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工业建筑结构设计样例十一篇

时间:2023-08-18 09:32:36

工业建筑结构设计

工业建筑结构设计例1

中图分类号: S611 文献标识码: A 文章编号:

腐蚀对工业建筑的危害很大,必须引起足够的重视。也就是说, 在设计遭受侵蚀性介质作用的建(构) 筑物时,除了从选择材料和防护措施上、结构构造上和结构计算上考虑侵蚀性介质的影响, 按照相应的规范进行设计, 以保证建(构) 筑物应有的强度、刚度和稳定性外, 还应从结构布置上结构构件选型上以及结构构造方面采取有利于防止腐蚀的措施, 以确保其耐久性。

建筑结构在侵蚀性介质的作用下, 其遭受损坏的严重程度, 往往与生产使用管理水平联系在一起。一个项目, 设计得很好, 施工安装得也很好, 但生产使用不当, 生产管理水平很差, 结果问题很多, 甚至经过几次修复亦无济于事。这在现场调研过程中是有深刻体会的。因此, 除了设计要因地制宜全面考虑防腐蚀措施外, 施工和使用也至关重要。只有各方面配合协作, 才能减少和避免厂房建筑结构的腐蚀。

一、结构布置和选型

进行结构布置和选择结构构造形式时,应考虑下列三个主要方面。

1 根据侵蚀性介质的性质和作用特点, 选择比较适应的结构类型和结构材料。

2 结构布置在满足工艺生产要求的条件下, 应力求简单规整。结构构件的选型要尽可能地减少曲折凹凸, 避免侵蚀性介质、粉尘的积聚, 减轻腐蚀作用程度, 便于表面防护处理, 并便于进行经常性的检查和维修。

3 结构一旦被遭受腐蚀后, 不致引起建(构) 筑物的突然破坏, 并能及时地发现且易于加固修复, 这对于湿陷性大孔土地区或地震区的项目更为重要。

按我国当前情况, 防腐蚀厂房的结构类型以采用钢筋混凝土为宜, 而且要使结构布置简单划一, 构件断面规格简化。从许多化工厂的调查情况来看, 往往由于结构布置紊乱、结构构件断面复杂, 致使这些部位遭受较严重的腐蚀。实践证明, 井式楼盖、密肋形楼盖等结构形式对排除侵蚀性介质和敷设防护层工作是十分不利的。

厂房的屋盖系统, 采用预应力钢筋混凝土结构, 对于防止侵蚀性介质通过构件的裂缝而使得内部钢筋产生腐蚀的可能性大有效果。

化工企业工艺布置的特点, 使得相当多的项目采用了现浇钢筋混凝土结构。它在增大建(构) 筑物的整体刚度上和减少构件拼接点防止侵蚀性介质作用形成局部腐蚀破坏方面是有利的。装配整体式钢筋混凝土结构为提高构件质量和加快施工进度提供有利条件, 但应对节点和接头的关键部位加强防护。

钢结构往往由于工艺生产或结构上的需要, 用得并不少, 但是, 经验证明, 在经常处于侵蚀性介质环境中时, 必须选择合理的形式, 并采取可靠的防护措施。处于含有氯离子的侵蚀性介质作用下的屋盖系统, 应避免采用钢结构。

粘土砖的耐腐蚀性低, 但我国广大地区仍将它作为厂房围护和间隔的主要材料。可适当提高些强度等级, 加强表面防护和勾缝处理。至于独立砖柱, 应限制使用。

二、结构构造

钢筋混凝土结构应从计算上、构造上采取一些措施, 来防止侵蚀性介质作用而产生腐蚀破坏。其主要内容是: 控制构件的裂缝开展宽度, 增加钢筋的混凝土保护层厚度,提高混凝土的密实度, 限制构件的最小断面, 加强构件节点和预埋件的保护处理等。

钢筋混凝土结构的裂缝宽度是构件防腐蚀的一个重要问题。在计算裂缝宽度允许值时加以一定的限制, 同时选用规律变形钢筋、设置一定数量的弯起钢筋等, 对防止和限制裂缝开展也有一定的作用。

钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层厚度, 在侵蚀性介质作用下采用比一般构件增厚10 ~ 15 m m 是比较合适的。如某厂漂粉塔顶盖, 凡在钢筋搭接处混凝土保护层厚度不够的部位都有锈蚀痕迹, 钢筋的锈蚀现象也较普遍; 而某厂浓硝车间的楼层大梁, 虽然在梁的表面有裂缝, 但由于钢筋保护层较厚, 施工质量较好, 混凝土的密实性较高,经凿开观察, 内部钢筋仍无锈蚀现象。为了保证钢筋混凝土结构的耐腐蚀性能, 在保证施工质量、提高混凝土密实度的基础上, 视具体情况, 适当加厚钢筋的混凝土保护层厚度是很有实效的。

调查说明, 在设计侵蚀性介质作用下的钢筋混凝土构件时, 不宜采用过小过薄的截面。钢筋的混凝土保护层厚度的加大, 对构件在某些情况下会带来一些配筋构造上的问题, 所以在设计厂房框架柱时, 其宽度以不小于4 0 0m m 为宜, 主梁的宽度选用3 0 0 m m以上比较合适, 现浇楼板的厚度应在90 m m以上, 现浇屋面板的厚度不应小于70 m m 。至于预制构件, 因其质量容易保证, 混凝土的密实度较高且其强度等级亦较高, 故现行的标准图只要作某些必要的修改后仍可以采用。

对装配式钢筋混凝土结构的支承点、接头和预埋件, 预应力钢筋混凝土结构的锚固件以及构件的支撑系统等的防护工作, 均应给予足够的重视。因为这些部位正是在侵蚀性介质作用下处于比较薄弱的环节, 一经腐蚀, 就会造成隐患和破坏。调查中有不少化工企业的室外装配式钢筋混凝土管架或栈桥,由于其节点或预埋件部位直接暴露在大气中而未予防护处理, 因此普遍存在着锈蚀现象, 对这些结构的耐久性极为不利。解决此类问题比较可靠的办法是逐步编制一些适用于防腐蚀要求的标准图, 对于各种外露的金属预埋件, 应采取相应的防护措施。目前比较通用的办法是将预埋件的表面涂刷耐腐蚀保护层、镀上防腐面层或采用C 20 细石混凝土以及包以铅丝网的1 : 3 水泥砂浆覆盖层并加表面防护层。

此外, 为增加钢筋混凝土构件受力钢筋的锚固强度, 适当控制现浇钢筋混凝土梁的第一支座_ 五部钢筋的最小截面, 增强钢筋混凝土板上孔洞处的刚度和保护措施, 限制钢筋混凝土构件伸入承重砖墙内的最小支承长度以及合理选择钢结构、木结构的断面和节点形式等等也是不可分割的部分。如何更好地从结构类型和结构构造方面采取防止侵蚀性介质腐蚀的有效措施, 还有待于各方面的共同努力, 开创更简单、更有效的办法。

