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工业建筑结构设计范文1
Abstract: along with the modernization of industrial production technology and construction technology update, the structure system of industrial buildings also produced changes more complex, the general structure layout buildings show diverse state, the designers made more stringent requirements. Because the structure design of the construction industry related to the knowledge very much, in recent years gradually began to pay attention and to explore the related. Combining with the own many years of work experience, discusses some problems about the structure design of the construction industry needs to pay attention, hope to have reference value.
Keywords: industrial building; design; problem; future development
中图分类号:TU3 文献标识码:A文章编号:
引言
在工业建筑结构当中,结构设计起着十分重要性的作用,结构设计有着建筑的共性,但在设计及施工问题上具有自己的特殊性质。因工业建筑是以工业生产为核心的,其外形及内部构造与通常我们见到的类型存在很大的差异性,到处能够展现出功能主义的特质,表现了超强的经济适用性能、灵活性能及先进的科技化水平。为此,一个优秀的工业建筑结构设计作品,一定要满足运输、设备安置等方面的生产准求以外,还要能够供应舒适的劳动客观环境。
由于工业建筑受载状况比较复杂,这种因素的存在就造成对建筑结构构件材料及结构有了非常独特的要求。与此同时,工业建筑有着很多的预埋件,如果有遗漏的问题需要及时的对其加以修补,这样不仅仅会造成成本增加,而且影响了工程进展。接下来,针对现场施工中经常遇到的问题进行阐述,结合自身多年的工作经验,针对工业建筑结构设计中需关注的问题开展有关探究。
1.混凝土结构设计重点
1)地基
工业建筑是一项投资大、占地面积广、地质条件非常复杂的工程,所以在进行工业建筑结构设计的过程当中需要选用多种类型的地基。从工业结构设计的方面来看,混凝土标号需要与结构耐久性要求相吻合(一般采用C30)。地基配筋最好能够降低配筋率。条基接触位置的钢筋设置一定要有详细的工程图,对于条基交叉部位的基底面积只能够单独使用,坚决不能反复使用,同时一定要做到科学合理。砌体结构局部墙体具有强大的集中荷载,需要依据相关准求来满足大地基的标准,除此之外,需特别关注的问题是,柱下条形基础,假设基础的翼缘板选用的是缓坡形式,则一定要注意坡角不能太陡,不然则会降低工程施工工艺效果。
2)梁和板件的合理设计
工业建筑受载非常大,为确保其强度方面的准求,通常会将梁柱截面面积设计的会大一些,钢筋比较粗密,这会给工程施工造成较大的难度。一些设计者为能够掌控截面高度,通常会把配筋率提升2.5%,但是在现实的施工作业中非常难以做好这一方面的工作。假设钢筋分布太密集的话,那么会在梁柱节点的位置,混凝土不能够进行密实的浇筑,这将在一定程度上造成钢筋出现移位的现象,为工程施工留下巨大的安全问题。在设计过程中,一定先要想到提升截面高度,降低钢筋率。为了能够便于施工,争取不要让梁柱交接部位有大梁钢筋堆积的状况出现。为不存在特殊荷载的状况下,配筋率通常要低于1.7%,这样对梁结构塑型有着很好的效果,提升建筑结构的抗震功能。
