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文檔簡介
1、<p> 結(jié)合水泥廠設(shè)計淺談多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p> 摘 要:改革開放以來,隨著我國經(jīng)濟的飛速發(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。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)計的復(fù)雜程度。因此,這就需要結(jié)構(gòu)設(shè)計人員不斷的改進設(shè)計思路來適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求,加強結(jié)構(gòu)上的分析, 重視多層廠房的工藝特點,讓多層廠房在滿足工藝需求的前提下,盡可能經(jīng)濟合理,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)計要點;結(jié)構(gòu)計算 </p><p> 中圖分類號:TB482.2 文獻標(biāo)識碼:A
3、文章編號: </p><p><b> 引言 </b></p><p> 現(xiàn)今的工業(yè)建筑需要在國民經(jīng)濟快速發(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)計問題有許多應(yīng)加強考慮,它有著荷載大、跨度大、吊車多、開洞多的特點。曾經(jīng)那種形式與功能單一的建筑設(shè)計已無法滿足現(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)計要點 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。這就要求我們在設(shè)計時,我們的設(shè)計要能降低它在空間上扭轉(zhuǎn)的問題,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)計也要達到傳力明確、結(jié)構(gòu)簡潔、規(guī)范的要求,此法在于避免建設(shè)過程中產(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)中需要從各個方面將問題考慮全面,根據(jù)廠房的工藝特點來確定結(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。在對兩種框架的控制上要求明確其特點
6、,認真做好結(jié)構(gòu)上的設(shè)計工作。 </p><p> (2)大型設(shè)備的.減震、隔震問題。為減小大型設(shè)備(如水泥磨、輥壓機)基礎(chǔ)振動對廠房的影響, 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, 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)砌磚墻以保護泡沫板不被損壞, 對于緊臨設(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)進行設(shè)計時,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,在廠房較長的情況下,可以采取設(shè)置后澆帶的方式來減少伸縮縫以及防震縫的設(shè)置,對于后澆帶設(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)置一個寬1400nm長800nm的后澆帶。同時由于底部和頂層對于溫度的感應(yīng)最為強烈,因此,應(yīng)該在這些位置適當(dāng)提高配筋率,同時采用加厚隔熱層以及設(shè)置架空層來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> ?。?)工業(yè)生產(chǎn)線一般在使用一定時間后,由于新的生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)線規(guī)模擴大等考慮,常要進行技術(shù)改造升級。這就要求我們在初次設(shè)計階段就要預(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。此體系常被用來抵抗水平結(jié)構(gòu)上的負載,即縱向為柱支撐,橫向為框架支撐??v向較長,橫向較短的廠房易于用此方式。 這種體系節(jié)約經(jīng)濟
9、資產(chǎn),但可能會影響使用柱支撐 ,故使用時因考慮周到,將損失減到最低。(2)純框架體系。即廠房縱橫兩個方向都被設(shè)計成抗震強的剛接框架,沒有設(shè)置柱間支撐。這種體系雖然對使用空間無影響,但卻不能采用工字型設(shè)計,應(yīng)該使用類似箱型柱的兩向慣性矩差別不大的的形式。但利用這種方式會導(dǎo)致建設(shè)時的鋼的使用量增加。 </p><p> ?。?)混合鋼架與支撐的體系。此體系重在抵抗水平力,需要運用在鋼度大的樓面上。否則,會使柱子失去支
10、撐作用,甚至自身變形。在建設(shè)過程中對鋼度大的樓面盡量運用此體系來確保廠房水平方向的承載力。 </p><p> 三、結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題 (1)協(xié)調(diào)工藝設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。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)計也要服從條件。另外他們有時甚至把設(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)計都減少了許多不必要的麻煩。 工藝設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計的協(xié)調(diào)即要求理論知識也需要較強的實踐性,避免盲目傾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)計算。在當(dāng)今計算機及科學(xué)發(fā)達的背景下,不少復(fù)雜繁瑣的計算已得到了解決,工程師也能致力于建筑的設(shè)計制造而非繁冗的計算中,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)計質(zhì)量,減少建設(shè)成本。這不僅對工程師的工作效率有了進一步提高,而且也減少了計算上產(chǎn)生的誤
12、差。 </p><p> 1)作為結(jié)構(gòu)計算的重要條件,荷載計算顯得尤為重要,其計算的準確性將直接影響到整個架構(gòu)計算的準確性。同時由于多層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計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,所以我們要注重對于工業(yè)廠房等效荷載的計算。 </p><p> 2)節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算。節(jié)點核心區(qū)是個重要的部位,嚴重影響到工藝設(shè)計步
13、驟。因此,必須保證中心線的重合,避免節(jié)點偏心、截面大。此外,荷載、空間、跨度大的多層廠房要對節(jié)點進行抗震驗算,節(jié)點的設(shè)計因遵守梁柱越強節(jié)點越強的原則,還要根據(jù)承載力計算一二級抗震等級的節(jié)點。 </p><p> 3)罕遇地震、裂縫寬度的驗算。土建投資少是罕遇地震驗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,倘若計算中超過了規(guī)定范圍,可以通過增加鋼筋根數(shù)、減小鋼筋截面來調(diào)整;如果依然還不滿足
14、要求,應(yīng)修改柱梁截面,然后重新通過已有方法計算?!靶≌鸩粔?,中震可修,大震不倒”是抗震設(shè)計的原則。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,它的抗震變形計算是在規(guī)范規(guī)定79度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的框架結(jié)構(gòu)下進行的。特別在地震多發(fā)區(qū),建筑要求有更大的抗震性,在計算時因加強運用抗震設(shè)計的基本原則,仔細驗算,避免不必要的失誤。 </p><p><b> 四、結(jié)語 </b>
15、;</p><p> 對于多層廠房的設(shè)計,首先,結(jié)構(gòu)選擇應(yīng)做到合理,概念應(yīng)了解清楚;準確計算,反復(fù)驗算,進而調(diào)整以達到最佳狀態(tài);設(shè)計圖與施工相結(jié)合,避免施工中的麻煩。 多層廠房雖有缺點,但它有著較多的優(yōu)點,綜合考慮,現(xiàn)今對多層廠的應(yīng)用已有了很大的進展,對未來形勢的評估也有很好的反響,在以后的不斷改進中會有更明顯的進步。 </p><p><b> 參考文獻: </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[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[J]. 科技致富向?qū)? 2012,(02) . </p><p> [3]舒情,李章政,嚴安斌. 多層工業(yè)廠房的設(shè)計與應(yīng)用[J]. 四川建筑, 2004,(06) .
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