單層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)分析

趙笑天

中煤天津設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司 天津 300120

隨著近些年我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于能源的需求也日益增加，當(dāng)前我國的城市規(guī)模已經(jīng)空前龐大，而在建筑行業(yè)突飛猛進(jìn)的同時(shí)，隨之帶來的對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)施工技術(shù)現(xiàn)狀和問題的探究也越來越深入化。而單層鋼結(jié)構(gòu)廠房是當(dāng)前我國廠房結(jié)構(gòu)應(yīng)用中存在廣泛的一種，而針對(duì)這一類廠房的特點(diǎn)，在進(jìn)行總結(jié)設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)也越來越重要，在一定程度上對(duì)于廠房建設(shè)的合理設(shè)計(jì)具有顯著的影響，同時(shí)還能夠通過專業(yè)角度的結(jié)構(gòu)優(yōu)化出發(fā)，降低廠房的造價(jià)成本。

1 穩(wěn)定性設(shè)計(jì)過程中的難點(diǎn)

1.1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件與異形節(jié)點(diǎn)

結(jié)構(gòu)構(gòu)件和異形節(jié)點(diǎn)的制作及安裝技術(shù)在整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過程中起著非常重要的作用，穩(wěn)定性能也由此得到保障。在大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)過程中，需考慮大跨度施工及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)加工等施工中可能存在的問題，進(jìn)而改進(jìn)結(jié)構(gòu)計(jì)算模型，并對(duì)關(guān)鍵、復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。

同時(shí)，在鋼結(jié)構(gòu)制作過程中應(yīng)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙加工，保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能滿足其所需要的受力條件，從而更好地保障工業(yè)廠房的工程質(zhì)量[1-2]。

1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房而言，其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與后期工業(yè)廠房的穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系。如網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的大跨度鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，由于現(xiàn)階段的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在施工前可依靠應(yīng)用軟件進(jìn)行模擬施工，故可保證其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的可行性。但依靠應(yīng)用軟件不可能將其施工過程中的所有情況都涵蓋在模擬環(huán)境中，因此設(shè)計(jì)方案的穩(wěn)定性是無法保證的。所以，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中需要反復(fù)推敲與計(jì)算。首先，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案趨于多樣化。在建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案將會(huì)直接影響后期工業(yè)廠房投入使用后鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，尤其是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中需要著重注意承載力較重部分的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)這一部分的鋼結(jié)構(gòu)時(shí)需進(jìn)行全方面的考慮，尤其要對(duì)這部分鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行仔細(xì)分析[3]。

2 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工的質(zhì)量控制

2.1 施工質(zhì)量控制

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房整個(gè)施工過程中都要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行，并且在安裝中一旦出現(xiàn)方案上的問題，相關(guān)工作人員就要第一時(shí)間予以糾正，并且與設(shè)計(jì)人員一同進(jìn)行分析，對(duì)方案進(jìn)行糾正。此外就是確保施工人員對(duì)每道施工工序都有詳細(xì)的了解，同時(shí)做好施工材料進(jìn)場(chǎng)前的檢測(cè)工作。嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)來做好鋼結(jié)構(gòu)的焊接，在焊接時(shí)也要嚴(yán)格依據(jù)母材的強(qiáng)度來選擇焊接的材料，如果要進(jìn)行全熔透焊縫處理，那么就需要施工人員先通過超聲探傷方式進(jìn)行探測(cè)，然后再依據(jù)設(shè)計(jì)方案對(duì)焊腳的尺寸和質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)的測(cè)量和檢查，由此來確保全熔焊縫焊接的質(zhì)量。

2.2 全面審核圖紙

在施工之前對(duì)施工圖紙進(jìn)行科學(xué)全面的審核是鋼結(jié)構(gòu)廠房施工中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，通過對(duì)圖紙進(jìn)行審核能夠在很大程度上提高施工圖質(zhì)量和施工的可行性，也才能提高管理工作的效率。此外就是在審核過程中，能夠提前對(duì)一些問題予以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，從而能夠及時(shí)的對(duì)這些問題進(jìn)行有效的處理，更好地保證施工的效果和成品質(zhì)量[4]。

2.3 鋼構(gòu)造材料以及涂裝的控制

鋼結(jié)構(gòu)廠房的建造過程中需要使用到很多的工程材料，因此保證施工材料的質(zhì)量對(duì)提高廠房施工質(zhì)量有著非常重要的意義。所以在材料選擇時(shí)，采購人員一定要選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的材料，尤其是鋼材以及焊條、螺栓等連接材料等，一定要對(duì)其合格證書、產(chǎn)品的型號(hào)、相關(guān)參數(shù)和生產(chǎn)日期等方面進(jìn)行仔細(xì)的檢查，并且還要對(duì)供應(yīng)商的信譽(yù)進(jìn)行充分考察，只有在這些信息都滿足要求并且沒有問題以后才能投入到施工。再有就是在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行涂裝時(shí)，為了保證涂裝工作的質(zhì)量，還要對(duì)防腐材料的質(zhì)量、厚度以及數(shù)量和涂層之間的間隔進(jìn)行嚴(yán)格的控制和管理[5]。

3 單層鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎(chǔ)埋深的設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)埋深與建筑物的高度具有直接的關(guān)系，與地基的相關(guān)施工條件之間也有關(guān)系，為此在進(jìn)行單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，需要能夠?qū)A(chǔ)埋深進(jìn)行充分的考量，同時(shí)還需要能夠兼顧不同地區(qū)的不同特色，具體情況下具體分析，這樣才能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)于單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的優(yōu)化和完善。例如，在北方寒冷地區(qū)需要能夠考慮凍土的深度，凍土深度將會(huì)直接影響基礎(chǔ)的埋置深度。同時(shí)按照現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中，對(duì)于嚴(yán)寒地區(qū)和露天環(huán)境，其對(duì)于混凝土的配比還需要根據(jù)不同的限制條件，進(jìn)行綜合調(diào)整，這一點(diǎn)在單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中不要忽略，尤其是在北方進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要格外的注意。同時(shí)，在廠房基頂面標(biāo)高的設(shè)計(jì)中，一般設(shè)計(jì)的高度為一米到一米五左右，柱腳埋在土里還需要混凝土保護(hù)，這樣一來對(duì)于靠近設(shè)備基礎(chǔ)埋深的柱基表面和柱肢之間的布置管溝，都能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土的優(yōu)先保護(hù)，而在沒有管溝或者管溝可以繞過的地方，我們的基礎(chǔ)頂面則可以適當(dāng)?shù)淖龈咭稽c(diǎn)，這樣一來能夠適當(dāng)?shù)墓?jié)約鋼材，減輕單層鋼結(jié)構(gòu)廠房的重量[6]。

4 結(jié)語

總而言之，在進(jìn)行單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而更好地滿足不同廠房需求，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理同時(shí)還能夠更好地達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的，使得不同的工程在不同的使用條件下，都能夠處于最優(yōu)的狀態(tài)。而在近些年的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究中，結(jié)構(gòu)的優(yōu)化方式很多，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房國家的相關(guān)規(guī)定也逐漸得到了完善，對(duì)于技術(shù)規(guī)范的規(guī)章制度設(shè)計(jì)也越來越成熟，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的發(fā)展也越來越成熟和規(guī)范化，對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化也就更為完善。