鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)及優(yōu)化措施

精品文檔-下載后可編輯鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中的特點(diǎn)及優(yōu)化措施[摘要]鋼材與其它建材相比，具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、塑性韌性好、工業(yè)裝配化程度高、造價(jià)低、綜合效益高等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越多地成為廠房設(shè)計(jì)的最佳建材。要想合理利用廠房的空間、最大限度節(jié)省建筑材料、完善鋼結(jié)構(gòu)廠房的使用性、安全性及耐久性，必須不斷優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)方案。本文就鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)中的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出優(yōu)化措施，以期進(jìn)一步提升廠房設(shè)計(jì)的合理性及科學(xué)性。

[Abstracts]Comparingwithotherbuildingmaterials，steelhasadvantagesofhighstrength，lightweight，goodtenacity，highindustrializesproductmanufacture，lowcostandhighefficiency，whichhasbecomethebestmaterialofbuildingdesigning.Itisnecessarytooptimizedesigncaseofsteelstructurebuildingconstantlyifitneedstoutilizethespaceofbuilding，maximizematerialreduction，improvetheusabilityofbuilding，safetyanddurability.Thisarticleanalysesthestructuredissuesofsteelstructuralbuilding，holdsoptimumproposalsinordertoachievefurtherimprovementsofreasonabilityandscienceinbuildingdesigning.

[關(guān)鍵詞]：鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

[KeyWords]：steelstructuresbuildingdesignoptimizemeasures

§一、前言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域起到了舉足輕重的作用，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)作為建筑行業(yè)中的一項(xiàng)新型綠色環(huán)保技術(shù)，其應(yīng)用前景十分廣闊，并且已經(jīng)逐漸滲透到了大型工業(yè)廠房以及公共技術(shù)領(lǐng)域。從總體上來(lái)看，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房構(gòu)件截面小、建筑空間利用率高、美觀大方、自重較輕、建筑總造價(jià)低廉、抗震性能優(yōu)越。鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，施工工藝簡(jiǎn)單，可直接焊接組裝，在安裝拆卸過(guò)程中較為簡(jiǎn)單。同時(shí)基礎(chǔ)所承受的荷載相對(duì)較小。此外，鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工周期較短，對(duì)環(huán)境的破壞相對(duì)較小，廢物回收率與再循環(huán)利用率均高，有效避免了材料浪費(fèi)，滿足了現(xiàn)代能源節(jié)能要求，符合綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。本文主要結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn)，以及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的獨(dú)特性，其在廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用會(huì)容易產(chǎn)生一些其它材料所不具備的問(wèn)題，有針對(duì)性的及時(shí)采取有效策略加以控制，提出合理的優(yōu)化措施。

§二、鋼結(jié)構(gòu)廠房特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面：

（1）就鋼結(jié)構(gòu)跨度而言，鋼結(jié)構(gòu)廠房跨度相對(duì)較大，廠房的柱子通常比較高。眾所周知由于鋼結(jié)構(gòu)廠房屬于重工業(yè)行業(yè)中的關(guān)鍵組成部分，因而所生產(chǎn)的產(chǎn)品在體積與重量上都較大。鋼結(jié)構(gòu)廠房的廠房跨度與吊車軌頂標(biāo)高等諸多方面的指標(biāo)均較大。

（2）鋼結(jié)構(gòu)廠房的縱向柱距一般都比較大。作為電廠工業(yè)廠房，就必須按照電廠相關(guān)行業(yè)具體特點(diǎn)以及要求來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分發(fā)揮廠房縱橫向柱間空間的利用率，完善鋼結(jié)構(gòu)廠房工藝設(shè)備布局。

（3）鋼結(jié)構(gòu)廠房吊車起重量大，使用頻率相對(duì)較高。在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常考慮三種設(shè)置方式，即輕級(jí)工作制吊車、中級(jí)工作制吊車和重級(jí)工作制吊車。

（4）鋼結(jié)構(gòu)廠房承重構(gòu)件截面都比較大，一般需根據(jù)結(jié)構(gòu)荷載大小，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際特點(diǎn)，除要滿足鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求外，還必須滿足結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性要求。結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際特點(diǎn)，為了能夠承受大噸位荷載，就必須通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)措施、合理布置，提高廠房剛度，采用桁架及格構(gòu)式構(gòu)件，達(dá)到提高結(jié)構(gòu)荷載承受能力的需求。

§三、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)要點(diǎn)及優(yōu)化措施

3.1.鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)要點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)要根據(jù)工藝要求通常采用框排架結(jié)構(gòu)或框架結(jié)構(gòu)，廠房的布置需要滿足以下幾點(diǎn)要求：

（1）對(duì)于柱網(wǎng)的布置，應(yīng)當(dāng)對(duì)稱均勻布置，這樣可以提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的質(zhì)量與剛度，降低廠房空間扭轉(zhuǎn)。

（2）防止出現(xiàn)應(yīng)力集中、變形凹角、突變收縮和豎向外挑等現(xiàn)象，降低剛度突變發(fā)生率。

就鋼結(jié)構(gòu)廠房穩(wěn)定性來(lái)講，最為關(guān)鍵的內(nèi)容是軸力與彎矩耦合效應(yīng)，其次是整體穩(wěn)定與局部穩(wěn)定之間的相互關(guān)系?，F(xiàn)階段，鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中，安全系數(shù)不能準(zhǔn)確反映整體與局部之間的關(guān)系。結(jié)構(gòu)參數(shù)不確定，結(jié)構(gòu)響應(yīng)差異顯著，隨機(jī)參數(shù)結(jié)構(gòu)極值處于失穩(wěn)狀態(tài)。因此，要不斷優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)，提高其安全性以及使用性。

3.2.優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)廠房溫度伸縮縫

一般情況下，溫度是影響鋼結(jié)構(gòu)廠房使用性能的重要因素之一，在其變形中發(fā)揮著重要的作用。溫度會(huì)引起鋼結(jié)構(gòu)廠房發(fā)生形變，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，而溫度應(yīng)力的變化直接關(guān)系著結(jié)構(gòu)柱子的剛度與吊車軌頂?shù)臉?biāo)高。廠房的大小則主要由柱的剛度，吊車軌頂高度決定，當(dāng)廠房面積足夠大，且溫度應(yīng)力也足夠大，鋼結(jié)構(gòu)廠房就會(huì)發(fā)生大的變形，產(chǎn)生危險(xiǎn)，為了避免此類危險(xiǎn)發(fā)生，必須將溫度應(yīng)力控制在合理的范圍內(nèi)，并且要在結(jié)構(gòu)縱橫兩方向設(shè)置溫度縫。選擇哪一種設(shè)置則根據(jù)廠房設(shè)計(jì)情況而定。溫度縫的設(shè)置把廠房分為若干個(gè)溫度區(qū)段，鋼結(jié)