三、结构计算

在侵蚀性介质作用下的建筑结构, 结构材料遭受腐蚀的影响将日益显著。一般当材料遭受腐蚀后, 其强度和弹性模量会有所降低, 构件的断面会有所削弱, 以至造成结构承载能力、刚度和抗裂性的不同程度的降低, 甚至会影响到结构的安全和正常使用。、对于钢筋混凝土结构的许多工作情况尚未进行充分研究, 如在车间内或室外侵蚀性介质的影响, 使钢筋混凝土结构比较快的损坏, 这种不利的工作条件, 在现行的设计规范中并未得到应有的反映。

过去对钢筋混凝土结构较广泛地采用了表面防护的办法(如喷抹水泥砂浆、油漆涂料等), 这些表面保护层是有作用的, 但在许多场合下并不能真正解决问题。因此, 应将较童要的承重结构构件的安全度适当提高, 以便有一定的安全储备。

对于按照承载能力计算的主要承重的和不易进行维修的钢结构构件, 应考虑一定的腐蚀裕度。钢筋混凝土结构构件的腐蚀, 一般从混凝土表面开始中性化, 当钢筋的混凝土保护层失去作用, 钢筋即开始遭受腐蚀, 即所谓“ 先锈后裂” (即先从钢筋产生锈蚀, 混凝土保护层被胀裂, 产生恶性循环) 的情况。所以应注意保证混凝土的强度等级和密实性, 并加强养护防止产生裂缝。

在结构计算方面, 不考虑内力的塑性重分布以及对钢筋混凝土构件的挠度值作适当限制等也是为了提高结构的耐久性, 但应结合具体情况(如考虑经济) 决策。

四、结语

建筑结构的腐蚀因素很多, 通过多年来的实践, 现在, 我们己经掌握了一些腐蚀因素, 这对于搞好建筑结构防腐蚀设计具有重要意义。但是, 我国经济还处在发展中, 进一步提高对防腐蚀工作的认识, 加强防腐蚀技术工作的研究, 健全防腐蚀队伍, 提高防腐蚀设计、施工、管理水平, 无疑是十分必要的。

工业建筑结构设计例2

如无缝钢管有着很好的空截面,在进行输送流体时可用作管道;钢管和卿钢等相比,强度相对较弱,但是其质量相对较低,稳定性相对较好。所以,设计者在设计过程中,首先要考虑设计的工艺需求。对于整体的结构设计,在方案选择中就要广泛的选择,同时多了解工艺的布置,明确工艺使用的具体条件,从而能够减少施工中出现的不必要的问题。

2影响结构计算的因素多

结构设计的结构计算是一项重要的步骤,大多数的设计者都会采用计算结果来进行分析和评价,从而对结构设计的合理性进行判断。而影响结构计算的因素相对较多,其结果也直接关系着施工工艺的荷载问题,对于整个结构设计来说有着非常重要的作用,因此就要全面的进行综合考虑,把影响结构计算的因素全面的考虑在内。

目前我国的厂房质量还有待提高,尤其表现在近年来因天气情况出现的暴雨暴雪而产生的厂房坍塌现象。所以,厂房结构的设计要更加注重其使用的安全性,尤其是要把这些外界的影响因素考虑在内,从而提高厂房的荷载值,这样才能够更好的提高厂房使用的安全性。另外,很多厂房的设计构件都能够达到使用的需求,但是很多问题都出现在节点上,在发生外界干扰时,这些节点很容易发生问题,不能够承担起高符合的作用,而厂房的梁柱中心线通常都是不重合的,这样对节点的压力也相对较大,从而使整体的性能受到影响,所以,对于这些额外的影响因素应当格外的注意。

3厂房的防火设计问题

钢结构的厂房在防火的能力方面相对较差,刚才在受热的过程中,其抗拉的强度会逐渐降低,从而出现变形的现象。而在温度过高时,刚才的强度就会随着温度的变化而逐渐的软化,从而失去了其应有的作用,导致厂房发生坍塌。所以,我们一方面要意识到钢结构厂房防火能力差的特点,同时还要明确钢结构的耐火要求。我国在钢结构厂房设计中也有了明确的规范,要求设计人员在进行设计的过程中严格按照防火保护的方案来对钢结构进行保护,这样才能更好的提高厂房的使用质量。当前,钢结构的厂房通常都会在钢结构材料中加入防火的涂料来作为防火的保护措施,在发生火灾时,这些涂料能够为钢结构提供一层隔热膜,从而加强钢结构的抗热能力,也能够更好的满足国家的相关规范要求。

工业建筑结构设计例3

1.1我们在设计的过程中也要对钢结构进行抗震性能设计的优化,促进其钢结构抗震性能的提升,以满足实际工作的需要。因此,在设计的过程中,应根据地理环境的不同,考虑结构的抗震等级及要求,合理考虑结构的整体稳定性,特别的梁柱布置的合理性和整体稳定性,应考虑在地震作用下或者想风荷载的作用下要满足规范的要求,确保钢结构的受力性能的提升,保证其变形能得到有效控制。由于受到水平地震力或风力的影响,钢柱底的剪力往往比较大,因此,在设计的过程中,应考虑柱底设抗剪键,设抗剪键来抵抗水平力对基础的影响,保证工程的整体稳定,满足抗震的要求。

1.2我们在设计钢结构工业建筑的时候,还应考虑钢结构的防火要求,因为钢结构的耐火能力是很差的,当钢材受热在100℃以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度降低,塑性增大;温度在250℃左右时,钢材抗拉强度略有提高,而塑性却降低,出现蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材出现徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,以致钢结构塌落。因此,在设计钢结构工业建筑时,必须做隔热及防火设计。选用良好的耐火材料,保证防火层的厚度及质量,从而满足防火要求。

钢结构在工业建筑的应用的优点的相对明显的,但其本身也存在一定的缺点,需要我们在实际工程应用中不断摸索,总结经验,不断改进,这样才能促进钢结构的不段发展,在这里我们只对比较突出的几个问题进行了分析研究。因水平有限,不妥之处敬请原谅。

2钢结构在工业建筑施工环节的优化

为了提高钢结构工业建筑的稳定性,我们首先要进行地脚螺栓环节的坚固性的提升,促进其地脚螺栓环节的精度有效控制,确保其钢结构的有效应用。在地脚螺栓的埋设过程中,我们要促进其精度的提升,促进其下序环节稳定运行。我们要做好钢柱的地脚螺栓安装的准备工作,促进其平面控制网系统的内部各个环节的有效协调,促进其螺栓的安装精度的提升,以满足实际工作的需要。把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固。

在钢结构工业建筑的施工环节中,我们要进行梁柱安装环节及其柱间支撑环节精度的有效控制,促进其空间刚度单元的稳定性,以保证其安装环节的协调。我们要进行垫板环节的有效应用,促进其定位线的精确性,促进其整体运作系统的有效优化。采用高强螺栓连接或者焊缝连接时,均匀满足设计规范的要求。保证其结构在竖向和横向的整体稳定性满足设计的要求。

为了促进结构构件的有效安装,我们要进行构件的储存工作的健全,促进其构件设备的有效应用,满足实际工作环节的需要。我们要按照相关的堆放规范,进行构件管理,确保该环节的有效运作。存放场地应设专人进行管理,并按供货要求和供货清单进行清点,资料存档.构件堆放时H型构件应立放,不得平放.每个构件的支点不得少于两个,支点的位置宜在构件端部七分之一跨处,叠放时不得超过三层并用木方正确的分层垫好垫平,支点应上下对齐。

