鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

趙會(huì)蘭

（山東省鄒平市魏橋鎮(zhèn)人民政府 山東濱州 256200）

0 引言

廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)它是工業(yè)與管理的重要的組成部分，它既給人提供休息空間，又節(jié)省了建廠的費(fèi)用[1]。在此階段，在中國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，廠房設(shè)計(jì)存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)問題，嚴(yán)重影響其設(shè)備設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，將分析廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中適用于鋼鐵結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，提出相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。提高廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

1 鋼結(jié)構(gòu)建筑主要的特點(diǎn)

部分鋼構(gòu)造物的特性被用于非居住建筑的研究。文中即將討論的鋼筋結(jié)構(gòu)非常適合現(xiàn)代居住用建筑。以下是詳細(xì)介紹鋼筋結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)。

首先，鋼鐵構(gòu)造物抗震性能很好。如果發(fā)生地震，瞬間就會(huì)釋放能量，破壞力實(shí)際上非常大，包括非燃燒性損傷在內(nèi)的主要破壞方法，燃燒損傷及脆性故障。一般使用的鋼筋混凝土構(gòu)造物在抗震性方面有很多缺點(diǎn)，鋼筋構(gòu)造物本身就是輕量的優(yōu)點(diǎn)。一般使用的鋼筋混凝土構(gòu)造物的重量和四層的磚一樣。混合結(jié)構(gòu)住宅的重量與地震相似，所擁有的住宅強(qiáng)度相對(duì)較小，同時(shí)，鋼鐵本身的高強(qiáng)度特性能夠較好地消耗部分地震能量，減少地震帶來的損失。房屋的鋼筋結(jié)構(gòu)可以說是具有優(yōu)秀的地震性能。

鋼筋構(gòu)造物可以滿足顧客的需求，按功能間隔配置，傳統(tǒng)房屋使用的大部分材料都是鋼筋混凝土，空間布局有很多限制。

鋼結(jié)構(gòu)的自身具有勁性結(jié)構(gòu)能夠承擔(dān)施工荷載以及結(jié)構(gòu)荷載，在施工的過程當(dāng)中節(jié)省了拆模、支模材料的使用，使其完成降低成本的目的。能夠更好地適應(yīng)現(xiàn)代住房產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的具有較高的商品化的程度高，非常適合用于批量的工業(yè)化的生產(chǎn)。

2 在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

2.1 鋼結(jié)構(gòu)開間大

工業(yè)廠房設(shè)計(jì)使用鋼筋結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)：①與其他建筑材料相比，鋼筋結(jié)構(gòu)具有柔軟性、輕質(zhì)性以及相同材質(zhì)的特性。在建設(shè)過程中，鋼鐵構(gòu)造物更便于運(yùn)輸和升掛。一般情況下，鋼筋結(jié)構(gòu)的最多鋼板不超過50cm，重量是混凝土托架的1/3，而鋼筋結(jié)構(gòu)相同的情況下，鋼筋結(jié)構(gòu)比混凝土開間高出60%。在結(jié)構(gòu)的排列過程中，不僅具有靈活性，還能從根本上滿足產(chǎn)業(yè)大樓設(shè)計(jì)的要求。②鋼筋結(jié)構(gòu)具有安裝和拆除簡(jiǎn)單，工期短的特點(diǎn)。一般情況下，在鋼筋構(gòu)架的安裝過程中，機(jī)械化的生產(chǎn)水平較高，梁及屋面架等材料都是由特殊金屬元件工廠生產(chǎn)的，因此質(zhì)量要求比較充分。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)重量小

在工業(yè)廠房建設(shè)過程中，鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)重量輕，可以減少對(duì)地基的壓力。鋼結(jié)構(gòu)體系可以通過抗震性低和復(fù)雜的建筑工程更好地解決混凝土構(gòu)造物的劣等性。冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。在住宅建筑施工過程中，可以提高建筑的耐腐蝕性。

