工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需注意的問題解析

丁紹慶

摘要：現(xiàn)階段，工業(yè)建筑技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)地發(fā)展，各項(xiàng)建筑施工工藝不斷更新，由此也帶來了工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化及多樣化。在此背景下，如何使工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，就成為了工業(yè)建筑從業(yè)人員致力研究的新課題。本文結(jié)合江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司項(xiàng)目實(shí)踐，對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的相關(guān)問題加以分析探究。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題

工業(yè)建筑作為我國建筑設(shè)計(jì)體系的重要構(gòu)成，其一方面帶有傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，另一方面又具備了自身較為獨(dú)特的設(shè)計(jì)及施工特性。工業(yè)建筑與一般建筑不同，其主要是為工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)施提供物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，其建筑結(jié)構(gòu)需要突出較強(qiáng)的功能性和科技性。

一、 江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司基本概況及其工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐

江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司是江蘇省甲級(jí)工程設(shè)計(jì)及研究單位，其以工業(yè)設(shè)計(jì)為主要業(yè)務(wù)，通過科技及技術(shù)創(chuàng)新，成為江蘇省工程勘察設(shè)計(jì)的標(biāo)桿單位，公司依托于神霧集團(tuán)，在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)及節(jié)能減排領(lǐng)域申請(qǐng)了多項(xiàng)設(shè)計(jì)專利，其業(yè)務(wù)遍及世界眾多國家。在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐上，江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司開展了諸如蘇州鋼鐵廠燒結(jié)車間、豐盛超導(dǎo)有限公司生產(chǎn)廠房建設(shè)工程（其中，鋼結(jié)構(gòu)廠房18000㎡，特殊氣體廠房900㎡）、安德里茨日照鍍鋅線塔架鋼構(gòu)設(shè)計(jì)等眾多設(shè)計(jì)項(xiàng)目，保障合作企業(yè)取得了良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

二、 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需注意的相關(guān)問題分析

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于工業(yè)建筑的特殊性，在受力結(jié)構(gòu)組合機(jī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上要求極為嚴(yán)格，其設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)眾多，筆者結(jié)合江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐，對(duì)其設(shè)計(jì)施工要點(diǎn)加以探析。

（一） 地基設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑涉及到較大面積的地基基礎(chǔ)，受制于復(fù)雜的地質(zhì)狀況，在工業(yè)建筑地基設(shè)計(jì)中應(yīng)注重綜合運(yùn)用多種設(shè)計(jì)形式。根據(jù)工業(yè)建筑所承受的荷載力大小，可以將其設(shè)計(jì)為彈性地基、條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、樁基基礎(chǔ)等，一般而言，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)地基設(shè)計(jì)上，較常采用樁下條形基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)形式。在地基混凝土選用上，以C25型混凝土為宜，適當(dāng)將地基基礎(chǔ)的配筋率調(diào)低，并嚴(yán)格按照工程圖紙對(duì)條形基礎(chǔ)部位的鋼筋開展施工[1]。如工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的墻體涉及到較大荷載，要將地基的寬度適度增大。

（二） 梁板設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)考慮到其承載重量，一般要增加梁柱的截面積，在截面高度的設(shè)計(jì)上，鋼筋的稠密情況能夠?qū)炷翝仓|(zhì)量造成影響，進(jìn)而影響梁柱穩(wěn)定性。在開展工業(yè)建筑梁板設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將其截面高度適度提高，并將配筋率加以調(diào)低，以避免出現(xiàn)鋼筋堆積現(xiàn)象。配筋率一般以1.7%-2.5%為宜。

工業(yè)建筑挑梁不具備過大的自重荷載，可將其設(shè)計(jì)為截面形式，要視挑梁的懸挑、荷載及撓度情況確定其鋼筋率大小，如挑梁需要貫穿工業(yè)建筑墻體，則要對(duì)其抗傾翻的相關(guān)數(shù)據(jù)加以計(jì)算，以確保其穩(wěn)固安全。工業(yè)建筑過梁設(shè)計(jì)中，要結(jié)合施工圖紙進(jìn)行，明確其設(shè)計(jì)方法及型號(hào)。過梁需要承載較大荷載重量時(shí)，應(yīng)對(duì)其荷載承受力加以計(jì)算。在過梁的澆筑上宜與圈梁澆筑同步，在其配筋率上，要顧及到過梁的抗震及支撐作用，適度將其配筋率提高。