工业建筑结构设计例4

对于工业建筑而言,其结构设计合理与否,不仅决定着工业建筑建设质量,也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计,工业建筑结构才会合理,与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同,其结构设计更复杂,安全性要求更高,要适应生产活动和工艺要求。介于此,进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的,利于加深对工业建筑结构的认识。

1工业建筑简述

1.1概念

工业建筑,指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中,构筑无有烟囱、水塔等,建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。

1.2特点

工业建筑主要特点:(1)要有足够的面积和空间;(2)符合生产工艺要求,安全性要求很高;(3)具体的生产活动不同,工业建筑结构形式也不同,要根据生产活动及其特点进行结构设计;(4)屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。

2工业建筑结构设计的复杂性与安全性

2.1结构选型

由于工业厂房建成后的使用用途不同,不同的工业厂房,其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以,进行工业厂房结构选型时,要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素,不仅要使用材质好、寿命长的材料,还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析:第一,钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构,具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且,按照这种结构建造出来的建筑,有着很广的适用性,很多厂房都采用钢筋混凝土结构。第二,钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设,工期短、成本低、施工方便,且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制,这种结构防火、防腐蚀性能较差,如果工业建筑采用这种结构类型,必须注重防火、防腐蚀方面设计。从以上内容可以看出,一般情况下,工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构,因为这种建筑结构优势明显,不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计,安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑,适宜采用钢结构。

2.2平面布置

确定工业建筑选址后,以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计,合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时,除了以生产工艺流程为依据外,还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房,以及污染问题,按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性,设计者可以采用计算机软件辅助设计,如建筑信息模型,基于同一模型设计多种设计方案,优选出最佳平面布置方案。

2.3生产工艺要求

建造后的工业建筑是用于生产活动的,为了生产活动的正常运作,工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据,将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点,这样才能保证工业建筑结构设计合理。对于工业建筑而言,其生产工艺要求主要体现在三个方面:(1)生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系;(2)运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作;(3)生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点,做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。

2.4防腐蚀设计

工业建筑建成投入使用后,受生产工艺和生产活动影响,生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质,容易腐蚀建筑物。所以,进行工业建筑结构设计时,要特别注重防腐蚀设计。第一,选用防腐性能好的材料,或对建材采用防腐措施。如,门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料;金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料,在金属表面形成防腐层;地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。第二,结构构件采用钢筋混凝土材质,同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材,务必要做好防腐蚀措施,必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。第三,带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游,限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。

2.5防震设计

防震设计是关键的,它在工业建筑结构设计上占据首要位置,因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定,工业建筑方防震设计要求比较高,如果不能达到安全性要求,一旦遭受意外的冲击振动,所造成的后果是严重的,特别是生产活动具有易燃易爆特点的,危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此,进行工业建筑结构设计时,必须合理进行防震设计,符合抗震要求。当工业建筑结构规则、对称,整体性比较好时,按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计;当工业建筑结构整体性比较差使,要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施,增强工业建筑结构的抗震性;当工业建筑厂房的结构高差比较大时,必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置,并分开相邻的抗震缝,便于提高结构的抗震性。此外,抗震缝两侧要布置墙等构件,并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。

3结论

综上所述,工业建筑不同于民用住宅建筑,其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求,要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作,使工业建筑结构设计符合生产工艺要求,满足建造后的使用用途,达到相关设计标准。

参考文献:

[1]潘绍洁.工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J].科技展望,2016(07):33.

工业建筑结构设计例5

现代工业建筑结构的设计风格多种多样,不同建筑的功能性也大不相同,依据设计角度的不同,工业建筑的结构优化设计需要依据具体情况来制定的。工业建筑的建设是十分复杂的,对于建筑的荷载也是比较大的,为了解决在工业运作上高分贝的噪音和污染物等情况需要对于工业建筑的建筑工艺结构进行更高层次的优化设计。

1 工业建筑结构优化设计的探讨

1.1 工业建筑优化设计的目的

在现代工业建筑的优化设计中,根据不同建筑优化需求的目标不同可以将其分为两种。第一种是传统概念上的建筑结构的设计和优化,其中包含了对于结构成本结构设计优化、设计质量的提升以及能够保障结构设计的科学性和合理性,完全满足现代社会低碳环保的要求。第二种是通过建筑结构的设计的优化目的来达到企业工业的生产目标的要求,实现对于建筑整体结构的布局和设备的放置以及施工流程数据的分析和处理,以提高工业生产的工作效率,增加企业的市场竞争力。

1.2 工业建筑结构优化设计的队伍建设

受到建筑结构优化设计对设计优化人员的要求具备专业性和技术性的影响,工业建筑结构设计的优化需要企业建立科学合理的优化设计队伍为中心开展工业建筑结构的优化设计工作。工业建筑结构优化的团队应该包括专业的建筑工程师来对于建筑结构的主体结构进行分析和设计,还有要具备工艺技术人员来完成对于工艺布局和工艺流程的数据分析理解[1],对于建筑结构的要求进行解读,分析所设计的建筑结构的优化方案的可行性和合理性。基础团队中还需要配备相应的工程机械设备工程,来完成对于设备的安置和使用和结构布局等进行分析处理,最终确保设备能够安全合理的运行。工业建筑的结构优化需要做到以基础团队为核心开展工作,才能确保在工业建筑的结构设计优化工作的科学发展。

1.3 工业建筑结构优化设计中存在的问题

在现代工业建筑结构设计优化的经验研讨和共享中,多数设计团队和建筑工程师都对工业建筑结构的提出了不同的见解。首先建筑物内部钢结构的应用对空间美学的设计会造成产生巨大的影响。除此之外,在工业建筑结构设计优化的项目中,会因为部分设计人员因为经验不足缺乏对整体建筑结构布局的认知,从而导致对建筑工艺的使用和了解不足,造成建筑结构优化设计的成果不突出,进而会出现许多企业对工业建筑结构设计优化的工作不支持、不认可等问题。在上述工业建筑结构优化中,工业建筑物内部对钢结构的设计是所有建筑结构优化设计中最重要的方向。工业建筑施工建设的项目中占据总成本七成以上的是材料的费用,其中钢材料的价格就达到几千元一吨。在保障建筑物整体工程质量的基础上采用科学、合理的方式减少建筑物中钢材料的使用比例可以有效的降低工程造价。因此对工业建筑结构的优化中要合理优化和使用钢材料,实现降低成本的目标,确保企业的经济效益的增长。我国工业建筑结构的优化设计中,由于部分工业建筑在概念性的优化设计在整体设计方向上缺乏量化标准,所以建筑结构的设计优化中会存在较大的差异,严重影响了建筑物整体的设计和施工,针对这一特殊情况的产生,工业建筑结构在优化设计上应该更加灵活的应用和制定建筑结构设计优化的具体方案,以具体的建筑数据作为参考依据来对建筑结构的整体设计进行优化处理,以提高优化效果。工业建筑结构的优化设计中,由于工业结构的特殊性,所以会对建筑物内部的管理工作需求以及数字化办公产生一定的影响,在工业建筑使用之后仍然会有各岗位的人员不断出入来操纵内部各设备和软件,因此在工业建筑结构设计优化上需要充分考虑结构布局的影响。综合考虑各建筑内部的设备使用和工作管理的需求,对工业建筑的结构设计进行充分的分析和研究,提高企业的工作效率和工作质量,降低企业对成本的投入,提高企业的发展和进步。

