工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)問(wèn)題研究

文/馮帆、陳璨、高揚(yáng)、葛堯 中國(guó)五洲工程設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司 北京 100053

1、導(dǎo)言

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)較為繁雜的工作，那么需要考慮各個(gè)方面的因素，從選擇原材料到工程設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)優(yōu)化等等各個(gè)部分，依據(jù)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的特征來(lái)來(lái)具體的進(jìn)行操作。逐漸的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，在最大限度之上設(shè)計(jì)出來(lái)經(jīng)濟(jì)合理的方案。

2、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)

所謂的概念設(shè)計(jì)是指在施工圖上體現(xiàn)工程結(jié)構(gòu)的材料特性、力學(xué)、構(gòu)造等問(wèn)題，這對(duì)于工業(yè)建筑設(shè)計(jì)方案的實(shí)現(xiàn)以及施工圖質(zhì)量的提升顯得非常關(guān)鍵。設(shè)計(jì)的思維重視全面性、系統(tǒng)化、相對(duì)性、創(chuàng)新性，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用概念設(shè)計(jì)，能夠?qū)π纬傻牧芽p問(wèn)題進(jìn)行有效地控制。概念設(shè)計(jì)是工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中一個(gè)新思維，可以結(jié)合整體的概念設(shè)計(jì)把握一系列基礎(chǔ)分體與總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)間的聯(lián)系性，以此提出一種經(jīng)濟(jì)化、安全性的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體化的設(shè)計(jì)方案。

3、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑的典型特點(diǎn)是建設(shè)資金投入大、地質(zhì)狀況復(fù)雜、占地面積大等。除此之外，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的根本所在是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)也是確保結(jié)構(gòu)安全系數(shù)提升的關(guān)鍵。為此，在設(shè)計(jì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的過(guò)程中會(huì)應(yīng)用很多種類的基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑工程的實(shí)際建設(shè)需要。跟其它建筑的地基相比較而言，工業(yè)建筑的地基要承受較大的載荷，通常的時(shí)候會(huì)選擇筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)等。然而，工業(yè)建筑輸送皮帶應(yīng)用鉸接底部支架，如此一來(lái)，僅僅是向基礎(chǔ)傳送剪力、軸力。鑒于此，矩形是基礎(chǔ)通常的設(shè)計(jì)方式。并且，配筋的提升、基礎(chǔ)短柱的增加、柱下矩形獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，能夠在穩(wěn)固基礎(chǔ)的情況下減少一些工程費(fèi)用。

在設(shè)計(jì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)上，應(yīng)用的基礎(chǔ)混凝土要結(jié)合具備耐久結(jié)構(gòu)的混凝土，通常應(yīng)用的混凝土的規(guī)格為C30。應(yīng)用的基礎(chǔ)配筋可以減小配筋率，確保選型的科學(xué)性。要標(biāo)準(zhǔn)化地設(shè)計(jì)接觸條形基礎(chǔ)鋼筋，務(wù)必具備系統(tǒng)化工程圖，只是可以獨(dú)立應(yīng)用交叉條基位置基底面積，不能實(shí)現(xiàn)重復(fù)應(yīng)用。并且，應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)寬度進(jìn)行合理與科學(xué)地優(yōu)化。鑒于砌體構(gòu)造部分墻體統(tǒng)一載荷比較大，應(yīng)結(jié)合有關(guān)的要求與指標(biāo)實(shí)現(xiàn)打地基的指標(biāo)，能夠?qū)崿F(xiàn)載荷需要。另外，要十分關(guān)注柱下條形地基，倘若設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)翼緣板為緩坡形板翼，那么務(wù)必確保放坡角度不可以太陡峭，否則，會(huì)導(dǎo)致工程施工效果的不理想，以及不便于工程的施工。