因挑梁自重的总荷载通常很小,将其做成变截面对自重减轻不会有太大的影响,为此争取把挑梁做成等截面的样式。在对挑梁钢筋率进行计算的时候,需要预留适合的安全系数,砌体结构挑梁深入墙体的长度需满足结构设计方面的要求,同时要对抗倾翻临界条件进行有关计算。
对于过梁的设计需要严格的遵循有关标准图纸来选择使用,但是在施工图纸中一定要明确标出所选择使用的具体方法。假设门窗洞口比较大的话或者是作用力比较集中的情况下,过梁的设计可以按标准图选用,但要在施工图别标明选用方法和具体图号需要经过详细的计算来检验过量的受力程度。在进行结构设计的过程中,争取能够把过梁与圈梁进行综合浇筑,这样对工程施工抗震性的提升有很大的帮助效果。
目前现浇板配筋大多使用的是软件自动生成技术,这样能够有效的提升速度,避免错误问题的出现。在对配筋率进行有关计算的过程中,需要考虑一下塑性变形重的分布情况,把板筋上的筋应力乘以0.8—0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1—1.2的放大系数。在对砌体结构板件进行配筋的过程中,一定要注重支撑外墙的板筋不要太大,不然肯定会对砖墙造成强大的附加弯矩。
3)柱形件的设计重点
在工业建筑结构设计过程当中,轴向受力构件的使用是非常广泛的。在选择使用的柱截面的时候,为了能够达到最佳的经济效果,可以选择使用钢管混凝土柱或者型钢格构柱。考虑到性价比问题,在施工工艺能够满足的前提下可以增加纵向系杆,这样能够有效的减少厂房柱平面以外的计算长度。
支撑杆件结构设计往往会是单拉杆,或是一拉一压杆件的组合方式。但是需要在现实的施工作业当中依据受力情况及杆件的长短度来对其进行挑选使用。单杆设计当下属于常常选用的一种当时,但需要在前后杆件之间不设置缀条,这种方式会很方便的进行中间穿行管道、楼梯和参观走廊的。
4)楼梯的设计
在工业建筑结构当中,生活区建筑物大都选用的是板式结构,这样既能够达到一定的外形美观的效果,又便于进行施工。但是需要在梯梁与梯板之间留有一定的高度,特别是在建筑的入口区域。梯段高度差小于等于20cm,预防绊倒。休息平台与梯段板平行方向的上部筋应拉通,并且要跟梯段板配筋要密切配合,如果有特殊情况存在,就要在施工图纸上明确的标出,以便于加大反拱力度。需要注意的是,在第一段梯板的基础需要考虑其沉降问题,需要的时候要设置梯梁以提升建筑结构的稳定性能。
5)预埋件的合理埋设
工业建筑结构是一个承载体,除了需要各种安装设备以外,还需许多的预埋件。在施工过程中一定要严格的按照施工图纸来进行,而一些单位在施工过程中有遗漏了对楼梯埋件,需要及时的进行现场补救,不仅浪费时间而且将增加施工成本。在进行技术交底的过程中,一定要对施工企业说明具体的埋件要求, 埋件一定要承受一定的负载。工业建筑结构在进行安装埋件的过程中,需要注意一下是不是有滑膜导致埋件产生了位移情况,避免给安装带来一定的难度。
2.钢结构设计重点
在工业建筑结构当中,钢结构是非常多见的一种结构形式,钢结构设计需要具备良好的工艺性能,这样有利于施工及今后检修工作的开展。比如在工程设计当中,选择使用轻型门钢结构设计,在施工现场装配的过程中,最下端的螺栓没有预留足够的扳手空间,避免力矩扳手没有办法安全运用。如果设计过程中对这一问题进行了科学考虑,留下了足够的空间或者选用其他的连接方式,那么就不会出现上述问题。
在钢结构设计当中节点构造设计是非常关键的,杆件设计与节点设计是钢结构设计的两方面重要性内容[2]。节点结构设计将直接影响着钢结构设计的安全性能。节点设计一定要达到构造简单、传力可靠、受力明确、工艺性良好的等方面的要求。节点连接设计争取设定10%—15%的安全系数。对于构件应力小的情况,连接焊缝长度一般要高于120mm。在工业厂房钢结构设计工作当中,上述因素是非常关键的。在工程施工过程当中不要随意的增加杆件截面,避免对节点结构安全性造成不良影响。
结束语
在开展的工业建筑结构设计工作当中,结构设计的安全性、耐久性及实用性是设计需要遵循的基本性准则,为此就要求设计工作者需严格的按照有关的设计规章制度来工作,详细的了解施工工艺顺序,全方位的对其影响因素进行考虑,对建筑结构进行科学优化,最终达到建筑技术经济性能的有效统一。与此同时,结构设计者要抓住社会发展的总趋势,不断的去探究新技术、新设计方法,来提升工业建筑结构设计质量,创造出新颖、高质量的工程。
参考文献
工业建筑结构设计范文2
【关键词】工业建筑;钢结构;混凝土
0.引言