2 工业建筑结构优化的方法

2.1 结构优化模型和设计方案

工业建筑优化设计可以在基础结构方案、围护结构设计方案和屋盖系统方案这三个方向上对建筑结构模型进行优化分析。可以在型号的选择、受力分析时和资金等方面投入等实施的过程中围绕结构优化的总体目标进行优化,以便最终能达到经济适用、安全可靠、高效环保、以人为本的要求。通过参数的选择和确定的方式来建筑工程的结构进行优化设计,在过程中可以通过设计多个变量和约束条件的来对非线性结构设计进行优化处理。在方案结束后,通过编制来进行运算就可以实现对于建筑结构优化的最终确立。[3]

2.2 建筑结构优化的注意事项

现阶段的建筑结构优化过程中,我国大部分建筑师都不会参与到前期方案的制定和设计上,对于结构合理性和可行性的问题充分的认知,在后期的工程建设和方案的设计中增加了困难,这就需要加大对于工程的投入和使用。在工程结构设计前期就引入结构优化的设计理念,这样不仅能够从全局的角度来分析和理解工程优化设计的需求和作用,还能降低企业资金的投入,在工程的前期就进行有效的控制。根据不同的建筑工程所处的地理环境、周边位置以及选择合适的地基基础结构来制定工业建筑的设计优化方案。把握对于工业建筑内部的细部结构设计,例如在钢筋的选择上,要符合对于扭转力和抗拉力的要求。[4]工业建筑的结构优化能够通过对于优化活动的开展情况,来降低在管理过程中对人力、物力和移动距离的投入,提高企业的工作效率,降低企业对于工业的建筑结构的成本投入。现工业建筑内部的钢结构的应用日益增多。对于工业建筑的结构设计中,设计人员缺乏对于钢结构工艺的深入了解和探讨,十分容易造成优化设计的效果不突出,达不到预期的工业建筑结构优化设计的标准。

2.3 建立完善的工业建筑结构优化体系

目前国内的工业建筑结构的优化设计中,由于对各工业建筑结构的优化设计缺乏一个统一的指导和管理,就会出现建筑内结构优化不合理的问题。因此在对工业建筑结构进行优化之前就必须建立一个完整的管理体系,通过管理体系和工业建筑结构优化中出现地问题进行相互验证,来及时掌握管理体系中存在的问题,及时发现及时解决,并对管理体系进行完善,相关岗位的工业人员也要针对管理体系的建立来采取更加合理的管理方式,不断完善工作内容,以此实现对工业建筑结构设计优化质量管理的目标,提高工业建筑结构的优化设计的质量和后期的使用效率。

3 结束语

我国工业化的发展速度在不断的提高,工业领军企业的规模也在逐步的扩大,新的工业园区对于园区内的工业建筑的相关要求也更加的严格。针对工业建筑结构的复杂性和特殊性,相关企业应该重视对建筑结构优化设计的关注度。充分利用工业建筑结构的优化设计方案来优化技巧、降低对于工业建筑的整体投入,节约成本,降低工程总资本的投入。同时要满足工业建筑结构中设计优化过程中对工业职能的需求。随着市场竞争逐步朝向白热化的发展趋势,企业的经营管理成本已经成为影响企业在未来发展重要因素。

参考文献

[1]李晓光.工业建筑结构优化设计的探讨[J].科技创新与应用,

2014,10:194.

工业建筑结构设计例6

随着市场经济的不断发展,我国工程建筑建设的进程也在不断加快,近年来,工程建筑混合结构设计已经渗透到了人们生活和生产的方方面面。为满足现代热门的生活需求,建筑工业科技的发展非常迅速,其设计理念也在不断完善,在推动相关工程企业发展的同时,也促进了工程建筑设计师的工作积极性。

1 工业与民用建筑混合结构设计

1.1 建筑物结构布置

现代工业与民用建筑工程的设计理论已趋于完善,为了保证整体建筑的可靠性、稳定性、安全性,建筑设计师在设计其混合结构时,通常采用简单规则的建筑外形,如方形、矩形等,这种建筑物结构布置不但能提高建筑物的美观性,还能有效的提高其安全使用寿命,使整体建筑物美观大方。在建筑工程师设计建筑物的混合结构时,要着重考虑其结构的水平合力和侧力重心,这两个标准是维持混合结构平衡稳定的重要因素。

通常情况下,建筑物的承载能力主要依赖于其混合结构的稳定性,主要表现在以下几个方面:①各部分混合结构的物理学参数,如侧向度、承载力等,这些物理学参数是评定建筑抗震性的重要依据;②在混合结构中,要根据不同建筑层的受力特点,制定建筑转换层、加强层、支持层、顶层等结构设计图,通常情况下,结构构架要符合三角定理的数学模型;③在建筑工程施工过程中,其混合结构中的框架结构是维持建筑稳定性的主要依据,在相互垂直方向,要设计建筑连接结构,使建筑工程的斜向力和垂直水平力互相抵消,这个施工环节是奠定牢固建筑物的基础性施工。

1.2 建筑物的混合结构设计

1.2.1 混合结构的抗震设计

建筑物的抗震性是建筑师在设计混合结构时要考虑的重要建筑性能,建筑工程施工过程中,为保证建筑物混合结构的稳定性、承载性、延性,通常采用预应力混凝土。这种混凝土具有的结构特性很好,如韧性、承载力强,延展性好,可以有效提高建筑物的抗震能力。在设计抗震结构时,建筑施工人员会在建筑物的柱体结构上设置钢类高粱,让它与钢筋混凝土筒体相连,同时为确保预应力混凝土在混合结构中发挥其延伸性,还要采用很多工程措施,具体如下:①在钢筋混凝土的筒体结构中,设置防护装置,保证混凝土结构的完整强,使用配筋筑造筒体结构的角部;②加强混凝土强的厚度,控制混合结构的剪应力,使之与其他作用力综合;③在混合结构剪力墙的端部设置型钢柱,由四个暗柱形成的型钢柱结构围绕在剪力墙周围;④在混凝土结构中应修建多层钢筋柱体,以保证结构暗梁的稳定性;⑤采用型钢预应力混凝土建筑竖缝剪力墙;⑥在混凝土筒体结构中,要尽量使其开洞位置与结构处于水平位置;⑦在筒体结构和混凝土结构中设置水平缝,以保证其混合结构相连的地方受力均匀,使整体结构具有较强的稳定性。

