結(jié)合水泥廠設(shè)計(jì)淺談多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1、<p>　　結(jié)合水泥廠設(shè)計(jì)淺談多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　摘 要：改革開(kāi)放以來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)線不斷涌現(xiàn)，生產(chǎn)工藝。技術(shù)也在不斷創(chuàng)新、改進(jìn)。這就導(dǎo)致了原先形式和功能單一的工廠房已滿足不了現(xiàn)代大工業(yè)發(fā)展的需求?？臻g布置靈活、復(fù)雜的工業(yè)多層廠房在這種背景下漸漸出現(xiàn)，這種新型的建筑已成為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的主流。以水泥廠的典型建筑水泥磨房為例，其內(nèi)部既有大型振動(dòng)設(shè)備，又有

2、大噸位吊車及提升設(shè)備，由于工藝功能的多樣化必然極大增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度。因此，這就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員不斷的改進(jìn)設(shè)計(jì)思路來(lái)適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)上的分析， 重視多層廠房的工藝特點(diǎn)，讓多層廠房在滿足工藝需求的前提下，盡可能經(jīng)濟(jì)合理，并考慮多功能需求。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：多層工業(yè)廠房；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)；結(jié)構(gòu)計(jì)算 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TB482.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

3、文章編號(hào)： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　現(xiàn)今的工業(yè)建筑需要在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下漸漸滿足工藝持續(xù)更新、現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)的需求。多層廠房的設(shè)計(jì)問(wèn)題有許多應(yīng)加強(qiáng)考慮，它有著荷載大、跨度大、吊車多、開(kāi)洞多的特點(diǎn)。曾經(jīng)那種形式與功能單一的建筑設(shè)計(jì)已無(wú)法滿足現(xiàn)代大工業(yè)生產(chǎn)和工藝持續(xù)更新的要求。另外，工藝流程和建筑用地的需求也導(dǎo)致大量多功能

4、多層廠房的出現(xiàn)，比如靈活車間、工業(yè)大廈等。 </p><p>　　一、多層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 工業(yè)建筑一般都存在大柱距、大層高、大型設(shè)備較多、結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜等特點(diǎn)。這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)，我們的設(shè)計(jì)要能降低它在空間上扭轉(zhuǎn)的問(wèn)題，盡量使房屋的質(zhì)量和剛度中心重合，盡可能使柱網(wǎng)均勻布置。多層廠房的設(shè)計(jì)也要達(dá)到傳力明確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、規(guī)范的要求，此法在于避免建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生突變的收縮和凹角，以及在較多豎向變化中的內(nèi)收外挑，盡量做

5、到不突變?？蚣芙Y(jié)構(gòu)廠被運(yùn)用在空間需求量很大的布置上，框剪結(jié)構(gòu)在許可下則被運(yùn)用在層數(shù)較多的建筑中。在多層廠房的建設(shè)中需要從各個(gè)方面將問(wèn)題考慮全面，根據(jù)廠房的工藝特點(diǎn)來(lái)確定結(jié)構(gòu)的布置方式，切忌以偏概全，方式單一。 </p><p>　?。?）控制縱向框架與橫向框架的周期。多層廠房橫縱的抗震性能大致一樣，一般橫向設(shè)計(jì)的較為有效。其柱距方向尺寸較小，柱子多；而跨度方向的尺寸較大，柱子少。在對(duì)兩種框架的控制上要求明確其特點(diǎn)

6、，認(rèn)真做好結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)工作。 </p><p>　　（2）大型設(shè)備的.減震、隔震問(wèn)題。為減小大型設(shè)備（如水泥磨、輥壓機(jī)）基礎(chǔ)振動(dòng)對(duì)廠房的影響, 確保廠房的安全, 該類基礎(chǔ)的四周和基底均應(yīng)作隔振構(gòu)造處理, 根據(jù)近幾年的工程經(jīng)驗(yàn), 該類基礎(chǔ)四周一般采用剛性泡沫板將土和廠房的砼地面與設(shè)備基礎(chǔ)隔離, 最外側(cè)砌磚墻以保護(hù)泡沫板不被損壞, 對(duì)于緊臨設(shè)備基礎(chǔ)的廠房柱及基礎(chǔ)四周也應(yīng)采取相同的隔離措施。 </p>&