2.3 提高施工效率

在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)過程中，制造商在制造鋼結(jié)構(gòu)件時(shí)，采用高強(qiáng)度的機(jī)械化生產(chǎn)制造鋼材，可以提高鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量和精度。并且，相關(guān)人員也將運(yùn)輸工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)組件的每個(gè)建筑的施工現(xiàn)場(chǎng)，并在裝配的過程中現(xiàn)場(chǎng)鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)組件必須修復(fù)過程中螺栓和固定。

2.4 良好的抗震性

鋼筋結(jié)構(gòu)的韌性和可塑性較高，因此在處理地震災(zāi)害時(shí)效果更好，高質(zhì)量的抗震救災(zāi)可以有效地減少地震災(zāi)害。關(guān)于動(dòng)態(tài)負(fù)荷，鋼鐵構(gòu)造物也因質(zhì)量?jī)?yōu)良，往往能承受8 級(jí)地震而更受歡迎，也在容易發(fā)生地震的地區(qū)加強(qiáng)普及。

3 鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

3.1 結(jié)構(gòu)的平面布置與選型

與平整、對(duì)稱、較小的平面布局相比，鋼的構(gòu)造設(shè)計(jì)比較適合，有更多的軸與遠(yuǎn)距離中心與中心扭曲的傾向。要根據(jù)風(fēng)、地震等承重水平位置的外力來控制結(jié)構(gòu)，主要考慮建筑物的阻力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。一般鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，往往把墻壁設(shè)計(jì)成側(cè)面力量的主要結(jié)構(gòu)。如果水平位移控制達(dá)不到最低標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)將各地的廚房墻壁和浴室進(jìn)行部分變成抵抗側(cè)力架構(gòu)。

3.2 明確柱網(wǎng)

在正常情況下，柱子網(wǎng)會(huì)根據(jù)分割平面的細(xì)節(jié)，在相同的單面與主梁位置之間的距離以及主梁隱藏的方法來確定。柱子網(wǎng)的確定是外墻位置上的柱子距離，外墻的鋼梁與窗皮之間的距離經(jīng)過處理，柱子網(wǎng)基本可以固定下來。

3.3 選擇結(jié)構(gòu)體系

6 層以下的建筑物可以使用框架，支持系統(tǒng)或框架系統(tǒng)，6 層以上可以使用框架，剪力墻混凝土（核心管）系統(tǒng)或框架支持系統(tǒng)。同時(shí)，高樓大廈大多采用雙重系統(tǒng)。框架柱子主要分為鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、H 型鋼柱。小型高層建筑的情況是，使用復(fù)合柱子可以比H-主梁節(jié)約很多鋼鐵。目前為止，抗震性能的研究還不完善，未被選定為抗震標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際使用過程中要認(rèn)真研究建筑物。對(duì)應(yīng)選擇能力的特征。核心管有利于小鋼管的加固，所以安裝起來很容易。

3.4 層數(shù)與層高的確定

建筑工程可以選擇多種不同的結(jié)構(gòu)性方法，所有的結(jié)構(gòu)性方法都具有最高的高度和適用范圍。鋼鐵結(jié)構(gòu)在一些高層建筑和高層建筑中具有很大的優(yōu)點(diǎn)。高層建筑的地震條件較高，在相同的情況下，柱子與鋼梁、混凝土梁相比，柱子的斷面太小，但在居住用建筑物時(shí)，柱子和柱子出現(xiàn)在房間和房子里會(huì)很不自然。比較結(jié)果顯示，居住用建筑時(shí)，所有人的鋼筋結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)都是在高層建筑中使用。

4 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 荷載設(shè)計(jì)

鋼筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)根據(jù)情況不同，根據(jù)鋼筋結(jié)構(gòu)的承重情況，相關(guān)負(fù)責(zé)人應(yīng)該慎重設(shè)計(jì)負(fù)重，并在設(shè)計(jì)過程中保證負(fù)重的準(zhǔn)確性，從而提高鋼筋結(jié)構(gòu)的可靠性和安全性。同時(shí)，除鋼鐵構(gòu)造物負(fù)載設(shè)計(jì)相關(guān)負(fù)責(zé)人外，還考慮到天氣及其他相關(guān)因素，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足負(fù)載相關(guān)要求。荷載標(biāo)準(zhǔn)值如下：

