工业建筑结构设计优化论文

2022-04-24

摘要:随着建筑行业的不断发展,其不仅要能够使现代人对于建筑的需求得以满足,而且能够使人们的居住以及工作环境大大改善。在建筑行业中建筑结构的设计的作用日益凸显,它不仅对建筑的美观造成一定的影响,而且还会对建筑的安全系数造成影响。因此,建筑结构设计人员要对建筑设计的重要性充分认识到,切不可完全照搬、盲目效仿他人的设计。下面是小编精心推荐的《工业建筑结构设计优化论文(精选3篇)》,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助!

工业建筑结构设计优化论文 篇1:

工业建筑框架结构设计的优化措施

摘要:在工业建筑设计中,由于生产工艺流程对周边环境稳定性影响较为突出,因此在实施工作中需要保证工业建筑结构的稳定性,加强对框架结构优化事业重视程度,逐渐的完善当前的工作模式,从而使工业基本框架结构设计效果能够得到全面的提高,为后续生产活动有序实施提供重要的基础。基于此本文论述的工业建筑框架结构设计的优化策略,旨在为实际工作提供重要的帮助。

关键词:工业建筑;框架结构;结构设计;优化措施

一、工业建筑工程框架結构设计的原则

(一)多道防线

在进行工业建筑框架结构设计时要明确主要的工作原则,不断的优化现场的建设方案,从而使框架结构设计水平能够得到全面的提高,框架结构本身具有空间分隔灵活和自重轻的特点,能够通过灵活配置建筑平面的布置,满足空间结构的建设要求,同时遵循了标准化的工作原则,完善整体式的结构设计模式,从而降低后续的施工难度。例外,为了避免对建筑结构产生一定的影响,要在框架设计时要遵循安全防护的原则,建立不同的防护层,做好压力的科学调配,通过各个结构之间的协调受力来提高建筑结构本身的稳定性。在实际设计时,需要考虑不同框架结构本身的优势,根据工业建筑设计要求组合式的运用相对应的框架结构设计方案,逐渐的优化当前的工作模式,从而使结构设计效果能够得到全面的提高。在安全防护设计时要遵循适度性的工作原则,这主要是由于太刚的建筑框架会在压力来临时对建筑造成一定的损伤,出现局部受损和破坏问题,无法为后续工程建设提供重要的基础。如果建筑结构太软弱,会增加建筑结构出现变形问题的发生几率,因此在实际工作中需要遵循适度性的工作原则,逐渐的优化当前的设计方案,从而使框架结构设计效果能够得到全面的提高。

(二)分清主次

在进行建筑工程框架结构设计时,要明确主要的工作重点以及辅助设计内容,逐渐的优化当前的工作方案,从而使框架结构设计效果能够得到全面的提升。不同框架结构之间的特点存在一定的差异性,只有实现优势互补才可以保证框架结构设计水平的提升,因此在实际工作中需要相关设计人员了解不同框架结构的特点,根据实际的建设要求以及设计标准选择正确的框架结构来进行日常的设计,从而使整体设计水平能够得到全面的提高。在实际设计时需要把握建筑框架结构的设计重点避免出现变形的问题,同时还需要考虑其中抗弯性能以及剪切破坏力的影响,保证结构本身的完整性。在关键环节中融入新型的设计方案,辅助工程框架的设计模式,通过重点和辅助之间的相互结合,优化当前的框架设计方案,从而使功能框架结构设计效果能够得到全面的提高。同时还需要考虑各个力的分布情况,逐渐的优化当前的工作模式,把握关键受力节点和辅助受力节点之间的关系,从而使工程框架结构设计效果能够达到预期的状态,为后续工业建筑的使用提供重要的保障。

