淺析工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、淺析工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 摘 要：目前，傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)因施工耗材大、成本高及環(huán)保性差的特征而逐漸無(wú)法滿足時(shí)代發(fā)展需要。工業(yè)廠房作為建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的常見(jiàn)內(nèi)容，如何更好的開展廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高結(jié)構(gòu)節(jié)能性已成為目前業(yè)界工作重點(diǎn)。本文從工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)入手，簡(jiǎn)單闡述了相關(guān)要點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);問(wèn)題 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國(guó)建筑工程行業(yè)取得了前所未有的發(fā)展，工業(yè)廠房作為建筑領(lǐng)域的重要組成部分，其要求越來(lái)越高，無(wú)論是高度、跨度、平面尺度還是應(yīng)力荷載的傳遞，與過(guò)去相比都發(fā)生了質(zhì)的變化。與此同時(shí)，在緊鑼密鼓的重鋼環(huán)保搬遷工程號(hào)召下，工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)越來(lái)越突出，如何更好的做好相

2、關(guān)設(shè)計(jì)工作逐漸成為業(yè)界關(guān)心的重點(diǎn)。 1 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概述 自改革開放以來(lái)，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)，建筑行業(yè)也呈現(xiàn)出水漲船高之勢(shì)。工業(yè)建筑為了滿足不斷發(fā)展的現(xiàn)代社會(huì)需要，對(duì)建筑工藝也提出了新要求。在這種背景下，如何有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)功能單一、結(jié)構(gòu)呆板的建筑結(jié)構(gòu)已成為業(yè)界重點(diǎn)，這也對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的開展提供了便利。 1.1 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn) 1.1.1 平面布置 在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，平面布置通常都是為了滿足工程施工工藝要求開展的，但在具體工作中往往因?yàn)楣に囈蠖鴮?dǎo)致平面結(jié)構(gòu)布局出現(xiàn)不規(guī)整、不規(guī)范乃至梁柱結(jié)構(gòu)不整齊等現(xiàn)象，甚至產(chǎn)生了主體受力結(jié)構(gòu)開孔現(xiàn)象。這些問(wèn)題的出現(xiàn)都容易導(dǎo)致廠房結(jié)構(gòu)

3、傳力變短，受力不明確，引發(fā)應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生。 1.1.2 豎向結(jié)構(gòu)布置 隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的多層、高層工業(yè)廠房出現(xiàn)在人們身邊，這些工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的高度通常都在4米以上，且為了滿足生產(chǎn)需要，廠房結(jié)構(gòu)還會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)層、夾層以及開洞的現(xiàn)象，這也讓整個(gè)樓板的剛度、穩(wěn)定性受到影響，整體結(jié)構(gòu)應(yīng)力無(wú)法有效的沿著垂直方向傳遞。面對(duì)地震問(wèn)題，這種結(jié)構(gòu)很有可能出現(xiàn)短暫的短柱效應(yīng)，使得結(jié)構(gòu)安全性受到威脅。 1.1.3 其他荷載 對(duì)于工業(yè)廠房而言，其荷載主要以集中荷載為主，包含了設(shè)備自重、震動(dòng)干擾等因素。在這些要求下，建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開展，且對(duì)管道、吊車、水平、樓板等荷載要根據(jù)生產(chǎn)要求和彎矩制

4、定。 1.2 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 1.2.1 材料選用原則 在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，根據(jù)不同的廠房建筑強(qiáng)度要求來(lái)選擇科學(xué)、合理的鋼板，這里所選擇的鋼板必須要嚴(yán)格按照國(guó)家質(zhì)量監(jiān)測(cè)體系認(rèn)證進(jìn)行，確保鋼板材料質(zhì)量的可靠與合理，在一些特殊條件下，對(duì)于鋼板還可以選用特種鋼板。在鋼板型材確定之后，要按照鋼板的型號(hào)來(lái)選擇焊條、螺栓和螺母。 另外，在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了更好的保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量、安全性和耐久性，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中我們不能忽略混凝土結(jié)構(gòu)。雖然在目前的工業(yè)廠房中混凝土應(yīng)用較少，但其作用卻不容忽視。一個(gè)高質(zhì)、可靠的混凝土墊層是確保工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵，也是保證廠房應(yīng)力科學(xué)傳遞的基礎(chǔ)。在混凝土材料選擇中，通常都

5、是以c15c25型號(hào)的混凝土為主，甚至在結(jié)構(gòu)受力較大的時(shí)候還會(huì)選擇c35c50的混凝土。 1.2.2 設(shè)計(jì)要求 在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，隨著鋼結(jié)構(gòu)用量的不斷增大，在應(yīng)力和變形控制中要嚴(yán)格按照預(yù)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)開展。同時(shí)，在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們要緊緊圍繞使用經(jīng)濟(jì)、安全可靠、嚴(yán)控質(zhì)量等要求開展，并且嚴(yán)格遵守國(guó)家相關(guān)規(guī)定和章程。 2 工業(yè)廠房設(shè)計(jì)要點(diǎn) 2.1 平面設(shè)計(jì) 工業(yè)廠房多為設(shè)置重級(jí)工作制吊車的單層廠房，平面設(shè)計(jì)主要屋面及地面的交通流線組織、吊車檢修走道的設(shè)置。地面及地下多為工藝設(shè)備要求，根據(jù)工藝流線布置工業(yè)建筑平面;屋面主要考慮到設(shè)置屋頂通風(fēng)及屋頂采光，屋頂通風(fēng)可采用屋脊縱向通風(fēng)，屋面橫向通風(fēng)及設(shè)置橫向的條