永久負(fù)載：?jiǎn)挝痪鶠閗N/m2。

可變負(fù)載：將雪荷載和屋面均布荷載進(jìn)行比較，選擇其較大值后決定取0.5。

表1 鋼筋結(jié)構(gòu)荷載

4.2 柱的設(shè)計(jì)

確定廠房柱網(wǎng)的布局，以確定以下內(nèi)容：跨度6m，總共有十跨，水平雙跨度，18m 跨距長(zhǎng)度，工藝、結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟(jì)三個(gè)方面尤為重要，布置柱網(wǎng)時(shí)需要綜合考慮。

4.3 防火設(shè)計(jì)

一般鋼架結(jié)構(gòu)溫度100℃以上，隨著溫度的增加鐵的壓縮強(qiáng)度逐漸減少，塑性是完全相反的。當(dāng)溫度達(dá)到250℃時(shí)，鋼筋材料的塑性就會(huì)受到嚴(yán)重影響，造成藍(lán)脆現(xiàn)象。在這一點(diǎn)上，相關(guān)負(fù)責(zé)人要做好產(chǎn)業(yè)鋼鐵筋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，防止火災(zāi)的設(shè)計(jì)和廠房的耐熱性。

4.4 防震設(shè)計(jì)

防震鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有兩個(gè)方面：①鋼鐵構(gòu)造物建筑物總高度不足16mm 時(shí)，建筑物邊緣與防震槽之間的距離必須在固定的領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行控制。建筑物的壓縮抗阻性也很好。如果建筑物整體高度超過21mm，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)產(chǎn)業(yè)成套設(shè)備的實(shí)際要求調(diào)整距離，以建造鋼筋混凝土，有著良好的防震能力。②鋼鐵的重量直接受到鋼柱底座的實(shí)際情況的限制。所以相關(guān)人員可以在抗阻性較大的建筑物里使用堅(jiān)固的柱子。工程現(xiàn)場(chǎng)布置的鋼珠要高出截面2 倍以上，有時(shí)還要高出3 倍以上。

4.5 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

支持系統(tǒng)需要考慮的是廠房的支架設(shè)計(jì)時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是否達(dá)標(biāo)，并且只有整體強(qiáng)度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的條件下，才能秩序有效地完成。提高鋼筋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。但在設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)時(shí)，第一步是慎重分析廠房的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。在此基礎(chǔ)上，廠房的高度可以滿足建筑要求，并保證柱之間支撐系統(tǒng)設(shè)置的穩(wěn)定性，并與房屋該橫向水平支撐實(shí)現(xiàn)合理配置。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，鋼的跨度取值為18m，雙坡面構(gòu)造，柱與柱之間距離為6m，其抗風(fēng)柱之間間距取值也為6m，房屋支撐布置圖如圖1 所示。

圖1 房屋支撐布置

4.6 鋼結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)

在鋼筋結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計(jì)過程中，要合理地保持組織的鋼，框架和索膜的含量，必須充分考慮廠房和企業(yè)的特定條件，并根據(jù)企業(yè)的特定條件選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)制設(shè)計(jì)。使用懸掛式承重時(shí)，工作人員在選擇承載的建筑時(shí)，應(yīng)選擇符合要求事項(xiàng)的建筑材料，并在鋼筋廠房中考慮一定的工序設(shè)計(jì)，以體現(xiàn)工序設(shè)計(jì)的具體工作標(biāo)準(zhǔn)。

5 結(jié)束語

一般來說，產(chǎn)業(yè)開發(fā)與廠房的設(shè)計(jì)是不可分割的，相關(guān)人員不僅要保障廠房的安全和穩(wěn)定性，還要嚴(yán)格遵守建筑工程的原則。促進(jìn)廠房設(shè)計(jì)的迅速開發(fā)，滿足建設(shè)廠房及結(jié)構(gòu)質(zhì)量要求。