)要采用工字型截面柱,其他的框架也選擇工字型。還有,屋面采用的是“C”型鋼檁條薄壁,外掛夾芯板作為墻面的板面,樓面則選擇的是現(xiàn)澆混凝土。

      (二)設(shè)計(jì)方案

      綜合考慮各方面因素之后,結(jié)合該工業(yè)企業(yè)廠房生產(chǎn)的實(shí)際要求,設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,設(shè)計(jì)的過程具體包括如下:(1)荷載的計(jì)算:經(jīng)過調(diào)查分析之后,了解到該工業(yè)且有所在區(qū)域的基本風(fēng)壓為0.3kN/m2,地震最大烈度為7級,地震加速度為0.1g,阻尼比為0.35;(2)確定荷載工程狀況:該多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí),將“X”方向的地震力作用與風(fēng)力作用,并且對恒載作用與活載作用下的標(biāo)準(zhǔn)力進(jìn)行了充分的考慮;(3)建立起STS空間模型,通過主要的數(shù)據(jù)計(jì)算軟件satwe計(jì)算完成框架桿件的強(qiáng)度、穩(wěn)定、自振周期、節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度等。

      五、結(jié)語

      綜上所述,多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房是目前十分熱門的建筑。采用鋼結(jié)構(gòu)可以大大提升工業(yè)廠房的性能,并且更加輕便,承載力更強(qiáng),施工工期短,施工效率高。多層鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房作為目前比較流行的建筑,其設(shè)計(jì)的要點(diǎn)成為許多設(shè)計(jì)人員高度重視的問題。如何優(yōu)化廠房結(jié)構(gòu)體系和設(shè)計(jì)思路,提升參數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度,需要設(shè)計(jì)人員認(rèn)真思考和摸索。

      參考文獻(xiàn):

      [1]麥麗鴻.基于多層工業(yè)廠房分析建筑及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)[J].建材與裝飾,2018(34):72-73.

      [2]司守田.多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2018(02):114-115.

      [3]鐘斐斐.多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].住宅與房地產(chǎn),2017(29):99-100.

      作者簡介:姓名:張森(1985.05--),性別:男,籍貫:遼寧省 錦州市,學(xué)歷:本科,畢業(yè)于福州大學(xué),現(xiàn)有職稱:中級工程師,研究方向:結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

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