二、工业建筑工程框架结构设计的问题以及处理措施

(一)参数计算问题

在工业建筑工程框架结构设计时要做好参数的科学调配,逐渐的优化当前的工作方案,从而使最终设计效果能够得到全面的提高。在实际工程项目设计时,除了要进行建设图纸绘制之外,还需要考虑各个参数的计算准确性,这主要是由于在后续工程建设中会涉及到有关建筑物的长度和宽度等相关的内容,在前期设计工作中需要精准性的计算相对应的设计数值,如果在某个环节出现偏差,均会对后续的设计造成一定的影响。因此在实际工作中需要加强对参数计算的优化力度,逐渐的改善当前的设计模式。在进行数值计算时,要考虑有关力学方面的专业知识,减少其中的设计繁琐性,并且还需要根据现场情况做好数据的全面整合,为后续计算工作顺利实施提供重要的基础。在计算时需要将重点放在建筑结构承受压力值的分布等等,可以利用计算机技术来进行空间的分析,科学调配好不同的参数设计模式,从而使整体设计效果能够达到预期的状态,为后续建筑工作提供重要的基础,尽可能的避免在计算工作中的失误问题。

(二)强化结构的抗震性能

强化结构抗震性能在工业建筑框架结构设计中为重要组成部分,这主要是由于整体工业生产环境太过复杂,难免会对建筑结构产生一定的影响,例如出现结构的振动问题,如果并没有完善前期的设计方案,会导致结构的脆性在不断增加,严重时会出现变形的情况,因此在实际工作中需要强化结构的抗震设计,逐渐的改善当前的设计模式,保证建筑结构本身的稳定性。在实际设计时需要考虑地基的承载力,在薄弱地区完善当前的抗震设计模式,优化结构层的完整性,从而使抗震性能能够得到全面的提高。在通常情况下要保证薄弱层能够抵抗住结构震动的压力,在条件许可的情况下,可以适当的增加建筑层的重截面,同时也可以改善层高来完善当前的设计模式。另外还需要精准性的计算结构的面积以及受力点等等,通过纵向和横向来优化当前的设计方案,从而使抗震设计效果能够得到全面的提高。

(三)选择合适的框架类型

在以往建筑框架结构设计中,并没有加强对不同结构比选问题的深入分析,不仅会出现资源的浪费,还无法满足我国建筑行业高质量的发展方向,所以在实际工作中,需要选择匹配度较高的框架结构类型,逐渐的优化当前的设计方案,从而为后续结构的正常使用奠定坚实的基础。首先可以选择大开间和布局灵活性较强的框架结构,考虑工业生产的特点以及后续工业发展中对空间的要求,科学的排布好不同的结构类型,从而使整体设计水平能够得到全面的提高。另外还可以将框架结构和剪力墙结构进行相互的融合,合理的布置好剪力墙的数量,这一结构形式适应能力较强,能够应对不同形式的变形情况,具备抗侧力较好的优势,在实际设计时需要根据现场的生产情况以及对建筑框架的要求,逐渐的改善当前的工作方案,做好不同内容的科学配比,选择最佳的框架结构,优化当前的工作方案。

(四)框架梁和次梁的优化设计

框架梁和次梁的优化设计在以往设计中所遇到的难点问题较多,因此为了避免对框架结构所产生的影响,在实际工作中需要做好框架联合测量的优化设计,不断的改善当前的设计方案,从而为后续结构正常使用提供重要的基础。在实际实施的过程中,需要落实精细化工作原则,考虑建筑抗震设计的相关规范以及要求,将梁的上部受力部分配合钢筋来提高整体结构的稳定性,另外还需要考虑其中的制作较大直径,合理的计算出相对应的直径长度,和现场情况进行相互的匹配,避免对后续的结构设计造成一定的影响。在实际设计时需要做好框架量和测量之间的科学衔接,根据楼板的布置要求来实现力的集中性传递,从而使结构稳定性能够得到充分的保证。在实际设计时,如果梁底部钢筋较大时,要考虑力的分布情况,并且确定梁的净跨值,做到受力的均匀分布,避免出现结构变形的问题。此外,还需要合理的布置好深入支座的钢筋数量,在关键节点中来进行量的科学分布,配合着后续的施工工艺,保证建筑结构本身的稳定性,从而使其中的抗震性能能够符合相关的要求。

结束语:

在工业建筑框架结构设计中,需要设计人员根据现场的使用情况以及工业生产的环境,落实层次性的工作原则,逐渐的优化和完善当前的框架结构设计方案,遵循整体性的工作原则,充实当前的设计模式,从而使框架结构设计效果能够得到全面的增强,符合我国关于框架结构式的相关要求,延长结构的使用寿命,推动建筑设计行业的稳定发展。

参考文献:

[1]李建军. 浅议工业建筑混凝土框架结构设计[J]. 建筑工程技术与设计, 2016, 000(012):587.

