工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)問題研究

趙萬里

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國工業(yè)建筑發(fā)展迅速。工業(yè)建筑就字面意思而言指的是以工業(yè)生產(chǎn)為主的建筑，與其它建筑不同，工業(yè)建筑的建造必須滿足人們生產(chǎn)工作的需要，大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)要使用大型機(jī)械及設(shè)備，所以在滿足生產(chǎn)需求的同時必須要有足夠的面積空間。因此，對于建筑的堅固度的要求更加嚴(yán)格，以及要根據(jù)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)內(nèi)容的不同而設(shè)計特殊的結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計；要點(diǎn)問題

引言

我國建筑行業(yè)自改革開放發(fā)展至今四十余年來已經(jīng)取得了非常不錯的成就。跟民用建筑進(jìn)行比較而言，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)具備尤為復(fù)雜的構(gòu)造。伴隨持續(xù)進(jìn)步的工業(yè)建筑技術(shù)，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)也在持續(xù)地優(yōu)化，與此同時，這也要求設(shè)計工作者具備較高的水平。

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計

所謂的概念設(shè)計是指在施工圖上體現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)的材料特性、力學(xué)、構(gòu)造等問題，這對于工業(yè)建筑設(shè)計方案的實(shí)現(xiàn)以及施工圖質(zhì)量的提升顯得非常關(guān)鍵。設(shè)計的思維重視全面性、系統(tǒng)化、相對性、創(chuàng)新性，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用概念設(shè)計，能夠?qū)π纬傻牧芽p問題進(jìn)行有效地控制。概念設(shè)計是工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中一個新思維，可以結(jié)合整體的概念設(shè)計把握一系列基礎(chǔ)分體與總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的聯(lián)系性，以此提出一種經(jīng)濟(jì)化、安全性的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體化的設(shè)計方案。

2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題分析

隨工業(yè)建筑的迅猛發(fā)展，許多設(shè)計人員對有關(guān)方面知識掌握的不到位，就導(dǎo)致所設(shè)計出來的建筑結(jié)構(gòu)存在很多問題，首先，是結(jié)構(gòu)設(shè)計人員與工藝主要專業(yè)的設(shè)計人員溝通不夠的問題。在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，設(shè)計圖的作用是非常重要的，各專業(yè)設(shè)計人員之間溝通不良的情況可以導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)偏差，與設(shè)備基礎(chǔ)發(fā)生沖突，加大施工的難度，設(shè)備基礎(chǔ)在運(yùn)行的時候還會影響到主體結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。為了解決這種情況的發(fā)生，就要盡量避免將重量超標(biāo)或者振動較大的設(shè)備遠(yuǎn)離基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員和工藝設(shè)計人員也要保持良好和諧的溝通，互相對建筑結(jié)構(gòu)和工藝設(shè)計都有了一定程度的了解后，才能避免上面情況的發(fā)生。其次，是工業(yè)建筑內(nèi)防火以及防爆方面安全措施的不健全。要知道一些工業(yè)生產(chǎn)活動是有危險性的，對于有可能發(fā)生的火災(zāi)或者爆炸危險，結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要在最初的時候考慮到，達(dá)到這種要求最好的就是敞開或者半敞開的設(shè)計，但有些建筑就要求封閉式建筑。最好的措施就是確保建筑的泄壓面積達(dá)標(biāo)，這樣的話既能通過安全監(jiān)管部門的檢測，又能達(dá)到防爆的要求，之外在建造的時候也要考慮到窗戶，盡量保證足夠的數(shù)量。最后是建筑中一些設(shè)計不合理和施工中偷工減料等問題造成的隱患，一些中小城市還沒有廢棄的冷軋變形鋼筋脆性大，沒有韌勁，承受能力差，但因?yàn)榈土脑靸r成為了一些公司為了減少開支的首選，這種建筑的安全性可想而知是不過關(guān)的。結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理也可以導(dǎo)致很大的隱患，這種情況大多出現(xiàn)于設(shè)計者的經(jīng)驗(yàn)不足和知識儲備不夠造成，這問題會嚴(yán)重影響到后期的施工，比如樁間距過小，承重磚選擇錯誤，結(jié)構(gòu)布置不合理以及擠土灌注樁鋼筋長度不足等問題。這些問題是造成建筑使用年限不長，安全隱患頻繁出現(xiàn)的主要因素。