工业建筑最早出现在英国,18世纪,英国率先开展了工业革命,随后扩展到美国及欧洲等其他国家,工业革命的出现催生出了一大批工厂的产生如棉纺织、采矿、冶炼等,工厂的出现也就导致了工业建筑的产生。到了19世纪末,随着第二次工业革命的开展,催生了一大批新型的产业,同时欧美等国家的经济开始出现垄断趋势,如在19世纪末美国的石油产业和钢铁产业分别被洛克菲勒和卡耐基垄断,他们建立了国际托拉斯组织,并企图垄断世界的石油和钢铁产业,工业托拉斯机构是有许多大型公司组建的集团型机构,所以其工厂员工比较多,工业建筑面积也比较大。从20世纪50年代开始,中国便开始大量建造各种类型的工业建筑。工业建筑一般包括人们从事各类生产活动的建筑物和构筑物。如厂房、工人住宿用房等,在工业建筑设计中,一般遵循“坚固适用、经济合理、技术先进”的原则,随着经济科技的发展,工业建筑的设计水平也不断的提高,未来我国的工业建筑设计必将得到更大的发展。
1.工业建筑结构的设计参数
工业建筑结构本着安全、经济合理,确保建筑质量的原则进行,一般来说,工业建筑结构的设计主要考虑以下参数数据:分别是极端高低温度,地下水位,抗震等级,风压和雪压,以及地面粗糙度等,特别是抗震度的设计,由于近年来我国地震频发,我国建筑的抗震设计要求一再的提高,特别是地震多发区四川、甘肃、青海等地,重要建筑物的抗震设防类别和抗震设防烈度均相应的提高进行设计。
2.基础地基的处理
对于重要建筑物地基的处理,可根据场地具体情况选用合适的处理方案,在对进行桩位设计时,如人工挖空桩、钻孔灌注桩、预应力混凝土管桩、地基处理桩等,单桩承载能力应控制在特征值的80%以内。当在建建筑与老建筑物距离较近时,需要打桩时会不会对旁边的建筑物造成影响,要选用合适的桩型。而次要建筑物如钢梯、直爬梯基础、室外水沟、电缆沟等,对这些建筑物的地基处理,可用较浅的土层作基础持力层,并要求把原土夯实,具体操作应在超挖分层,在超挖层换填一定厚度的砂夹石,并压实【1】。地基施工完毕后,及时分层回填压实。
3.工程建筑结构设计的基本要求
以具体工程为例,工业建筑结构的安全等级为二级,设计使用的年限是50年,抗震设计为标准设防。以下建筑具体构造的设计分析。
基础选型方面,车间及建筑伍德基础型式如以下:此工业建筑的负载量最大的是斜坡上架建筑物,一般是主厂房、配料室、燃料破碎室、筛粉室、主电除尘器、主烟囱、成品矿仓库、混合室等,拟采用桩基础;场地地质条件较好的挖方区,如整立除尘器及风机房拟采用独立基础、机尾除尘器及风机房拟采用独立基础;而负载量不大的建筑物,如皮带通廊、水泵站及水池、袋式除尘系统、变电所等拟采用的是柱下独立基础或墙下条形基础;
而湿式作业的车间,对防腐处理的平台要采用钢筋砼结构,而其他的操作平台则应尽可能的采用钢梁上铺设钢格栅板。管道桥架和电缆桥架宜采用钢结构;填方区的挡墙分两种,8m高度及以下,采用的是毛石砌体挡墙,8m以上,由于场地紧张等缘故,可根据需要采用钢筋砼扶壁式挡墙或排桩支护结构,或加筋土挡墙【2】。除了以上形式,还有一种比较适用的方式就是锚杆支挡结构。
地下室结构和防水等级,地下室结构防水等级为四级、泵房、水池、地下通廊的结构采用现浇防水混凝土结构,防水混凝土的设计抗渗等级不小于P6级。总体建筑结构如图1
4.设计的基本原则
4.1钢材的选用原则
钢材可分为型材、板材、棺材和金属制品等四大类,一把来说,工业建筑对这四大类都会有所涉及,受力构件一般采用Q235-B或Q345-B钢,Q表示的是钢材的屈服点,后面235或345表示屈服的点数,而后缀B表示的是质量等级和脱氧方法的符号,质量等级分为A、B、C、D、E五个等级,越往后表示材质越好。平台板、楼梯和栏杆一般采用A材质的钢,吊车梁则采用C材质的钢,Q235-B和Q345-B的钢力性能和化学成分都符合国家的标准规定。而对于如高炉炉壳等特殊的结构则应采用特殊材质的钢,高炉壳采用BB503钢,热风炉壳拱顶采用BB41-BF钢。
4.2焊接及螺栓
一般来说焊条的材质要优于母材,焊条中的焊芯合金元素的含量直接影响焊条的质量,碳元素的含量决定了焊条的性能,碳含量多时,钢的强度、硬度明显提高,塑性也相应的低了;锰是一种较好的合金剂,锰含量的多少,影响焊条的强度和韧性;而硅则会影响钢的屈服强度、弹性及抗酸性能;铬能提升钢的硬度、耐磨性能和耐腐蚀性能;硫是一种有害的杂质,焊接重要结构是硫的含量不得大于0.03%【3】。焊条的性能必须符合国家规定的标准。手工焊接时,低于母材是Q235-A/B材质的钢,焊缝的质量等级一般要求是一级,需采用E4301或E4303型焊条,Q345-B需采用E5015或E5016型的焊条,Q345-B采用H08M nA焊丝,并配以相应的焊剂,施工单位必须提前施以焊接前进行焊接实验,取得合格的焊接工艺实验成果后,方可进行正式的焊接工作。