為避免設(shè)計(jì)中出現(xiàn)人為失誤，一般選用PMCAD等軟件進(jìn)行工業(yè)建筑現(xiàn)澆板配筋的計(jì)算工作，配筋計(jì)算中的要點(diǎn)如下：1.計(jì)算時(shí)要注重塑性變形重這一要素，對(duì)工業(yè)建筑板上筋及板下筋分別乘以折減及放大系數(shù)，取值范圍分別為0.8-0.9，1.1-1.2。2.根據(jù)彈性力學(xué)對(duì)板鋼筋應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，取計(jì)算結(jié)果即可，不需再行修改。3.工業(yè)建筑砌體結(jié)構(gòu)配筋計(jì)算時(shí)，要注意其外墻板負(fù)筋取值應(yīng)合適，不能過于偏大，以免產(chǎn)生附加彎矩。

（三） 柱形件、樓梯及預(yù)埋件設(shè)計(jì)

在柱形件設(shè)計(jì)中，考慮到工程的經(jīng)濟(jì)性，通常選用型鋼格構(gòu)柱及鋼管混凝土柱，縱向系桿在使用數(shù)量上可以適度增加，以減少工業(yè)建筑廠房柱的計(jì)算面積。在桿件結(jié)構(gòu)上，主要選擇單拉桿及擠壓桿相結(jié)合的形式，在確定桿件結(jié)構(gòu)時(shí)，要兼顧到桿件的具體長度及施工荷載力情況[2]。

工業(yè)建筑以板式結(jié)構(gòu)為主，在梯梁間要設(shè)置預(yù)留高度，高度差以20cm為宜。保持梯段板鋼筋與工業(yè)建筑休息平臺(tái)的連接性和配合性，在首段梯板基礎(chǔ)部位要進(jìn)行梯梁設(shè)置，以提高樓梯的穩(wěn)定度。工業(yè)建筑預(yù)埋件設(shè)計(jì)要緊跟施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，做好預(yù)埋件的技術(shù)交底工作，以免出現(xiàn)遺漏。在預(yù)埋件設(shè)計(jì)及埋設(shè)時(shí)，為避免其出現(xiàn)位移，要對(duì)其滑膜程度加以檢驗(yàn)。

（四） 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中采用較多，如江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司設(shè)計(jì)的豐盛超導(dǎo)工業(yè)廠房即采用了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，該工程在選用了輕型門鋼結(jié)構(gòu)，運(yùn)用強(qiáng)度較高的螺栓對(duì)梁柱進(jìn)行連接。在鋼結(jié)構(gòu)裝配中，工程人員一方面對(duì)螺栓的布置進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì)，并采用了防銹及防腐蝕施工工序；另一方面在底部螺栓位置預(yù)留出空間，以便于扳手進(jìn)入，為后期維保提供便利。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，桿件與節(jié)點(diǎn)之間的構(gòu)造設(shè)計(jì)極為重要。在節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)中要選用科學(xué)的工藝，達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)受力、傳力的明確性及均衡性。節(jié)點(diǎn)構(gòu)造要設(shè)定出足夠的安全系數(shù)及焊縫長度，一般安全系數(shù)范圍為15%-20%，焊縫長度≥120mm[3]。為確保鋼結(jié)構(gòu)施工中的穩(wěn)定及安全性，要保持桿件截面的穩(wěn)定，不能隨意將其加大。

結(jié)語：

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要本著實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、安全等原則，在嚴(yán)格參照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的基礎(chǔ)上，對(duì)工藝流程及工藝質(zhì)量制約要素加以全面統(tǒng)籌，從而使工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)融安全性、穩(wěn)定性及技術(shù)性于一身，促進(jìn)我國工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1] 魏保敏.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體會(huì)[J].山西建筑，2011，（14）：33-34.

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[3] 李青賓.淺談工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需注意的問題[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015，（14）：421.