1.2.2 设置混凝土结构加强层

在建筑使用过程中,经常会受到外部环境或外力的影响,其建筑会发生一定程度的弯曲变形,甚至有时会出现倒塌现象,危害人们生命安全的同时,带给人民和社会巨大的经济损失。所以建筑设计师在建筑工程混合结构时,通常会在其受力最大的结构层级设置加强层,顾名思义,加强层结构性能的抗干扰性、抗震力非常强,建筑物在受到外力冲击的一瞬间,主要受力点承载的力量非常大,所以在其主要位置设置加强层,可以有效的避免其主力结构的脆性,以保证整体建筑物的安全。使用加强层可以将混合结构的筒体剪力墙的一部分弯曲变形,向外延伸,减小其混合结构的水平方向受力,这样可以防止建筑错位。

2 混合结构的体系设计

2.1 框架剪力墙结构设计

这种混合结构在工业与民用建筑施工中应用非常广泛,其综合结构性能非常好。结构中的双向抗侧力体系是其结构的核心系统,在混合结构的框架剪力墙两个主轴方向分别设置独立的单元结构,这种单元机构要遵循对称原则,并且其结构外形要简约大方,同时要注意在施工过程中,要尽量避免框架剪力墙出现缺失部分或凹凸不平。

2.2 框架剪力墙的结构设计要求

在混合结构设计中,混合结构对框架剪力墙高度和宽度的要求很高,因为墙面水平的承载力较大,所以为了保证其具有一定的延展性,抗震性,其建筑工程材料通常采用预应力混凝土。建筑在遭受强烈外力冲击时,使剪力墙不会裂缝、不会倒塌。框架剪力墙是框架结构和剪力墙结构的结合体系,它具备混合结构的各种结构优点,一方面增大了房屋的使用空间,另一方面也增大了混合结构的抗震性能,在现代工业与民用建筑中应用较为广泛。

3 工业与民用建筑混合结构的实施

多层建筑的楼板必须具有良好的刚度、稳定性,在施工过程中为了尽可能的减小楼板的重力,必须提高施工进度,降低混合结构的水平受力。混合结构的楼面建筑形式主要有三种:①在楼面压力过大时,要在混合结构强做吊顶,这种建筑结构可以增加楼面的抗震性,但是其建筑成本较高;②降低楼面高度,这种建筑方式使建筑空间大大减小;③框架剪力墙,这是一种新型的建筑混合结构,其结构性能非常好,具有良好的稳定性、安全性、抗震性。

4 结语

综上所述,我国工业与民用建筑应用新型混合结构设计技术的发展较晚,很多工程施工技能和工程技术仍不够完善,存在很多问题。混合结构设计是推动工业与民用建筑发展的主要助力,同时也是建筑工程发展的必经之路。在建筑工程应用混合结构时,必要要选用适当的建筑材料,尽量降低工程建筑成本,严格控制监督建筑施工的每一道工序,为这种混合结构奠定了坚实的建筑施工基础,从而有效的落实工业与民用建筑混合结构的设计理念和设计要求。

参考文献:

[1]郭志娟,尚高峰.工业与民用建筑的混合结构设计施工办法漫谈[J].中华民居(下旬刊),2013(9).

工业建筑结构设计例7

中图分类号:[F287.2] 文献标识码:A 文章编号:

一.引言

结构工程时在进行设计时,有大量的工程需要计算,部分内容计算方式较为繁琐,工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广,建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中,解决了结构工程时手工计算的难题,也提高了结构设计的工作效率,提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作,被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后,带来的是设计的单一,结构设计变成单纯的软件化,结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求,这造成建筑墨守成规,缺乏结构创新。

二.工业建筑中的结构概念设计。

1.工业建筑的特点。

工业建筑是进行工业生产的房屋,由于其特有的建筑使用性质,在工业进行建筑设计中,要根据其特点进行设计。

(1)工业建筑要密切结合生产,要满足工业生产的要求,为生产工人创造良好的劳动卫生条件,工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。

(2)工程生产的类别较多,也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型,有热加工也有冷加工,有的要求开敞,有的要求恒温,这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。

(3)部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备,还有的需要较为高大的敞通空间,在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。

2.工业建筑中的结构概念设计。

在建筑设计中,通过不断的设计研究和实践,结构设计工程师积累了大量的经验,并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来,计算机技术得到广泛应用和普及,计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中,设计单位开始抛弃图版,开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下,部分结构工程师通常都会形成一种错觉:建筑结构设计很简单,仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册,在根据建造师给出的非结构空间方案,利用计算机完成。在设计中,结构设计师变成了拼图的玩家,被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识,同时也容易造成和建造师发生交流分歧。

在我国现行的《建筑结构设计统一标准》 (GBJ68-84)采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则,要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理,但在运算过程中,还存在一定程度的近似,仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中,无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构,结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作,且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中,在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性,导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范,而是要将规范当作实际参考和指南,在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择,这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知,在结构设计时,要将概念设计应用到实际设计工作中。

概念设计是通过运用清晰的结构概念,不需经过数值计算,依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想,对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析,综合考虑结构的实际受力状况,计算假设间的差异大小,对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键,而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计,要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系,其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性,无法适应处理所有的建筑结构问题,在实际设计中,也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析,这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性,通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。

建筑结构设计中,计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据,但到底是何种工况才是最适合的工况,哪种工况结果是最需要的结果,这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析,在此情况下,建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用,才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性,而最终筛选出需要的结果。

在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中,无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理,这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划,必要时候要进行建模计算,提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时,要和大工艺的设备选型相辅相成,要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长,一般在得到相关责任人审查后,施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商,开始提供供货,在此阶段中,相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据,一旦此时忽略了大型设备的影响,或是对其他项目考虑不周,会导致下阶段非常麻烦,更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中,要综合运行结构概念,结合工业生产工艺的特点,选择建筑结构性能较好,较为经济的结构方案,运用结构概念,在深刻了解结构性能的基础上,灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件,建立合理的简化模型,利用计算机结构分析软件的优势,提供经济合理的建筑结构设计方案,为施工图设计做好充分准备。

另外,随着社会的发展,未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多,其建筑的体型也会越来越复杂,钢结构会大量的应用到工业建筑中,这就要建筑结构提高设计标准和要求,在满足工程进步和生产工艺要求的同时,要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用,在提高施工进度的同时,要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计,改善计算机分析软件的滞后性,逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上,融入结构概念,通过恰当的设计、假定、简化,使计算机分析更接近真值,保证计算分析结果的有效、合理、可行。

五.结束语。

工业建筑结构设计中,在总结设计经验的基础上,融入结构概念设计,这要求结构设计工程师要富于创新,并要有丰富的实践经验,通过建造师的协同,来提高工业建筑的结构设计质量。

参考文献

工业建筑结构设计例8

2煤炭工业矿井建筑结构设计中的改进措施

煤炭工业中的建筑结构设计必须体现安全性,因而其设计要求较一般的建筑设计高出很多,同时由于以往建筑设计对功能、安全等指标的过于注重,而忽视了其他方面的考虑,使得设计上存在一些问题,需要在具体设计中加以改进,以实现更高的发展要求。