螺栓主要是根据其性能等级,一般螺栓的性能等级分为10个,3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9,数值越大,表示性能等级越高,永久螺栓的性能等级为4.8,而高强螺栓的性能等级为10.9,高强螺栓一般是低碳合金钢或中碳钢并经热火处理,一般8.8以上的性能等级就是高强螺栓,对高强螺栓连接处构件接触面采用喷砂处理,摩擦系数不得小于0.45.结构用地脚螺栓原则上采用Q235-B钢制作,C级制造,。螺母应符合GB196-81普通螺纹的基本尺寸。
5.结语
工业建筑结构虽然相对较为复杂,不但要考虑其经济性实用,还要考虑安全等级,如抗震强度,但是只要严格的按照设计原则、不断优化设计概念,一定能设计出安全、经济、实用的工业建筑。
参考文献
[1] 韩瑞芳.某钢结构工业厂房屋面系统的优化设计[J].山西建筑.2010(3)
工业建筑结构设计范文3
关键词:工业建筑;结构设计;问题
工业建筑作为我国建筑设计体系的重要构成,其一方面带有传统建筑设计的特点,另一方面又具备了自身较为独特的设计及施工特性。工业建筑与一般建筑不同,其主要是为工业生产的实施提供物质基础,因此,其建筑结构需要突出较强的功能性和科技性。
一、 江苏省冶金设计院有限公司基本概况及其工业建筑结构设计实践
江苏省冶金设计院有限公司是江苏省甲级工程设计及研究单位,其以工业设计为主要业务,通过科技及技术创新,成为江苏省工程勘察设计的标杆单位,公司依托于神雾集团,在工业建筑设计及节能减排领域申请了多项设计专利,其业务遍及世界众多国家。在工业建筑结构设计实践上,江苏省冶金设计院有限公司开展了诸如苏州钢铁厂烧结车间、丰盛超导有限公司生产厂房建设工程(其中,钢结构厂房18000O,特殊气体厂房900O)、安德里茨日照镀锌线塔架钢构设计等众多设计项目,保障合作企业取得了良好的经济及社会效益。
二、 工业建筑结构设计中需注意的相关问题分析
工业建筑结构设计中,由于工业建筑的特殊性,在受力结构组合机结构构件上要求极为严格,其设计及施工要点众多,笔者结合江苏省冶金设计院有限公司工业建筑结构设计实践,对其设计施工要点加以探析。
(一) 地基设计
工业建筑涉及到较大面积的地基基础,受制于复杂的地质状况,在工业建筑地基设计中应注重综合运用多种设计形式。根据工业建筑所承受的荷载力大小,可以将其设计为弹性地基、条形基础、独立基础、桩基基础等,一般而言,在工业建筑结构地基设计上,较常采用桩下条形基础的设计形式。在地基混凝土选用上,以C25型混凝土为宜,适当将地基基础的配筋率调低,并严格按照工程图纸对条形基础部位的钢筋开展施工[1]。如工业建筑结构的墙体涉及到较大荷载,要将地基的宽度适度增大。
(二) 梁板设计
工业建筑结构考虑到其承载重量,一般要增加梁柱的截面积,在截面高度的设计上,钢筋的稠密情况能够对混凝土浇筑质量造成影响,进而影响梁柱稳定性。在开展工业建筑梁板设计时,应将其截面高度适度提高,并将配筋率加以调低,以避免出现钢筋堆积现象。配筋率一般以1.7%-2.5%为宜。
工业建筑挑梁不具备过大的自重荷载,可将其设计为截面形式,要视挑梁的悬挑、荷载及挠度情况确定其钢筋率大小,如挑梁需要贯穿工业建筑墙体,则要对其抗倾翻的相关数据加以计算,以确保其稳固安全。工业建筑过梁设计中,要结合施工图纸进行,明确其设计方法及型号。过梁需要承载较大荷载重量时,应对其荷载承受力加以计算。在过梁的浇筑上宜与圈梁浇筑同步,在其配筋率上,要顾及到过梁的抗震及支撑作用,适度将其配筋率提高。
为避免设计中出现人为失误,一般选用PMCAD等软件进行工业建筑现浇板配筋的计算工作,配筋计算中的要点如下:1.计算时要注重塑性变形重这一要素,对工业建筑板上筋及板下筋分别乘以折减及放大系数,取值范围分别为0.8-0.9,1.1-1.2。2.根据弹性力学对板钢筋应力进行计算时,取计算结果即可,不需再行修改。3.工业建筑砌体结构配筋计算时,要注意其外墙板负筋取值应合适,不能过于偏大,以免产生附加弯矩。