4、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的板件和梁柱設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑要求承載比較大的壓力，為了保證其具備高強(qiáng)度，需要將大截面應(yīng)用于設(shè)計(jì)的板件與梁柱中。在設(shè)計(jì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，倘若應(yīng)用分布密實(shí)、較大直徑的鋼筋，那么會(huì)提高工程的施工難度系數(shù)。設(shè)計(jì)工作者為了對(duì)截面高度進(jìn)行控制，一般應(yīng)用2.5%配筋率的手段，然而，在工程的實(shí)際施工過(guò)程中要想實(shí)現(xiàn)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)較為困難。如果鋼筋太過(guò)密實(shí)，那么澆筑在梁柱接點(diǎn)的混凝土太過(guò)稀松，會(huì)導(dǎo)致鋼筋的相應(yīng)移位，這會(huì)形成工業(yè)建筑質(zhì)量上的隱患。為此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，設(shè)計(jì)工作者結(jié)合工作實(shí)際，首先，應(yīng)實(shí)現(xiàn)配筋率的減小與截面高度的增加。為了方便工程施工，需要盡可能地防止堆積鋼筋的情況發(fā)生在梁柱交接位置，這樣的做法不但便于工程施工，而且能夠使梁柱構(gòu)造的總體質(zhì)量提升。在總荷載比例中，挑梁比例較小，制作其為變截面，這樣并不會(huì)嚴(yán)重影響其自重減小，因此適宜應(yīng)用等截面設(shè)計(jì)方式。除此之外，對(duì)挑梁鋼筋率進(jìn)行確定時(shí)，應(yīng)選擇適宜的值，預(yù)留相應(yīng)的安全系數(shù)。針對(duì)設(shè)計(jì)挑梁底筋來(lái)講，需要適度增加撓度大、荷載大的底筋，要確保向墻體深入砌體構(gòu)造挑梁長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，并且研究與運(yùn)算對(duì)抗傾覆臨界值。

應(yīng)認(rèn)真地根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過(guò)梁，并且，在施工圖中標(biāo)注出選用視圖號(hào)與方式。如果門窗洞口比較大，或者是面臨過(guò)于集中用力的情況，能根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖來(lái)設(shè)計(jì)過(guò)梁。此外，還應(yīng)檢驗(yàn)過(guò)梁的受力強(qiáng)度和過(guò)梁、圈梁的整體穩(wěn)定情況。這樣不但操作便捷，而且能夠增強(qiáng)工業(yè)建筑的抗震能力。

5、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的樓梯設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑中有一些辦公場(chǎng)所，還有一些工業(yè)建筑中有職工宿舍等。這樣一來(lái)，能夠設(shè)計(jì)為板式樓梯，從而在確保建筑具備美觀外形的情況下，又能夠便于工程的施工。除此之外，在設(shè)計(jì)工業(yè)建筑樓梯的情況下，還應(yīng)確保梯梁間和下面板間具備相應(yīng)的距離，如此能夠防止高度問(wèn)題形成的碰頭。需要確保樓梯高度差（臺(tái)階）不到20厘米，以及確保均衡地銜接樓梯板與樓面板間以及樓梯段的均勻化，進(jìn)而能夠確保上下樓過(guò)程中的安全性。休息平臺(tái)之上的鋼筋需要跟平行方向梯段板之上的鋼筋相統(tǒng)一，還要開(kāi)展配筋的工作，同時(shí)結(jié)合梯段板筋，在特殊的時(shí)候，要表述在施工圖紙上。留意首段梯板基礎(chǔ)沉降問(wèn)題，在需要的時(shí)候采取增加梯梁的措施。除此之外，還要在控制撓度的條件下提高工業(yè)建筑的穩(wěn)定系數(shù)。

工業(yè)建筑的廠房會(huì)在樓梯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用鋼梯，設(shè)計(jì)工作者首先應(yīng)對(duì)職工上下樓梯的安全性、舒適性進(jìn)行兼顧，然后，根據(jù)廠房的工作實(shí)際要求設(shè)計(jì)其樓梯構(gòu)造。除此之外，設(shè)計(jì)鋼梯還要留意一些樓梯梁地方凈空高度，結(jié)合已經(jīng)制定的樓梯平臺(tái)標(biāo)高、梯度高度、角度等要素進(jìn)行應(yīng)用。在設(shè)計(jì)工業(yè)建筑樓梯的過(guò)程中，設(shè)計(jì)工作者應(yīng)注重設(shè)計(jì)的全面性、系統(tǒng)化、綜合性特點(diǎn)，不但確保樓梯的舒適性和安全性，而且兼顧其美觀性，防止一些不必要的麻煩以及問(wèn)題。

結(jié)論：

綜上所述，在設(shè)計(jì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的時(shí)候，不但要兼顧材料、力學(xué)等問(wèn)題，而且應(yīng)實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體的優(yōu)化，進(jìn)而使工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性、安全性目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。鑒于此，作為設(shè)計(jì)工作者來(lái)講，應(yīng)緊跟社會(huì)的發(fā)展腳步，積極地探究新型的設(shè)計(jì)思維和模式，從而持續(xù)促進(jìn)工業(yè)建筑的發(fā)展。