2.1明确建筑结构设计指标,建立标准模型

煤炭工业建筑设计的成型由各项具有重要作用的指标数据决定,这也是在设计中的重要参考依据,对设计方案的最终完成有着重大影响[3]。建筑设计的各项参数包括目标参数、控制参数等的设定都要结合煤矿的实际情况,将波动幅度小的参数选择出来,作为指标形成参照标准,能够在设计中更加精准地得出与目标参数相符的数据。在设计中,建筑材料以及结构构件尺寸、面积等指标需要在建设前设定出来,对各项参数前处理。相似的函数应当设计多组,以便在比较中找出最优化的方案。通过函数分析煤炭工业建筑结构的性质,为工程建设最大限度地节省了时间、材料等。同时,建筑结构的稳定安全性与使用年限等的硬性规定,设计要权衡约束条件,结合力学等科学确定架构的刚性、结构形变限度等,确保符合规定标准。当设计各项重要指标都确定之后,以此为参考建立标准模型,使结构设计更加直观化,有助于煤炭工业建筑的最终建设。

2.2综合计算数据,选择最佳设计方案

煤炭工业的建筑结构设计除了庞杂的数据确定外,还设计多项计算程序的运行,这也是改进设计的一个重要环节[4]。由于煤炭工业建筑要求高,变量复杂,多种设计条件在其中需要综合考虑,因而对其进行数据的计算,以实现建筑建构的精确化。在计算当中,结合实际需要,采取不同方法对数据进行演算,转化约束条件,节省时间,恰当的计算方式能够推动程序的最优化,使其用途更加齐全,运行更加高效,多个小程序的有机组合,形成程序的综合化,使结构设计更有保障。通过程序的运算,结合计算结果,在模型的矫正下,根据现实要求,选择煤炭工业建筑结构设计最佳的方案。通过对这个方案进行可行性的评估以及安全性等的结合,进行具体实施建设。同时,在以往建设中对煤矿建筑美观因素考虑不足的具体情况下,将外观等参数置入计算当中,在方案中加以体现,从而提高结构设计的人性化。

2.3综合分析计算结果,保证结构设计质量

由于在结构设计中参数的复杂性,导致计算结果也多样化,主要的设计人员要将计算结论加以统计,进行综合分析,通过各个设计方案优劣的比对,形成科学的认识[5]。在此基础上,从多个角度抓住方案细节,分析异同点,避免因疏忽而遗漏了关键点,致使出现结构设计的漏洞。煤炭工业的建筑建设是一项综合的工程,需要动用大量的资源,因此,设计上必须精益求精,在考虑节省成本的同时,对建设技术也要相应地加以改进。通过对数据计算结果的综合分析,设计方案的比对,消除了建设中的各项弊端,使结构设计更加趋于科学性,从而保证了建筑结构设计的质量,为设计的优化提供了重要的保障。

工业建筑结构设计例9

社会经济与科学技术相互影响,不断互助促进发展。房屋居住作为人们最基本的生活需求,人们会一直不断提高其质量水平。时代在不断进步,社会在不断发展,人们对房屋居住水平要求也随着时代的前进而不断提升,因此房屋行业的发展一直处于高潮。建筑施工按照用途分类可分为工业和民用建筑两种,工业建筑能够满足人们的工业以及辅助工业生产需求,而民用建筑则需最大程度满足人们日常生活所需。工业与民用建筑混合结构设计的基本原理是科学合理的,并且能够延长建筑物本身的使用寿命,不仅满足居住要求,同时又不妨碍人们日常的公共交通,不影响城市的布局景观。

一、工业与民用建筑的混合结构常见的设计类型

1、简体结构

工业与民用建筑中的简体结构比较常用于超高层的建筑物中。简体结构具有较高的灵活性,其空间结构的侧力刚度和抗扭能力相对于其他结构来说都具有绝对的优势。简单结构平面设计的形状可以使用方块、圆形或三角形,如果实际情况需要复杂一点的混合结构,可以在简体结构的基础上选择长宽比例低于 2 的矩形,作为简体结构的模板来进行设计。

2、砌体结构

砌体结构对材料、技术要求较低,砌体结构因其施工速度快、效率高的特点使得其施工过程相对于其他设计方法来说比较简洁。砌体结构中使用的墙体的围护和承重作用较好,因此利用砌体结构构建的建筑物的立面效果比较结实。但砌体结构抗震性能较差,七层以上的高层建筑往往不适合用。

3、框架结构

框架结构使用钢筋混凝土作为材料,因此其抗压、抗弯、抗震效果比较理想。因此框架结构在高楼层建筑物的应用比较广泛。框架结构独立性较强,其承重结构和围护构件是彼此独立的,相互之间影响较小。框架结构的平面设置灵活,平面的刚劲程度也够均匀,能够满足建筑工程生产工艺的标准要求。

4、剪力墙结构

剪力墙结构整体性、空间性、承载能力都比较理想,因此,可以使用剪力墙作为高层建筑特有的抗侧力构件。剪力墙属于承重墙的一种类型,灵活性差,在公寓住宅类型的建筑比较常用。

二、框架-剪力墙混合结构体系的设计

框架-剪力墙结构设计常用于抗震建筑,框架设置一搬把剪力墙两个主轴作为主方向。独立结构单元内的平面设计要做到简简约、规律、对称的基本原则,凹凸不平和缺失部位要尽量避免;楼梯、电梯的设置远离拐角凹角和端部处,以免发生结构体出现偏转。竖直方向的建筑要满足均匀合适的要求,建筑体发生弯曲以及过薄的现象影响其抗震力效果。构件不能超过节点的承载力,采取有效措施防止受到反复荷载作用的影响以致刚度过早退化。设计构造时,设计人员要注意防止脆性破坏,从而保证设计的构件延性足够满足需求。

三、工业与民用楼面结构

多层的建筑施工需要高度稳定数值以及足够的承载力,建筑工程的高质量体现在施工的过程中楼板质量数据的有效控制。目前主要采用能够保证工期的楼层建构模式为组合楼盖。组合楼盖包括压型钢板、现浇整体、钢筋混凝土叠合板等形式,压型钢板组合楼盖的缺陷之处在于需要在工程项目施工完成后对建筑物不平整的部位另外实施吊顶处理,从而保证建筑物外表的审美度,结果就造成建造成本的增加;现浇整体组合楼盖解决压型钢板形式整体效果差的缺点,受重能力较强,但需要进行工程量大、施工速度慢的模架构建工作,进而影响施工进度;钢筋混凝土叠合板组合楼盖既能避免额外的吊顶费用,又具备良好的整体性能,因此,其利用范围比较广泛。垂直支撑常用来在高层建筑中,以增强其抵抗水平地震的作用,其支撑形式灵活多变。

四、一些工业与民用建筑的混合结构的办法改进

1 预应力大板

目前,我国建筑行业领域中预应力混凝土大板结构技术的使用范围越来越广。这是因为预应力大板应用于居民住宅建筑可以使其平面布局更加灵活,同时 还具有重新改造的特殊功能,能够在很大程度上满足人们对房屋建筑日益增长的多样化需求,从而轻松解决用户对于房子个性化、多样化的问题。另外,由于预应力大板一般情况下回安置在墙柱之间,因此,预应力大板还能在一定程度上提升建筑物楼层的高度。

2 钢结构具备的优点

2.1 强度足够高

相对于建筑物的其它结构来说,钢结构所采用的施工材料强度是最高的,因而,钢结构常常应用在空间比较大的房间的布置,不仅外表规整、美观,而且内部结构合适得当。其它的建筑物结构则由于缺少强度的保证和材料的性质等因素,限制了其房屋空间布置的自由度,比如说钢筋混凝土结构、砖结构等等。钢结构所采用的钢材强度高,民用高层建筑进行结构设计时,可适当应用该结构进行大开间的布置。