[2]安彩强, 张蕾. 浅析工业建筑中框架结构设计要点[J]. 科技研究, 2014, 000(007):61-61,64.

[3]刘芳. 现代工业建筑混凝土框架结构的设计[J]. 工业C, 2016, 000(006):P.169-169.

作者:张梅

工业建筑结构设计优化论文 篇2:

试述工业建筑结构设计中需注意的问题

摘 要:随着建筑行业的不断发展,其不仅要能够使现代人对于建筑的需求得以满足,而且能够使人们的居住以及工作环境大大改善。在建筑行业中建筑结构的设计的作用日益凸显,它不仅对建筑的美观造成一定的影响,而且还会对建筑的安全系数造成影响。因此,建筑结构设计人员要对建筑设计的重要性充分认识到,切不可完全照搬、盲目效仿他人的设计。文章主要探讨了工业建筑结构设计中需注意的问题,希望能够为建筑结构的设计提供一些帮助与参考。

关键词:工业建筑;结构设计;构件;问题

随着经济建设的快速发展,我们国家经济发展的支柱产业就是工业,而且随着工业大规模的发展,使得其离不开与配套的工业厂房,因此建筑行业的一个重要分支就是厂房建筑施工。在建筑设计领域中,工业建筑占有举足轻重的地位,它具有一般建筑的共性,但在设计和施工方面又具有自身的特点。由于工业建筑是以工业生产为导向,它的外形、内部构造与我们熟知的常规形式和固有类型差别很大,处处彰显出功能主义的气息,表现出很强的经济适用性、灵活性和高科技特征。因此,一个优秀的工业建筑结构设计,既要满足库存、运输、设备安置等生产要求,还要能提供适宜的劳动环境。

1 建筑结构设计中常见问题分析

1.1 设计图纸过于简略

如果要保证建筑施工能够顺利进行,就要具有科学合理的建筑结构设计图纸。建筑图纸的完善要详细的说明建筑结构设计的相关情况,从而对任何一个细节、任何一个环节都不放过。如今,部分建筑施工方的设计图纸因为较为简略,而且依旧对高精度的测量仪器进行测量不采用,使得测量数据与实际数据相差悬殊,在实际的建筑施工中,现场缺乏秩序,使建筑安全事故很难规避。

1.2 建筑结构抗震性较弱

我国较多地区在近些年来都频频发生地震灾害,而且其破坏力较强,从而对人民的生产生活以及生命财产安全造成严重的威胁。在地震中,较多事故都因工业建筑倒塌现象造成人员的伤亡,由此证明,与国家制定的相关标准相比,现阶段的工业建筑设计还相差很远,工业建筑的安全性与人们的切身利益息息相关。而加强建筑物的抗震性,使建筑结构设计的抗震水平得以提高就是减少灾害发生且保证将伤亡率降至最低的有效措施。早有相关法规规定,工业建筑的质量需保证经过小地震后工业建筑的毁坏性不得大于35%,工业建筑的毁坏性在发生中型地震时不得超过88%,经过大型地震,需保证大于3%的工业建筑没有毁坏。但现阶段,建筑设计公司并没有重视工业建筑抗震性。同时,也没有对设计人员进行培训,从而对足够的认识没有形成,因此,建筑工程中有许多都未达到标准,抗震性设计明显缺乏,对人们的生活质量严重威胁着。