(三) 柱形件、楼梯及预埋件设计
在柱形件设计中,考虑到工程的经济性,通常选用型钢格构柱及钢管混凝土柱,纵向系杆在使用数量上可以适度增加,以减少工业建筑厂房柱的计算面积。在杆件结构上,主要选择单拉杆及挤压杆相结合的形式,在确定杆件结构时,要兼顾到杆件的具体长度及施工荷载力情况[2]。
工业建筑以板式结构为主,在梯梁间要设置预留高度,高度差以20cm为宜。保持梯段板钢筋与工业建筑休息平台的连接性和配合性,在首段梯板基础部位要进行梯梁设置,以提高楼梯的稳定度。工业建筑预埋件设计要紧跟施工图纸设计标准,做好预埋件的技术交底工作,以免出现遗漏。在预埋件设计及埋设时,为避免其出现位移,要对其滑膜程度加以检验。
(四) 钢结构设计
钢结构在工业建筑结构中采用较多,如江苏省冶金设计院有限公司设计的丰盛超导工业厂房即采用了钢结构设计方法,该工程在选用了轻型门钢结构,运用强度较高的螺栓对梁柱进行连接。在钢结构装配中,工程人员一方面对螺栓的布置进行了科学设计,并采用了防锈及防腐蚀施工工序;另一方面在底部螺栓位置预留出空间,以便于扳手进入,为后期维保提供便利。
钢结构设计中,杆件与节点之间的构造设计极为重要。在节点构造设计中要选用科学的工艺,达到钢结构受力、传力的明确性及均衡性。节点构造要设定出足够的安全系数及焊缝长度,一般安全系数范围为15%-20%,焊缝长度≥120mm[3]。为确保钢结构施工中的稳定及安全性,要保持杆件截面的稳定,不能随意将其加大。
结语:
工业建筑结构设计要本着实用、经济、安全等原则,在严格参照相关设计规范的基础上,对工艺流程及工艺质量制约要素加以全面统筹,从而使工业建筑结构融安全性、稳定性及技术性于一身,促进我国工业建筑结构设计水平的提升。
参考文献:
[1] 魏保敏.工业建筑结构设计体会[J].山西建筑,2011,(14):33-34.
工业建筑结构设计范文4
[关键词]结构设计;复杂性;安全性 文章编号:2095-4085(2017)05-0050-02
随着我国经济的快速发展,建筑业也随着这股发展的大潮获得了迅速的发展,其中发展最快的要数工业建筑。工业建筑不仅要满足企业进行日常生产活动的需要,还要满足企业进行安全生产的需要,同时也要兼顾建筑外表的美观性。建筑结构设计直接影响着整个建筑的造价,还影响着建筑的内部空间布局和外观,因此,在建筑施工前一定要做好建筑的结构设计。但是实际的设计工作是一项十分复杂、专业性非常强、涉及到的因素非常多的系统工作,因此,要做好设计工作并不容易。下面本文就对工业建筑结构设计的复杂性与安全性进行分析研究,并提出有针对性的措施。
1工业建筑结构类型的选择
在生产过程中,由于生产设备和生产材料的影响,建筑物一般会发生一定程度的变化。在进行建筑结构设计时,不仅要考虑建筑物的使用功能,还要对建筑投资进行一定思考,这就对建筑结构设计提出了较高的要求。针对不同的要求,选择合理的结构类型,不仅能保证建筑物的科学合理性,还能节省大量的投资,提高经济效益。
2建筑结构设计数据分析
在进行工业建筑结构设计时,要兼顾成本与安全,在保证建筑质量的前提下,最大限度的减少建筑成本。对建筑结构的设计数据进行全面的分析比较,确保其符合国家相关标准和行业规章的要求。分析的设计数据主要包括:雪载荷基准压力、环境的最高和最低温度、地下水深度、地震相关数据等。通过分析比较,对于不符合的数据采取有效的措施进行整改,确保建筑结构设计符合国家的规章制度要求。
3满足工业生产需要
建筑的结构要满足工厂进行生产时所需运输工具的需要和进行基本生产的需求,为生产制造提供优质的服务。同时还要做好整个建筑的防腐设计,在某些较恶劣的生产环境下,会对建筑造成腐蚀,如果防腐设计不合理,没有对建筑的结构进行保护,在腐蚀环境的长期影响下,整个建筑结构的完整性会遭到破坏,进而严重威胁到生产工人和机械设备的安全。因此,在进行工业建筑结构设计时,要针对不同情况做好有针对性的防腐施工,确保建筑在恶劣的生产条件下具有较高的耐腐蚀性能。工业建筑的通风设计也是非常重要的,特别是对于有粉尘的车间、生产过程中所使用的有毒有害物质具有挥发性的车间、生产空间较小的车间,对于这些类型的车间尤其要做好通风设计。
4建筑地基处理