3工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點(diǎn)分析

3.1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計

工業(yè)建筑的典型特點(diǎn)是建設(shè)資金投入大、地質(zhì)狀況復(fù)雜、占地面積大等。除此之外，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的根本所在是基礎(chǔ)設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)計也是確保結(jié)構(gòu)安全系數(shù)提升的關(guān)鍵。為此，在設(shè)計工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的過程中會應(yīng)用很多種類的基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑工程的實(shí)際建設(shè)需要。跟其它建筑的地基相比較而言，工業(yè)建筑的地基要承受較大的載荷，通常的時候會選擇筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)等。然而，工業(yè)建筑輸送皮帶應(yīng)用鉸接底部支架，如此一來，僅僅是向基礎(chǔ)傳送剪力、軸力。鑒于此，矩形是基礎(chǔ)通常的設(shè)計方式。在設(shè)計工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)上，應(yīng)用的基礎(chǔ)混凝土要結(jié)合具備耐久結(jié)構(gòu)的混凝土，通常應(yīng)用的混凝土的規(guī)格為C30。應(yīng)用的基礎(chǔ)配筋可以減小配筋率，確保選型的科學(xué)性。要標(biāo)準(zhǔn)化地設(shè)計接觸條形基礎(chǔ)鋼筋，務(wù)必具備系統(tǒng)化工程圖，只是可以獨(dú)立應(yīng)用交叉條基位置基底面積，不能實(shí)現(xiàn)重復(fù)應(yīng)用。并且，應(yīng)對基礎(chǔ)寬度進(jìn)行合理與科學(xué)地優(yōu)化。鑒于砌體構(gòu)造部分墻體統(tǒng)一載荷比較大，應(yīng)結(jié)合有關(guān)的要求與指標(biāo)實(shí)現(xiàn)打地基的指標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)載荷需要。另外，要十分關(guān)注柱下條形地基，倘若設(shè)計的基礎(chǔ)翼緣板為緩坡形板翼，那么務(wù)必確保放坡角度不可以太陡峭，否則，會導(dǎo)致工程施工效果的不理想，以及不便于工程的施工。

3.2人性化的內(nèi)部空間設(shè)計

工業(yè)建筑最重要的功能就是要求滿足企業(yè)的生產(chǎn)，因此在設(shè)計時首要考慮的因素就是這一項(xiàng)。①要了解企業(yè)生產(chǎn)所用的的各項(xiàng)設(shè)備，根據(jù)這些設(shè)備對建筑的內(nèi)部空間進(jìn)行一個合理的劃分和利用。②對劃分好的內(nèi)部空間的管線布設(shè)進(jìn)行合理的規(guī)劃。通常情況下，要以實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性的原則來布局。對有特殊要求的空間另行考慮。此外，設(shè)計人員要充分利用色彩以及標(biāo)識物。一方面可以使建筑物的內(nèi)部看上去更加的美觀。不單調(diào)，另一方面也可以對不同的空間起到一個區(qū)分的作用。比如說，室內(nèi)墻體的粉刷可以以暖色調(diào)為主這樣使人感覺比較溫暖，而對于一些帶有危險性的設(shè)備、管道以及消防設(shè)備可以用一些鮮艷的色彩并且貼上標(biāo)識物提醒來往的人員注意。③設(shè)計人員要充分考慮工業(yè)建筑的采光以及通風(fēng)情況，盡量為工作人員創(chuàng)造一個良好的工作空間。

3.3工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的板件和梁柱設(shè)計

工業(yè)建筑要求承載比較大的壓力，為了保證其具備高強(qiáng)度，需要將大截面應(yīng)用于設(shè)計的板件與梁柱中。在設(shè)計工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的時候，倘若應(yīng)用分布密實(shí)、較大直徑的鋼筋，那么會提高工程的施工難度系數(shù)。設(shè)計工作者為了對截面高度進(jìn)行控制，一般應(yīng)用2.5%配筋率的手段，然而，在工程的實(shí)際施工過程中要想實(shí)現(xiàn)這個標(biāo)準(zhǔn)較為困難。如果鋼筋太過密實(shí)，那么澆筑在梁柱節(jié)點(diǎn)的混凝土太過稀松，會導(dǎo)致鋼筋的相應(yīng)移位，這會形成工業(yè)建筑質(zhì)量上的隱患。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，設(shè)計工作者結(jié)合工作實(shí)際，首先，應(yīng)實(shí)現(xiàn)配筋率的減小與截面高度的增加。為了方便工程施工，需要盡可能地防止堆積鋼筋的情況發(fā)生在梁柱交接位置，這樣的做法不但便于工程施工，而且能夠使梁柱構(gòu)造的總體質(zhì)量提升。在總荷載比例中，挑梁比例較小，制作其為變截面，這樣并不會嚴(yán)重影響其自重減小，因此適宜應(yīng)用等截面設(shè)計方式。除此之外，對挑梁鋼筋率進(jìn)行確定時，應(yīng)選擇適宜的值，預(yù)留相應(yīng)的安全系數(shù)。針對設(shè)計挑梁底筋來講，需要適度增加撓度大、荷載大的底筋，要確保向墻體深入砌體構(gòu)造挑梁長度的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，并且研究與運(yùn)算對抗傾覆臨界值。應(yīng)認(rèn)真地根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖紙設(shè)計過梁，并且，在施工圖中標(biāo)注出選用視圖號與方式。如果門窗洞口比較大，或者是面臨過于集中用力的情況，能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖來設(shè)計過梁。此外，還應(yīng)檢驗(yàn)過梁的受力強(qiáng)度和過梁、圈梁的整體穩(wěn)定情況。

結(jié)語

綜上所述，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計涉及到的因素有很多，形式也越來越復(fù)雜，上面談到的只是其中幾個方面。作為工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員，要針對這種形式提升自己，全面的考慮建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要考慮到的方面，對于工業(yè)建筑的耐久性、安全性做到保障，嚴(yán)格按照國家法律法規(guī)辦事，遵守設(shè)計規(guī)范，不斷地優(yōu)化建筑構(gòu)造，開拓新思維，吸取之前的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，不斷地提升工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平和質(zhì)量，以嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度對待工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計。

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（作者單位：長春黃金設(shè)計院有限公司）