6、形采光板。 工業(yè)廠房的屋面跨度是比較大，屋頂匯水的面積大，屋面坡度一般為1/10-1/20，使用傳統(tǒng)的屋面排水基本上是不能滿足要求，所以屋面排水應(yīng)多采用吸式雨來(lái)排水。防火的分區(qū)確定，廠房的火災(zāi)危險(xiǎn)性類是為丁類，廠方內(nèi)應(yīng)設(shè)置局部火災(zāi)危險(xiǎn)性比較大的生產(chǎn)部區(qū)，只要其占本層和本防火分區(qū)面積中的比例小于5%均仍可按丁類來(lái)設(shè)置，對(duì)于那些小火等級(jí)的丁類廠房，整個(gè)廠房是可作為一個(gè)防火的分區(qū)，但又要考慮貨物的運(yùn)送以及人員進(jìn)出的方便，適當(dāng)?shù)脑O(shè)置車行入口和人形入口。 2.2 立面設(shè)計(jì) 工業(yè)廠房建筑立面需要把握的以下4個(gè)方面：規(guī)模、線條、色彩、變化。對(duì)于那些重工業(yè)的廠房因其生產(chǎn)工藝流線比較長(zhǎng)，廠房規(guī)模比較大。 立面的

7、主要是由工藝布置來(lái)決定，在滿足工藝的要求下力求立面簡(jiǎn)潔恢宏同時(shí)使節(jié)點(diǎn)盡量簡(jiǎn)單統(tǒng)一。建筑贏面設(shè)計(jì)把建筑形象與廠房的功能有機(jī)結(jié)合在一起，滿足建筑采光、通風(fēng)、散熱等基本要求。首先廠房的高度要滿足工藝使用要求，根據(jù)吊車起吊高度，吊車型號(hào)，考慮行車運(yùn)行的安全距離及屋面結(jié)構(gòu)形式，確定建筑立面標(biāo)高;根據(jù)廠房立面高度，廠房設(shè)置成豎向線條或是橫向線條。重鋼工業(yè)廠房大多設(shè)計(jì)為豎向線條。 外墻下部進(jìn)風(fēng)口可為開敞式的，也可采用通風(fēng)百葉和立轉(zhuǎn)窗，開敞位置要設(shè)置在遮雨棚，以防雨水的飄入，在中部采用壓型鋼板作為維護(hù)結(jié)構(gòu)，在柱距大于9米時(shí)，應(yīng)設(shè)置墻架柱，設(shè)置墻面維護(hù)結(jié)構(gòu)的部位考慮采光要求及立面美觀效果設(shè)置橫向高阻燃型玻璃鋼采

8、光板。使鋼結(jié)構(gòu)建筑富有流暢的金屬的質(zhì)感，體現(xiàn)了強(qiáng)烈的現(xiàn)代工業(yè)中的氣息。 2.3 剖面的設(shè)計(jì) 可以根據(jù)吊車的起吊高度和吊車的型號(hào)，來(lái)考慮行車運(yùn)行中的安全距離和屋面中的結(jié)構(gòu)形式。來(lái)確定建筑剖面節(jié)點(diǎn)。 2.4 走道和檢修梯的設(shè)計(jì) 橋式吊車應(yīng)該設(shè)置在兩邊的安全走道上，并在廠房的兩端山墻處再設(shè)置跨間的走道，形成環(huán)形吊車安全走道;中級(jí)工作制的橋式吊車應(yīng)設(shè)置兩側(cè)安全走道，有條件時(shí)，可在產(chǎn)房?jī)啥松綁μ幵O(shè)置跨間走道形成環(huán)形安全走道;檢修梯上的吊車安全走道要注意避免安全走道的截?cái)?，處理方式一般是分開設(shè)置，屋面檢修梯是可單獨(dú)設(shè)置，也可以從安全走道上設(shè)置。 2.5 建筑構(gòu)造 工業(yè)廠房的地坪一般都要承受重載，所以地面處理也不有同于常規(guī)的做法，要根據(jù)工藝所提的荷載情況，按照建筑地面設(shè)計(jì)中的規(guī)范和參考工業(yè)廠房地面設(shè)計(jì)的一些圖集來(lái)進(jìn)行處理。 結(jié)束語(yǔ) 總之，隨著建筑事業(yè)的迅速發(fā)展，近幾年的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所需要考慮的因素越來(lái)越多，需要關(guān)注的設(shè)計(jì)要點(diǎn)也日益復(fù)雜，這里我們所說(shuō)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)僅僅是其中比較淺顯的一部分。因此，作為工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，在日常工作中必須要時(shí)刻做到應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)、全面考慮各種問(wèn)題，嚴(yán)格把握以人為本原則，善于在工作中總結(jié)和思考各種經(jīng)驗(yàn)，從而讓整個(gè)設(shè)計(jì)工作更好的滿足時(shí)代發(fā)展需要。 參考文獻(xiàn) 1張瑋敏，劉虎堂，孔利萍，周莉.多層工業(yè)廠房