1.3 建筑基础选型不科学

在建筑结构设计中建筑的基础选型起着重要的作用,它不仅会影响建筑质量,而且还会影响建筑的美观程度。目前,部分高层建筑的选址不合理,地基承载力较弱,对建筑变形的要求无法满足,建筑的沉降不均匀,这样的基础选型对建筑的安全和质量无法保证。还有的建筑对筏基方式无法合理地采用,施工人员对梁板式筏基和平板式筏基分不清,建筑施工时随便选择一种,这就大大降低整个建筑的安全性,也大大减少建筑的使用寿命。

2 提升工业建筑结构设计的策略

2.1 严格遵守设计规范

现如今,因为我国社会经济已取得突破性进展,所以,如果建筑行业要想获取长远的生存和发展,就要使建筑的质量和安全性不断提高。因此,建筑商看待建筑行业的发展时要用长远的眼光,不要一味对眼前利益追求,要使建筑行业的发展保证符合相关的法律标准,建筑施工合法进行。同时,建筑师要全面的了解结构设计的章程,还要科学合理的设计建筑结构,对设计的每一个环节、每一个细节加以注意,从而保证建筑结构设计的整体效果,使建筑安全事故的发生有效规避。

2.2 科学的建筑基础选型

因为建筑结构的选型会受到当地地质条件和建筑外形设计情况的影响。因此,不要在看到相关的图纸时,主观的对其建筑结构做出判断,而要实事求是,因地制宜,仔细分析当地的地质情况和建筑的外形。主观的判断建筑结构会有两种后果:(1)要不在施工后期有问题出现。(2)要不在施工前期对问题发现,从而增加工作量。以上两种后果都会对建筑施工的进程造成阻碍,这就要求和相关的专业人员进行商榷并对有效的方案制定出。只有对所有因素综合考虑才能使设计方案更加科学合理,从而使工作量最大限度地减少,使建筑结构设计的整体效果提升。

2.3 设计详细的建筑图纸

为施工提供重要依据的就是图纸,并且还能体现建筑结构。一旦图纸有差错或不合理出现,就会对建筑结构设计的整体效果造成影响。因此,建筑结构设计师设计图纸时一定要严格谨慎,使其符合相关的标准,不能为图方便粗略标注或不标注。同时,对于建筑结构的细微处或结构较为复杂处,要详细的进行标注,从而让人很容易就看到;对于结构较为简单处也不能不标注,也需要进行清晰的标注。设计师要使自己的工作态度端正,从而对图纸反复地审核设计好,对图纸中的不足或缺陷及时发现并做出修改,以免造成不必要的损失。此外,还要使图纸的设计规范完善,力求图纸设计更加科学合理。

2.4 结构概念设计

概念设计,是指对工程结构计算所需的材料性能、力学知识和结构分析方面在施工图阶段,一定要有一个正确的概念,这对总体设计方案的实现,保证施工图设计质量来说是至关重要的。其思维方式习惯于重视横向思维、重视实踐、重视综合考虑、重视改革创新、重视相对性。在结构设计选型中对概念设计的采用能够在一定程度上使裂缝形成得到控制。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、安全和经济的结构总体方案。

3 结语

总的来说,在工业结构设计中,要对地基、梁柱与板件、楼梯等各个结构设计中存在的问题充分考虑到,对施工设计的工艺流程全面掌控,将各方面的影响因素综合分析,使工业建筑的构造不断优化,进而使建筑的整体质量提高,从而使建筑的使用寿命延长,进而使工业建筑经济性和技术性的统一实现,同时设计人员要响应发展潮流,对先进技术和新的设计思路努力发掘,以使工业建筑的发展得以推动。

参考文献

[1] 赵晓莉.工业建筑结构设计中需注意的问题[J].江西建材,2016 (05):15+21.

[2] 冯雪花.浅谈工业建筑结构设计中需注意的问题[J].四川水泥, 2015(04):157.

[3] 李浩,刘东甲.浅析建筑结构设计中应注意的问题[J].工程与建设,2012(01):59-61.

