工业建筑结构设计要点分析

2022-10-24

1 结构设计概念

设计概念就是要对工程结构计算所需要的结构分析、力学分析、材料性能分析等方面在施工图上要有一个正确的概念, 这对实现工业建筑设计方案和保证施工图质量是至关重要的。其思维方式是注重综合改革创新、重视想对性、重视综合考虑, 采用概念设计在结构设计选型中可以在一定程度上控制裂缝的形成。结构设计的中的一种新思路就是概念设计, 能够用整体概念对结构总体系统和各个基本分体之间的力学关系进行考虑, 从而创造一个良好、安全和经济的工业建筑结构总体方案。

2 基础设计

工业建筑具有占地面积广, 且建设场地地质情况比较复杂, 建设所需投入资金也比较大, 另外, 基础是工业建筑结构设计中最基础的工作, 也是保障其它结构的安全性, 因此在工业建筑结构设计中需要选用多种类型的基础, 以满足工业建筑工程建设的实际需求。

工业建筑的地基相对于其它建筑来说其荷载比较大, 一般情况下采用的是独立基础、桩基础以及筏板基础等。但是由于工业建筑输送皮带支架采用的是的底部铰接的方式, 这样只是把轴力和剪力传送给了基础, 因此, 基础一般的设计形式是采用矩形。与此同时, 采用柱下矩形独基、加长基础短柱、提高配筋等的设计要求, 可以使基础更加稳固的同时降低不必要的工程成本。

从工业结构设计的方面, 基础混凝土的选用要与结构耐久性的混凝土标号相吻合 (一般采用C30) 。基础配筋最好能够降低配筋率, 合理进行选型。需要规范设置条形基础接触位置的钢筋, 一定要有详尽的工程图, 对于条基交叉部位的基底面积只能够单独使用, 不可重负使用, 同时一定要做到科学、合理调整基础的宽度。由于砌体结构局部墙体具有强大的集中荷载, 需要依据相关标准和要求来满足打地基的标准, 可以满足载荷需求。除此之外, 需特别关注的问题是柱下条形地基基础, 如果基础的翼缘板选用的是缓坡形式板翼设计, 则一定要注意放坡角度不能太陡, 不然会降低工业建筑工程施工工艺效果, 而且会给施工造成一定的不便性。

3 梁柱和板件的设计

工业建筑所需要承载的压力较大, 为了确保其强度方面的准求, 我们在对梁柱和板件设计的时候需要采用偏大的截面。在工业建筑结构设计中, 但是如果选用钢筋直径比较大且分布密实的话会给工程施工增加难度。

设计人员为了掌控和控制截面高度, 通常采用提高配筋率至2.5%的方式, 但是在实际工程施工中要满足此施工要求确实很难。假设钢筋过于密实的话, 会使混凝土在梁柱接点的位置浇筑过于稀松, 会在一定程度上造成钢筋移位, 给工业建筑施工留下质量安全问题。所以, 在设计过程中, 设计人员根据工程实际工作, 首先想到的应该是增加截面高度和降低配筋率。为了便于工程施工, 应该尽量避免在梁柱交接处出现钢筋集中堆积的现象, 既方便工程施工, 又可以提高梁柱结构的整体质量。挑梁的比重在总负荷比例中所占比较较小, 将其做成变截面的话, 对自重减轻影响也不是很大, 所以适合采用等截面设计形式。另外, 在确定挑梁的钢筋率时, 要选用适合的数值, 预留出一定的安全系数。而对于挑梁底筋的设计而言, 载核大、挠度大的就要适当的加大底筋。砌体结构挑梁深入墙体的长度需满足结构设计方面的要求, 对抗倾覆的临界条件要进行分析计算。

过梁设计需严格按照标准图纸来进行, 所选择使用的方法和具体图号也需要在明确标注于施工图纸中。如果门窗洞口较大或者出现作用力过于集中的情况时, 过梁设计可以按照标准图来使用, 但是仍然需要对过梁的受力强度进行验证, 对圈梁和过梁要进行整体建筑, 这样既便于施工操作同时又便于提高工业建筑的抗震性能。

4 楼梯设计

工业建筑会涉及到办公区域, 有些甚至还会涉及到员工宿舍等, 这些建筑在一般情况下基本选取的都是板式楼梯设计, 如此可以在提高建筑外形美观的同时也可以保证建筑施工的便捷性。另外, 在工业建筑楼梯设计中还要保证下面板间与梯梁间留有一定的距离, 这样就可以避免因为高度问题而导致碰头现象。台阶也就是楼梯的高度差要控制在20厘米以内, 并且要注意保持楼图段的平均性以及楼面板间和楼梯板之间的平衡衔接, 从而可保证在上下楼过程中的人员安全。休息平台的上部钢筋应该与和平行方向的梯段板上部钢筋相一致, 还得注意配筋的相应性, 与梯段板筋密切配合, 特殊情况的要在施工图纸上做特殊说明。注意观察第一段梯板的基础的沉降情况, 必要的时候要增加梯梁结构, 以此同时也得注意控制挠度来提升工业建筑的稳定性。

工业建筑的厂房楼梯结构设计通常采用钢梯, 设计人员首要考虑的因素应该是员工上下楼梯的舒适程度, 然后结合厂房实际工作需要对厂房楼梯进行设计。另外, 设计钢梯时还需要考虑各楼梯在梯梁部位的净空高度, 根据已经定好的楼梯平台标高并结合角度和梯度高度等因素进行选择。对于工业建筑的楼梯设计, 相关人员需要综合全面的考虑各个因素进行分析设计, 既要保证楼梯设计的美观性也要考虑其安全舒适性, 避免不必要的问题和麻烦。