某些对地基有特殊要求的工业建筑,在进行设计时,要对周围的环境进行详细的勘察,并对收集数据进行详细的分析研究,制定出适宜的地基处理方案,以保障工业建筑的安全。地基处理的方式,要根据实际情况进行选取,主要的处理方式有:钻孔灌注桩、预应力混凝土桩、钻孔沉桩等。在施工地点与周围建筑距离较近的情况下,要对周围的情况进行分析,并请来专家讨,选出最佳的处理方案,然后按照处理方案的要求进行地基处理。对于要求不高的建构筑物的地基处理,可以采用填土压实作为地基即可,压实度要现场测量并符合设计的要求。在进行地基处理时,要具备有效的监督机制,现场安排监督检查人员,确保整个地基处理完全按照设计的要求进行,确保地基处理的施工效果。
5科学进行空间设计
在进行工业建筑结构设计工作时,要根据实际的生产需要,进行总平面的布置,既能满足方便生产的需求,又能最大限度节约空间。各类建筑物的选址和空间布局,要考虑运输道路和管道走向,确保能充分利用道路的运输能力,并符合管道的走向要求。生产工作区和生活区一定要划分开来,并且之间的距离要符合国家相关规定和安全要求,确保生活区不会受到生产工作区危险源的影响。生产工作区也要根据实际生产要求,统筹规划,做好各类工业建筑的分区,确保各个建筑之间具备一定的安全距离,进而保障危险的建筑不会对其他建筑造成影响。生活区的设置,要保障人员的日常生活需要,各个生活建筑物的设计要合理,且符合人们的生活需求,为人们提供优质的生活服务。
工业建筑结构设计范文5
【关键词】高层结构设计;选型结构;重要性;注意事项;现浇混凝土;结构分裂设计;
中图分类号:TU97 文献标识码:A 文章编号:
一、建筑结构的设计特点
结构的设计过程结构设计的阶段大体可以分为三个阶段,结构方案阶段,结构计算阶段和施工图设计阶段。方案阶段的内容为:根据建筑的重要性,选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,建筑场地的类别及建筑的高度和层数来确定建筑的结构形式除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。
1、高层建筑结构选型的相关概述高层建筑的结构体系主要有框架结构,异型柱框架结构,框架一剪力墙结构,剪力墙结构,部分框支剪力墙结构,一般高层建筑结构体系包括框架体系、剪力墙体系、框架-剪力墙体系、框架-筒体体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。新颖高层建筑结构体系。近年来,出现了一些新颖的高层建筑结构体系。其中具有代表性的有束筒体系、巨型框架体系、脊骨体系等结构体系。
二、高层建筑结构选型的重要性
1、高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张。为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势。
2、高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。高层建筑投资增加、影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。
三、工程建筑结构设计时应注意的问题及事项1、关于箱、筏基础底板挑板的阳角问题2、阳角面积在整个基础底面积中所占比例极小,可砍成直角或斜角。3、如果底板钢筋双向双排,且在悬挑部分不变,阳角不必加辐射筋。3.选型工作具有很强的综合性包含大量确定与不确定的因素,受诸多条件和因素影响,高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。除了要考虑工程造价和投资能力,还要考虑所选结构型式对建筑功能的适应性,施工条件,技术能力,施工工期,建筑材料和能源供应,建筑美学要求包括建筑群及其环境的配合建设场地的地形地貌自然灾害等等。
四、建筑工程现浇混凝土的处理及结构分裂设计
现代建筑行业从长期的建筑施工状况看,我国的建筑施工普遍存在着各种结构裂缝问题,其对于整个项目工程质量有着重要的影响。为了避免这一现象的发生,需要采取多项措施进行处理,这样才能保证裂缝有效处理。造成混凝土裂缝产生的原因是多方面的,主要有材料、设计、施工和温度等。此次研究从结构设计方面进行分析,以掌握好裂缝处理的有效策略。