作者:闫军涛

工业建筑结构设计优化论文 篇3:

浅析工业建筑结构设计要点

【摘要】本文作者结合多年来的工作经验,对工业建筑结构设计中需注意的问题进行了研究,供同行参考。

【关键词】工业建筑;结构设计;关注问题;未来发展

因工业建筑是以工业生产为核心的,其外形及内部构造与通常我们见到的类型存在很大的差异性,到处能够展现出功能主义的特质,表现了超强的经济适用性能、灵活性能及先进的科技化水平。由于工业建筑受载状况比较复杂,这种因素的存在就造成对建筑结构构件材料及结构有了非常独特的要求。与此同时,工业建筑有着很多的预埋件,如果有遗漏的问题需要及时的对其加以修补,这样不仅仅会造成成本增加,而且影响了工程进展。接下来,针对现场施工中经常遇到的问题进行阐述,结合自身多年的工作经验,针对工业建筑结构设计中需关注的问题开展有关探究。

1 混凝土结构设计重点

1.1 地基

工业建筑是一项投资大、占地面积广、地质条件非常复杂的工程,所以在進行工业建筑结构设计的过程当中需要选用多种类型的地基。从工业结构设计的方面来看,混凝土标号需要与结构耐久性要求相吻合(一般采用C30)。地基配筋最好能够降低配筋率。条基接触位置的钢筋设置一定要有详细的工程图,对于条基交叉部位的基底面积只能够单独使用,坚决不能反复使用,同时一定要做到科学合理。砌体结构局部墙体具有强大的集中荷载,需要依据相关准求来满足大地基的标准,除此之外,需特别关注的问题是,柱下条形基础,假设基础的翼缘板选用的是缓坡形式,则一定要注意坡角不能太陡,不然则会降低工程施工工艺效果。

1.2 梁和板件的合理设计

工业建筑受载非常大,为确保其强度方面的准求,通常会将梁柱截面面积设计的会大一些,钢筋比较粗密,这会给工程施工造成较大的难度。一些设计者为能够掌控截面高度,通常会把配筋率提升2.5%,但是在现实的施工作业中非常难以做好这一方面的工作。假设钢筋分布太密集的话,那么会在梁柱节点的位置,混凝土不能够进行密实的浇筑,这将在一定程度上造成钢筋出现移位的现象,为工程施工留下巨大的安全问题。在设计过程中,一定先要想到提升截面高度,降低钢筋率。为了能够便于施工,争取不要让梁柱交接部位有大梁钢筋堆积的状况出现。为不存在特殊荷载的状况下,配筋率通常要低于1.7%,这样对梁结构塑型有着很好的效果,提升建筑结构的抗震功能。

因挑梁自重的总荷载通常很小,将其做成变截面对自重减轻不会有太大的影响,为此争取把挑梁做成等截面的样式。在对挑梁钢筋率进行计算的时候,需要预留适合的安全系数,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,同时要对抗倾翻临界条件进行有关计算。

对于过梁的设计需要严格的遵循有关标准图纸来选择使用,但是在施工图纸中一定要明确标出所选择使用的具体方法。假设门窗洞口比较大的话或者是作用力比较集中的情况下,过梁的设计可以按标准图选用,但要在施工图中特别标明选用方法和具体图号需要经过详细的计算来检验过量的受力程度。在进行结构设计的过程中,争取能够把过梁与圈梁进行综合浇筑,这样对工程施工抗震性的提升有很大的帮助效果。

目前现浇板配筋大多使用的是软件自动生成技术,这样能够有效的提升速度,避免错误问题的出现。在对配筋率进行有关计算的过程中,需要考虑一下塑性变形重的分布情况,把板筋上的筋应力乘以0.8—0.9的折减系数,将板下筋乘以1.1—1.2的放大系数。在对砌体结构板件进行配筋的过程中,一定要注重支撑外墙的板筋不要太大,不然肯定会对砖墙造成强大的附加弯矩。

1.3 柱形件的设计重点

在工业建筑结构设计过程当中,轴向受力构件的使用是非常广泛的。在选择使用的柱截面的时候,为了能够达到最佳的经济效果,可以选择使用钢管混凝土柱或者型钢格构柱。考虑到性价比问题,在施工工艺能够满足的前提下可以增加纵向系杆,这样能够有效的减少厂房柱平面以外的计算长度。