7、lt;p>　?。?）多層廠房的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，位于地震區(qū)域的多層廠房一般要減少伸縮縫、防震縫的設(shè)置，在廠房較長(zhǎng)的情況下，可以采取設(shè)置后澆帶的方式來(lái)減少伸縮縫以及防震縫的設(shè)置，對(duì)于后澆帶設(shè)置的位置應(yīng)當(dāng)選擇在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)域，每隔40米設(shè)置一個(gè)寬1400nm長(zhǎng)800nm的后澆帶。同時(shí)由于底部和頂層對(duì)于溫度的感應(yīng)最為強(qiáng)烈，因此，應(yīng)該在這些位置適當(dāng)提高配筋率，同時(shí)采用加厚隔熱層以及設(shè)置架空層來(lái)保障廠房的良好的通風(fēng)效果，保障廠房的正常

8、使用。 </p><p>　　（4）工業(yè)生產(chǎn)線一般在使用一定時(shí)間后，由于新的生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)線規(guī)模擴(kuò)大等考慮，常要進(jìn)行技術(shù)改造升級(jí)。這就要求我們?cè)诔醮卧O(shè)計(jì)階段就要預(yù)留一定空間，為業(yè)主可能的后續(xù)技改做考慮。 </p><p>　　二、常用的結(jié)構(gòu)體系 （1）框架一支撐體系。此體系常被用來(lái)抵抗水平結(jié)構(gòu)上的負(fù)載，即縱向?yàn)橹?，橫向?yàn)榭蚣苤??？v向較長(zhǎng)，橫向較短的廠房易于用此方式。 這種體系節(jié)約經(jīng)濟(jì)

9、資產(chǎn)，但可能會(huì)影響使用柱支撐 ，故使用時(shí)因考慮周到，將損失減到最低。（2）純框架體系。即廠房縱橫兩個(gè)方向都被設(shè)計(jì)成抗震強(qiáng)的剛接框架，沒(méi)有設(shè)置柱間支撐。這種體系雖然對(duì)使用空間無(wú)影響，但卻不能采用工字型設(shè)計(jì)，應(yīng)該使用類似箱型柱的兩向慣性矩差別不大的的形式。但利用這種方式會(huì)導(dǎo)致建設(shè)時(shí)的鋼的使用量增加。 </p><p>　?。?）混合鋼架與支撐的體系。此體系重在抵抗水平力，需要運(yùn)用在鋼度大的樓面上。否則，會(huì)使柱子失去支

10、撐作用，甚至自身變形。在建設(shè)過(guò)程中對(duì)鋼度大的樓面盡量運(yùn)用此體系來(lái)確保廠房水平方向的承載力。 </p><p>　　三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題 （1）協(xié)調(diào)工藝設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。廠房服務(wù)生產(chǎn)，要滿足工藝要求首先應(yīng)讓結(jié)構(gòu)專業(yè)作為它在建筑中的配套專業(yè)，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也要服從條件。另外他們有時(shí)甚至把設(shè)備的荷載作為均布荷載提出，與理論不相符合。特別在方案階段，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量了解工藝布置，應(yīng)多與工藝協(xié)調(diào)，共同商討最佳方案，最大程

11、度上使施工和設(shè)計(jì)都減少了許多不必要的麻煩。 工藝設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)即要求理論知識(shí)也需要較強(qiáng)的實(shí)踐性，避免盲目?jī)A向其一而忽視另一方的重要性，做到兩者兼有，考慮到位的理想狀態(tài)。（2）結(jié)構(gòu)計(jì)算。在當(dāng)今計(jì)算機(jī)及科學(xué)發(fā)達(dá)的背景下，不少?gòu)?fù)雜繁瑣的計(jì)算已得到了解決，工程師也能致力于建筑的設(shè)計(jì)制造而非繁冗的計(jì)算中，這能讓工程師在方案的選擇上更加精確合理，從而提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少建設(shè)成本。這不僅對(duì)工程師的工作效率有了進(jìn)一步提高，而且也減少了計(jì)算上產(chǎn)生的誤