1 现浇混凝土建筑结构设计对裂缝控制的策略裂缝对于建筑结构的影响是众人皆知的,但在处理裂缝时必须要从早期环节开始,这样才能有效控制裂缝的形成。工程单位应在设计的方案阶段和施工图阶段则要树立较强的裂缝意识,根据工程具体情况制定处理方案。对于变形因素影响较大的结构,采用“抗放”结合的原则,在施工时设置后浇带,在完成大部分变形后,再对后浇带进行浇筑,使结构形成整体,来抵抗尚未完成的收缩和沉降变形,具体在如下几个方面进行:
1.1 混凝土结构的概念混凝土结构概念设计在混凝土结构裂缝控制中起着重要作用,设计的思路可通过概念设计来实现,发挥和利用结构总体体系与各基本构件之间的关系,能迅速、有效地对总体结构体系进行构思、比较和选择。通过概念设计和创新,可获得受力明确、抗裂性能良好、造价较低的结构总体方案
1.2 设计概念概念设计可以创造一个性能良好、安全和经济的结构总体方案。设计概念,是指在施工图阶段,对工程结构计算所需的材料性能、力学知识和结构分析方面,必须有一个正确的概念,这对实现总体设计方案,确保施工图设计质量是至关重要的。1.2.1 结构电算中的设计概念:现在的结构分析都借助于计算机,在电算过程中,除了数据检查和计算结果的电算判断外,结构计算的程序选择和应用分析,应用分析是指判别结构周期、变形、内力和配筋的计算是否正确及满足有关设计规范的规定。这些判断均与设计概念是否正确密切相关。
1.2.2 结构计算方法:结构的计算模型要进行必要的简化,简化程度与计算程序有关。简化模型要尽量符合真实受力情况,包括结构构件的空间布置、荷载的分布、结构构件的刚度、形式、约束、连接、位移变形特征等,实际结构的简化模型应与软件假定的力学模型相符。
1.2.3 楼面整体性及其水平刚度:现在结构计算在考虑侧向荷载分配时,主要有3种方法:(1)按各榀抗侧力结构的受荷面积进行分配。(2)按各榀抗侧力结构的刚度单向协同工作进行分配。(3)按所有抗侧力结构的刚度双向协同工作进行分配。
五、结语总而言之,因此现代建筑结构选型必须不断发展与创新,各种建筑结构对安全性、适用性、经济性和施工难以程度方面的侧重不同,不可能用一个精确的量化指标来表达。以适应更多发展上的新变素。使得我们做出的结构既能满足建筑需要,建筑结构的生命全过程可分为施工期、使用期、老化期三个阶段,由此可见,高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。
参考文献:
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[4]GB50010-2002混凝土结构设计规范[S].
工业建筑结构设计范文6
结构是一个建筑重要的组成部分,在进行施工之前应该对建筑结构有一个前期的准备,而结构材料的选择则是非常重要。就目前情况而言,轻型钢结构在工业建筑中受到广泛的青睐,就其在工业化方面的程度,就非常有益于工业建筑的构造。结构设计者要抓住社会发展的总趋势,不断地去探究新技术、新设计方法,来提升工业建筑结构设计质量,创造出新颖、高质量的工程。本文详细探讨了轻型钢结构工业建筑设计。
关键词:
工业;轻型钢结构;建筑设计;设计方法
随着轻型钢结构在工业建筑中的广泛运用,其在工业建筑设计中具有指导性作用,轻钢组合材料在安装过程中比起一般的混凝土结构在技术上的要求要高一些,需要精确的设计图纸和材料选择,还有施工过程中的严格把关,才能避免出现事故。要对轻型钢结构结构设计方法和应用特点进行分析、讨论,并根据实践经验不断创新问题,建筑行业才能获得长足发展。
1轻型钢结构工业建筑的简介
轻钢结构主要指采用小截面的角钢,钢管和圆钢或薄壁型钢,铝合金H型钢以及压型金属板制作而成。轻型钢结构其具有自身独特之点,如:其自身结构简单、质量较轻等,这些优势使得施工队伍在施工过程中能够加快速度之下,减少时间方面的浪费,而且该种结构对施工人员的技术性要求不高,可以在施工的同时进行批量生产,做到同步进行。门式钢架结构体系是我国轻钢结构工业建筑中最主要的结构形式。为了加强轻钢结构的侧向刚度,抵抗水平荷载和地震作用,通常用槽钢或角钢在柱间布置垂直支撑体系。轻型钢结构的建筑构造较为简单,材料也比较单一,相比较其他的建筑构造方式更容易实现标准化、自动化生产。轻型钢结构独特之处使得其能够得到建筑商的青睐。相比其他建筑结构材料而言,该种结构的优势及特点十分明显,其中最为突出的则是:批量生产的速度非常之快、施工中技术较为简单、在截面开展方面面积较大、施工中能够避免有效的浪费、自身质量不重、造型精致而轻巧、使用范围较为广泛等。其使用有效地配合国家科学发展理念及环保节能理念,不仅能够有助于资源的节约,而且节省时间、劳动力、投资等。