支撑杆件结构设计往往会是单拉杆,或是一拉一压杆件的组合方式。但是需要在现实的施工作业当中依据受力情况及杆件的长短度来对其进行挑选使用。单杆设计当下属于常常选用的一种当时,但需要在前后杆件之间不设置缀条,这种方式会很方便的进行中间穿行管道、楼梯和参观走廊的。

1.4 楼梯的设计

在工业建筑结构当中,生活区建筑物大都选用的是板式结构,这样既能够达到一定的外形美观的效果,又便于进行施工。但是需要在梯梁与梯板之间留有一定的高度,特别是在建筑的入口区域。梯段高度差小于等于20cm,预防绊倒。休息平台与梯段板平行方向的上部筋应拉通,并且要跟梯段板配筋要密切配合,如果有特殊情况存在,就要在施工图纸上明确的标出,以便于加大反拱力度。需要注意的是,在第一段梯板的基础需要考虑其沉降问题,需要的时候要设置梯梁以提升建筑结构的稳定性能。

1.5 预埋件的合理埋设

工业建筑结构是一个承载体,除了需要各种安装设备以外,还需许多的预埋件。在施工过程中一定要严格的按照施工图纸来进行,而一些单位在施工过程中有遗漏了对楼梯埋件,需要及时的进行现场补救,不仅浪费时间而且将增加施工成本。在进行技术交底的过程中,一定要对施工企业说明具体的埋件要求, 埋件一定要承受一定的负载。工业建筑结构在进行安装埋件的过程中,需要注意一下是不是有滑膜导致埋件产生了位移情况,避免给安装带来一定的难度。

2 钢结构设计重点

在工业建筑结构当中,钢结构是非常多见的一种结构形式,钢结构设计需要具备良好的工艺性能,这样有利于施工及今后检修工作的开展。比如在工程设计当中,选择使用轻型门钢结构设计,在施工现场装配的过程中,最下端的螺栓没有预留足够的扳手空间,避免力矩扳手没有办法安全运用。如果设计过程中对这一问题进行了科学考虑,留下了足够的空间或者选用其他的连接方式,那么就不会出现上述问题。

在钢结构设计当中节点构造设计是非常关键的,杆件设计与节点设计是钢结构设计的两方面重要性内容。节点结构设计将直接影响着钢结构设计的安全性能。节点设计一定要达到构造简单、传力可靠、受力明确、工艺性良好的等方面的要求。节点连接设计争取设定10%—15%的安全系数。对于构件应力小的情况,连接焊缝长度一般要高于120mm。在工业厂房钢结构设计工作当中,上述因素是非常关键的。在工程施工过程当中不要随意的增加杆件截面,避免对节点结构安全性造成不良影响。

结束语

在开展的工业建筑结构设计工作当中,结构设计的安全性、耐久性及实用性是设计需要遵循的基本性准则,为此就要求设计工作者需严格的按照有关的设计规章制度来工作,详细的了解施工工艺顺序,全方位的对其影响因素进行考虑,对建筑结构进行科学优化,最终达到建筑技术经济性能的有效统一。与此同时,结构设计者要抓住社会发展的总趋势,不断的去探究新技术、新设计方法,来提升工业建筑结构设计质量,创造出新颖、高质量的工程。

参考文献

[1] 何俊奎,郭义峰等.浅谈工业建筑结构设计中应注意的一些问题[J].四川建材,2012,(08).

[2] 兰文清.钢结构工业厂房设计中应注意的问题[J].内蒙古科技与经济,2010,(8).

[3] 赵健玲.建筑结构设计中常见错误分析[J].科技风,2011,(16)

[4] 凌燕.建筑结构设计的基本方法及存在的问题[J].科技创新导报,2013,(29).

[5] 刘国营.工业建筑结构设计常见错误分析[J].广东科技,2012,(10).

作者:王文越

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