2.2 效益较理想

工业与民用建筑混合结构采用钢结构体系能够获取理想的综合经济效益,因为钢结构体系采用的施工材料相对于其它的结构如钢筋混凝土结构、砖结构等材料比较来说,其沙粒、土质以及石块含量大大减少。钢结构材料的这种特性有利于推广期在地基中使用范围,即同时推广到软弱地基的使用,在不影响建筑质量的基础上大幅度减少工基础的程造价。工业与民用建筑设计混合结构设计采用钢结构,可以简化施工操作流程,缩短施工周期,进而大幅提高工业与民用建筑设计混合结构设计的综合经济效益。

2.3 性价比高

工业与民用建筑的混合结构设计采用钢结构还能体现其高性价比的性能,高性价比永远是所有行业追求的目标,因此钢结构还能无形推动其它相关产业如钢铁产业的健康发展。此外,钢结构的高性价比特征还能起到保护环境的作用,绿色环保是当代建筑行业领域所倡导的目标,因此,钢结构发展势头良好。

结束语

综上所述,工业与民用建筑的混合结构设计的科学性主要体现在其采用的技能是否能够满足建筑的实际需求,并在此基础上减少施工的强度、缩短施工周期、节约投资成本。目前在工业与民用建筑的混合结构设计已经通过理论与实践的双重检验,其科学性得到了有效验证,为此,我国建筑行业领域应加强其推广范围和利用程度,不断提高自身的建筑施工质量和水平。

参考文献:

工业建筑结构设计例10

中图分类号:TB482文献标识码: A

1 工业与民用建筑中护的结构设计要求

1.1 遵循合理实用的原则

工业和民用建筑在建设过程中,设计是首要环节,要求设计人员根据建筑物的使用和实用要求,运用建筑力学和建筑美学方面的知识和经验来进行设计,尤其要注重保暖、通风、采光等功能的设计,如果设计稍有不合理,将会提高建筑物日后在取暖、通风、照明方面的费用,如果设计严重不合理,那么建筑物就面临更改设计,从头再来的惨重损失。

1.2 尽量采用环保型能源

在对工业和民用建筑进行护结构设计的过程中,应首先考虑实用环保型能源。我们知道,科技发展日新月异的今天,能源的较量也不容忽视,谁能在能源节省方面有突破,谁就能

控制市场的走向。因此,在工业和民用建筑护结构设计中,应该充分考虑到环保型能源的使用,比如太阳能类的可再生能源,常见的有太阳能热水器,太阳能电池等,在为建筑设计取暖、照明时,就可以采用这些环保型能源。不仅节约成本,保护了环境。

1.3 合理使用不可再生能源

在技术能达到的范畴,首要选择自然是环保型能源,然而有时设计无法达到预期的效果,就要合理采用不可再生能源。比如我国北方的冬季供暖问题,大部分还采用机械设备为建筑

物提供热量,然而这种设计十分消耗能源,机械设备的折旧维护成本高。在今后的设计中应该逐渐采用环保型能源进行替换,但是结合中国的实际国情,在很长一段时间内,只能通过合理使用不可再生能源来实现工业和民用建筑护的结构设计。

2 工业与民用建筑中护的结构设计步骤

2.1 确定围护结构设计部件

在进行工业与民用建筑中护的结构设计过程中,首先要确定主要围护结构设计的部件,包括其结构、形状、功能,在设计初期,要参照任务书和设计规范书,说明围护结构的功能,通俗的说就是要根据采光、通风、保温、隔热等需要设计门窗的大小和位置,确定门窗应采用的材料和数量,设计墙体的厚度、层次和选用的材料等。

2.2 模拟分析建筑物能耗

在设计阶段,无法得到准确的能耗数据,那么就需要对建筑物的能耗进行模拟分析,要考虑建筑物在一定时期内的总能耗,不仅要分析供热、供暖等主动提供的功能,而且要充分考虑建筑物的热损失,如果建筑物在使用过程中,热损失过大,大大超过经济要求,那么此建筑的护结构设计就是失败的,应该重新设计维护结构,减少能耗损失。

2.3 护结构及连接节点设计

在进行护结构设计时,要充分考虑结构的强度和刚度,使得所建设的建筑物符合国家要求的标准,能承受雨雪、暴风和地震等恶劣天气情况的考验,同时对于成型的长期环境条件

也要有相应的适应能力,比如北方的冬天室内外温差大,在进行结构设计时,就应考虑到护在控制温度、湿度方面的功能。

在设计连接节点时,要尽量采用柔性节点构造,以适应建筑结构发生位移和尺寸的变化。在选择连接节点材料时,还要考虑到各种材料之间的力学作用和化学性能。不管是对结构还是连接节点的设计,都要求建筑过程中便于施工和安装。

3 工业与民用建筑中护的结构设计策略

建筑物室内的舒适度由环境参数来表述,如温度、湿度、照度、空气流速等,围护结构主要是用来控制室内环境参数,使建筑物中的学习、工作、生活的人们获得最舒适的环境。下面结合几项性能来阐述建筑护结构设计的策略。

3.1 保暖设计策略

建筑物的保暖设计主要包括:提高供热和采暖系统的热效率、降低维护结构的热损耗。有关数据显示,建筑中墙体的散热量可达到护结构总散热量的 30%,因此墙体节能设计是重点。在墙体的设计过程中,要充分了解各种墙体材料的传热性能。如果采用单一材料的外墙,在考虑材料价格成本,施工简便程度,承重强度的前提下,要尽量克服材料传热系数高的缺点,同时为了加强保温性能,可考虑填入热阻高的材料来填充空隙。也可采用复合外墙来进行墙体设计,复合外墙是对围护材料、承重材料、高保温材料进行复合。

3.2 通风设计策略

为了保持室内环境的舒适和健康,除了保暖之外,建筑物的通风也很重要。自然风是主要的通风来源,因而在进行工业与民用建筑护结构设计中,要充分考虑风压和热压。建筑物的通风主要采用窗口和门作为通风渠道,这样能降低工程的复杂性。在设计过程中,要合理安排门窗位置,应符合人体活动的高度,适合开关。

3.3 隔热设计策略

因为我国地区跨度大,南方夏季对于建筑物的隔热性能要求也较高。要达到隔热的效果,门窗等可采用隔热玻璃,保证室外热量被隔绝在外。隔热玻璃包括吸热型和热折射型,采用隔热性能好的材料能使室内温度得到很好的控制。

4 结语

我国目前的建筑能耗相对较高,与发达国家有很大差距,考虑到我国南北环境差异比较大,在进行工业与民用建筑的护结构设计时应该结合实际的环境考虑,在节能原理的指导下,采用与环境相适应的材料,再加上合理的设计,将会给人们带来更加舒适的生活和工作环境,同时将会给工业和民用建筑方面带来更大的经济效益。