12、差。 </p><p>　　1）作為結(jié)構(gòu)計(jì)算的重要條件，荷載計(jì)算顯得尤為重要，其計(jì)算的準(zhǔn)確性將直接影響到整個(gè)架構(gòu)計(jì)算的準(zhǔn)確性。同時(shí)由于多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同于一般的民用高層建筑，工業(yè)建筑一般樓面活荷載較大且樓面上多會(huì)布置一些小型設(shè)備荷載布置較為靈活，所以我們要注重對(duì)于工業(yè)廠房等效荷載的計(jì)算。 </p><p>　　2）節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的抗剪驗(yàn)算。節(jié)點(diǎn)核心區(qū)是個(gè)重要的部位，嚴(yán)重影響到工藝設(shè)計(jì)步

13、驟。因此，必須保證中心線的重合，避免節(jié)點(diǎn)偏心、截面大。此外，荷載、空間、跨度大的多層廠房要對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行抗震驗(yàn)算，節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)因遵守梁柱越強(qiáng)節(jié)點(diǎn)越強(qiáng)的原則，還要根據(jù)承載力計(jì)算一二級(jí)抗震等級(jí)的節(jié)點(diǎn)。 </p><p>　　3）罕遇地震、裂縫寬度的驗(yàn)算。土建投資少是罕遇地震驗(yàn)算被重視的主要因素。規(guī)范規(guī)定混凝土梁的裂縫寬度不應(yīng)大于0.3mm，倘若計(jì)算中超過(guò)了規(guī)定范圍，可以通過(guò)增加鋼筋根數(shù)、減小鋼筋截面來(lái)調(diào)整；如果依然還不滿足

14、要求，應(yīng)修改柱梁截面，然后重新通過(guò)已有方法計(jì)算?！靶≌鸩粔?，中震可修，大震不倒”是抗震設(shè)計(jì)的原則。在罕遇地震作用下，薄弱層的層間彈塑性位移角要小于1/50，它的抗震變形計(jì)算是在規(guī)范規(guī)定79度時(shí)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)下進(jìn)行的。特別在地震多發(fā)區(qū)，建筑要求有更大的抗震性，在計(jì)算時(shí)因加強(qiáng)運(yùn)用抗震設(shè)計(jì)的基本原則，仔細(xì)驗(yàn)算，避免不必要的失誤。 </p><p><b>　　四、結(jié)語(yǔ) </b>

15、;</p><p>　　對(duì)于多層廠房的設(shè)計(jì)，首先，結(jié)構(gòu)選擇應(yīng)做到合理，概念應(yīng)了解清楚；準(zhǔn)確計(jì)算，反復(fù)驗(yàn)算，進(jìn)而調(diào)整以達(dá)到最佳狀態(tài)；設(shè)計(jì)圖與施工相結(jié)合，避免施工中的麻煩。 多層廠房雖有缺點(diǎn)，但它有著較多的優(yōu)點(diǎn)，綜合考慮，現(xiàn)今對(duì)多層廠的應(yīng)用已有了很大的進(jìn)展，對(duì)未來(lái)形勢(shì)的評(píng)估也有很好的反響，在以后的不斷改進(jìn)中會(huì)有更明顯的進(jìn)步。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b&g

16、t;</p><p>　　[1]李杰生,蘭霞. 淺析多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 硅谷, 2008,(10) . </p><p>　　[2]康 勇,宋 磊,陳相宇. 淺論多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J]. 科技致富向?qū)? 2012,(02) . </p><p>　　[3]舒情,李章政,嚴(yán)安斌. 多層工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 四川建筑, 2004,(06) .