2轻型钢结构工业建筑设计存在的问题
近几年,钢产量处于不断增长的地位,其在建筑过程中的广泛运用不仅是建筑施工良性的要求,更是整个社会健康、和谐发展的要求。工业建筑有着很多的预埋件,如果有遗漏的问题需要及时的对其加以修补,这样不仅仅会造成成本增加,而且影响了工程进展,如:施工中随时注意钢结构的节点,虽然有时表面上看起没有存在承受弯矩的情况,但是有时可能产生转动的情况,而且与结构分析中的假定情况不符合,更是对整个工程的预算起到负面效应。柱下条形基础,假设基础的翼缘板选用的是缓坡形式,则一定要注意坡角不能太陡,不然则会降低工程施工工艺效果。节点结构设计将直接影响着钢结构设计的安全性能。在工程设计当中,选择使用轻型门钢结构设计,在施工现场装配的过程中,最下端的螺栓没有预留足够的扳手空间,避免力矩扳手没有办法安全运用。节点设计一定要达到构造简单、传力可靠、受力明确、工艺性良好的等方面的要求。目前,钢结构材料被广泛运用到住宅建设的承重之中,这促使住宅建设材料运用的多样化。除此之外,其还有其他方面的特点,如:生产系列化、零件标准化及可以进行工程式的批量生产,不仅在费用方面相当低廉,而且在建筑安装中时间较短。如果施工队伍在建筑过程中采用其他材料或许没有这种较为全面的优势。工业建筑受载非常大,为确保其强度方面的准求,通常会将梁柱截面面积设计的会大一些,钢筋比较粗密,这会给工程施工造成较大的难度。
3轻型钢结构工业建筑的设计要点
钢型结构的优势加大了其在建筑过程中的使用量,而大量的使用使得该方面的技术越来越成熟,相关的理念也逐渐走上国际化道路,更加人性化,这些观念的发展促使相关施工日臻合理及环保,符合我国目前经济发展的需求。合理的钢型结构建设,在保障安全的前提下节省资源、时间和投资,并且在施工之后的质量更是非常有保障,除此之外,所有施工都是在遵循国家硬件条件下进行施工。轻型钢结构在质量方面不重,在刚度方面不大,所以在建筑施工如果遇到加层结构的施工,设计人员可以根据实际的施工情况进行纵横两个方面的拓展,从而使得加层的建筑业非常安全可靠及稳定。钢结构住宅更能满足节地、节材、省时,提高住宅功能质量的要求,促进我国住宅建设工业化水平的提高。在加层构造设计中还要充分考虑轻型钢结构加层构造的地震效应。在屋面材料选择中相关工作人员应明确工业建筑对材料的实际需求,选择价格适中且质量较好的屋面材料,为后期工业建筑奠定基础。
4轻型钢结构工业建筑设计的应用发展
随着轻型钢建筑结构的不断应用,其范围的不断扩大,轻型钢结构被广泛运用到仓库及工厂的建设当中,这些仓库及工厂在规模上处于中小型。而且随着科学技术的发展,相关钢结构的设计软件处速发展的阶段,与此相关的一些软件设施得到不断地完善,这为施工中钢结构设计图纸的完成提供了大大的便利方面。当前,我国在住宅建设方面大量引进该种材料,而且以系列化、通用化,以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业现代化体制。可以预见,不远的将来钢结构住宅的发展和应用会有新的飞跃。防腐蚀、防火、抗震、抗风、防雷和防暴是轻型钢结构工业建筑的安全内容,通过对轻型钢在工业建筑的应用,可以得出,安全设计在轻型钢结构工业建筑设计中占有重要的地位。工业建筑结构设计工作当中,结构设计的安全性、耐久性及实用性是设计需要遵循的基本性准则,为此就要求设计工作者需严格的按照有关的设计规章制度来工作,详细的了解施工工艺顺序,全方位的对其影响因素进行考虑,对建筑结构进行科学优化,最终达到建筑技术经济性能的有效统一。轻型钢结构加强的主要方式是在原有建筑主体结构上进行直接性加高,在原有建筑结构的基础上得到加固以及优化主体结构的目的。当然要实现此目的需要一个经济完整并且合理的设计方案,所以做好轻型钢结构加层构造设计十分重要。
5结束语
随着经济的发展,在建设厂房的过程中,越来越多的厂家选择轻型钢结构。而关于轻钢结构体方面的科学研究也成为目前较为青睐的对象,虽然其优势非常明显,但在使用过程中还存在一定的问题,所以在使用前及施工中应注意研究、开发和经验总结,有必要开展进一步的讨论和研究,以利于轻型钢结构在我国的健康发展。
参考文献:
[1]刘二燕.轻型钢结构在工业建筑中的设计应用[C].2015年5月建筑科技与管理学术交流会论文集,2015年.