工业建筑结构设计例11

中图分类号: S611 文献标识码: A

0 前言

就现在工业建筑而言,在技术不断的发展下,传统单一功能型的厂房也渐渐的被许多多功能综合厂房所代替,由此可以说明,工业建筑结构设计也在不断的发展和进步。但是,在工业建筑结构设计进步的大趋势下,还是存在着一些问题有待解决,因此,下文主要就工业建筑结构设计中存在着的问题进行了详细的分析和探讨。

1 计算系数取值的问题

1.1 活载组合值系数取值问题

在工业建筑结构设计当中,使用的PKPM软件以及SATWE模块中,默认活载的组合值是0.7,对于0.7这个组合值系数来说,只是大部分建筑活载组合值是0.7,但是,在变化性比较复杂的工业建筑上来说,还有一小部分建筑与这个活载组合值的系数是不一样的[1]。因此,在工业建筑结构设计当中,工作人员不能单一的使用软件生成默认的活载组合值,与此同时,还要根据当时设计的工业建筑结构的类型分析,要达到在选取活载组合值的时候要让其达到精准值,才能更有效的建筑的质量,确保使用的安全。

1.2 梁扭矩折减系数取值的问题

根据现今工业建筑来看,化工厂、轻工厂等因为这些厂房吊挂的设备相对来说比较多,在建筑楼面开洞较大,而且在洞边还需要设备来支撑,因此,在这样的工业建筑设计时,为了达到更好的设计效果,就必须有精确的计算数据,这样梁扭矩的折减系数才更为精确。上文提到过现在的工业建筑设计人员大多都使用PKPM软件以及SATWE模块进行计算,这样生成的固定系数为0.4[2]。但是这个数字是不适合应用于工业建筑中的,这个数字比较适合应用在民用建筑中,因此,在实际的工业建筑结构设计中,设计人员需要根据相关的设计经验以及建筑的实际情况,对这些软件进行参考性的使用,才能够确保建筑设计数据的精准,确保建筑的质量。由此可见,在进行工业建筑结构设计的时候,设计人员在数值的取值上,不能单单的依靠设计软件,需要设计人员结合实际情况进行参考。

2 建筑工业施工方面的问题

2.1 轻视工业厂房防火防爆的需求

工业建筑的厂房分好多种,厂房在设计的时候也应当根据其用途而设计。比如经常存放一些气体性的物品,工业建筑设计人员在设计这样的厂房时,就要考虑到他的安全性,当然就要考虑到它的通风性,设计人员就要把这样的厂房设计成半敞开式或者是全敞开式的工业厂房。相反,有一些需要封闭式的厂房,比如存放爆炸性物品的厂房,在设计这类厂房的时候,就要考虑到在发生事故的时候爆炸泄压的面积,当然在建筑这样的厂房还需要注意的一点就是多开窗户,如果泄压面积不够的话,更多的窗户会起到很好的泄压效果。而且在设计防暴的厂房时,采取的材料大多使用容易脱落的轻质材料门、窗、屋盖等设施都是需要使用容易脱落的轻材料才设计。在工业建筑中,泄压设施应建立在比较开阔的地方,且避开人员比较集中的地点,在布置泄压设施时,应该靠近爆炸源,这个设计不容许忽视,如果真的发生了事故,那么定会造成无可挽回的严重性。所以,在建设防火防爆厂房的时候,泄压面积一定要考虑并且计算好,才能确保安全的问题。

2.2 预埋件布置的问题

在工业建筑的厂房中还有很大一部分的厂房需要在建筑物梁上预埋吊环,但是大部分在这个环节上设计的都不是特别规范。吊环的选材很重要,应该使用没经过冷加工的钢筋制作,并不是使用冷加工过的钢筋,当然了工业建筑设计人员在设计方案上一定要标注一下,以防止施工人员用错材料,造成安全问题。制作好的吊环一定要绑扎或者焊接到建筑物受力的钢筋上,在绑扎到受力钢筋上时,一定要注意埋入的深度;对于结构设计人员来说,一定要细心仔细的去了解图纸,如果不能够了解图纸的话,那么可能对预埋设计造成了影响,可能有一部分埋在了结构梁的上边,而且还有一部分却埋在楼板的下面。因此,在布置预埋件的时候,一定要查看结构图纸,并且适当的调整预埋件的位置,避免以上的现象发生。当然了工业建筑结构人员的设计将直接影响了预埋件的预埋位置,所以,工业建筑结构设计人员在设计的时候,一定要对楼面结构的图纸详细的了解,一定要做到发现错误,改正错误,做好无纰漏的设计,避免施工中发现有不妥的地方,造成进度上的延误。

2.3 结构专业设计与其他的专业设计沟通有纰漏

工业建筑结构设计是很复杂的,并不是一个单一的设计,而是由多种类型的部门组成的设计团队,不仅如此,还有工艺设计人员、给排水设计人员等等,对于工业建筑设计来说,就必须要经过多个部门协商,相互搭配组合,才能设计出一个好的工业建筑结构设计方案。在工业建筑结构设计中,如果结构设计人员在设计的过程并没有与工艺设计人员进行协商以及良好的沟通,最终导致在施工的时候,工艺的设备布置与基础设备位置靠的太近,不单单是这样,因为设备基础与主体结构的基础靠的太近,对于施工的难度就加大了很多,因为设备基础在运行时会对主体结构基础直接造成影响,故此,为了避免这样的现象发生,在工业建筑设计的过程中,要与工艺设计人员相互沟通好。在工业建筑结构设计中设计人员的设计水平也是最快关键的,但是往往在工业建筑结构设计中却有很多设计人员由于缺乏工作经验,而并没有与给排水设计人员相互协商,正是因为设计人员的经验不足,而在工业建筑结构设计中存在着问题,导致施工人员施工的难度增大。由此可见,在进行工业建筑结构设计的时候,相关的结构设计人员需要与其他部门的设计人员进行良好的沟通,才能够不断的促进工业建筑结构设计的顺利进行,促进建筑的良好使用,也会促进整个建筑行业的发展。

2.4 除锈以及涂装设计的不合理

在工业建筑结构设计中,进行涂装设计的时候沿用以前的设计方案,进而造成与实际建筑的不相符,影响了建筑的施工进度,不利于建筑在规定的时间内竣工。因此,在实际的设计中,设计人员需要根据整个工业建筑的特点以及实际的情况,采用合理的设计方法,确保设计方案符合实际的建筑,才能够确保建筑不会由于涂装设计方面出现问题导致重新返工。另外,在进行除锈和涂装设计的时候,设计人员还需要结合实际的设计经验,在时间的选择上等等,进行合理的安排,才能够不断的促进工业建筑结构设计的顺利进行。

3 结束语

本文主要对工业建筑结构设计常见的问题进行了具体的分析和研究,通过本文的探讨我们了解到,在实际的工业建筑结构设计中,设计人员需要明确在设计中哪些方面容易出现问题,并且针对于容易出现的问题采取有效的措施进行有针对性的解决,才能够确保建筑设计符合实际的施工需求,确保工业建筑的质量,促进建筑的良好发展。另外,设计人员还需要积累丰富的设计经验,在设计中对于存在着的问题进行很好的规避,才能够不断的提高自身的设计水平,促进设计工作的顺利进行。