論綠色工業(yè)建筑之鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探析

陳修啟 崔潤(rùn)東

摘要：建筑是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的重點(diǎn)建設(shè)目標(biāo)之一，同時(shí)也是應(yīng)用資源較多、浪費(fèi)資源也相對(duì)較多的領(lǐng)域。為響應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略口號(hào)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)平衡型和環(huán)境友好型社會(huì)的構(gòu)建。應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到綠色建筑的重要性，并提高人們的綠色環(huán)保意識(shí)。鋼結(jié)構(gòu)的單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)用綠色建筑理念，提高各項(xiàng)資源的有效利用率，對(duì)部分資源實(shí)現(xiàn)回收再利用。從而降低工業(yè)廠房投入使用中，具有更好的環(huán)保效果和經(jīng)濟(jì)性。相關(guān)人員應(yīng)積極推廣該類型建筑，進(jìn)而在保障施工質(zhì)量和施工效率的基礎(chǔ)上，提高工業(yè)廠房的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，促進(jìn)我國(guó)環(huán)保事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：節(jié)約材料；結(jié)構(gòu)形式；資源利用

1 鋼結(jié)構(gòu)單層的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的概述

在劃分工業(yè)廠房的類型時(shí)，通常需要遵循以下原則。在鋼結(jié)構(gòu)單層的工業(yè)廠房中采用無(wú)橋式的起重機(jī)、A1至A5工作級(jí)別的起重量小于20噸的橋式起重機(jī)，進(jìn)行施工的工業(yè)廠房為輕型廠房。而重型廠房則是采用起重量大于100噸的橋式起重機(jī)所建設(shè)的鋼結(jié)構(gòu)單層的工業(yè)廠房，其他的則為中型的鋼結(jié)構(gòu)單層的工業(yè)廠房。

在實(shí)際進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)單層的工業(yè)廠房的施工時(shí)通常采用裝配式的施工方法，即在生產(chǎn)車將將部分部件、構(gòu)件等進(jìn)行批量式的生產(chǎn)，再運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。而主要包含的構(gòu)件則有幾下幾個(gè)，網(wǎng)架、屋架、天窗架、檁條、立體桁架等屋蓋結(jié)構(gòu)。工字形柱、鋼管混凝土柱等柱子。吊車梁、走道板等吊車梁系統(tǒng)。以及屋面支撐和柱間支撐等支撐系統(tǒng)。墻梁、抗風(fēng)柱等圍護(hù)系統(tǒng)。

2 鋼結(jié)構(gòu)單層的工業(yè)廠房綠色建筑指標(biāo)的應(yīng)用

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)確保應(yīng)用的適應(yīng)性、安全性、合理性、先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性。

2.1 鋼結(jié)構(gòu)單層的供壓廠房結(jié)構(gòu)形式的選用

在建筑領(lǐng)域中，鋼結(jié)構(gòu)具有較為廣泛的適用范圍。不僅可以將其應(yīng)用到單層的工業(yè)廠房的建設(shè)中，還可以將其應(yīng)用到大型廠房和民用建筑、觀賞性建筑中。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將鋼結(jié)構(gòu)的鋼架結(jié)構(gòu)的跨度控制在39米，可適用于自身高度相對(duì)較低、使用的起重機(jī)的起重量也相對(duì)小弟的中型和小型的單層的工業(yè)廠房中。

當(dāng)工業(yè)廠房的地基發(fā)生缺少均勻性的變形，且該變形正逐漸增大時(shí)，可采用缺乏不均勻變形的敏感度的鉸接排架等結(jié)構(gòu)形式。在單層的工業(yè)廠房中，通常大型廠房和中型廠房具有12米的柱距，中型廠房和小型廠房則具有9米至6米的柱距。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和需求采用此更具針對(duì)性和合理性的柱距，從而降低資源消耗，更具經(jīng)濟(jì)性。

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的單層的工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)選取結(jié)構(gòu)方案這一環(huán)節(jié)進(jìn)行全面的綜合性考慮，從而充分考慮工業(yè)廠房的經(jīng)濟(jì)性、合理性、先進(jìn)性等，對(duì)建筑和結(jié)構(gòu)間的關(guān)系進(jìn)行正確處理。

2.2 鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)材建議

2.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)材建議

鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)材主要評(píng)價(jià)指標(biāo)是鋼結(jié)構(gòu)廠房單位建筑面積用鋼量?jī)?yōu)于同行業(yè)同類型廠房的全國(guó)平均水平。也即精細(xì)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、合理節(jié)省用鋼量，可從以下幾方面著手：風(fēng)荷載取值：排架或剛架及圍護(hù)構(gòu)件計(jì)算時(shí)，當(dāng)高度范圍大時(shí)，可分為多段約5m高度范圍，取其相應(yīng)風(fēng)壓高度變化系數(shù)來(lái)計(jì)算風(fēng)荷載。如果風(fēng)荷載取值高度范圍過(guò)大，風(fēng)壓高度變化系數(shù)也相應(yīng)取偏大值，可致風(fēng)荷載偏大。

鋼材選用：鋼結(jié)構(gòu)常用鋼材牌號(hào)為Q235鋼、Q345鋼。當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件強(qiáng)度控制時(shí)，優(yōu)選高強(qiáng)度Q345鋼，或更高強(qiáng)度鋼（主要承重構(gòu)件），可節(jié)省用鋼量。設(shè)計(jì)中盡量使構(gòu)件板厚在鋼材強(qiáng)度取值較高范圍內(nèi)選用。鋼管材料優(yōu)選電焊鋼管及螺旋焊鋼管，盡量少選無(wú)縫鋼管，以降低造價(jià)。

柱腳：剛性固定柱腳有露出式、插入式、外包式三種形式。插入式柱腳受力可靠、制作方便，在廠房中使用較為普遍，但柱腳插入基礎(chǔ)深度很大，特別是實(shí)腹柱，不僅柱腳用鋼量增加，而且基礎(chǔ)工程量也大為增加。建議吊車噸位不大的廠房柱腳可不采取插入式柱腳，以節(jié)省基礎(chǔ)工程量。

基礎(chǔ)及樁基節(jié)材：混凝土基礎(chǔ)中鋼筋采用強(qiáng)度高的（不低于400MPa級(jí)）熱軋帶肋鋼筋。條件許可，預(yù)制樁和灌注樁間首選預(yù)制樁，較經(jīng)濟(jì)。鉆孔灌注樁宜通過(guò)采用后注漿技術(shù)提高側(cè)阻力和端阻力。

2.2.2 鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)材料資源利用分析

鋼結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房是抗震性能優(yōu)越的建筑結(jié)構(gòu)體系；采用的鋼材是可再循環(huán)使用的材料；鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件采用標(biāo)準(zhǔn)化加工制作、工廠化生產(chǎn)、裝配式施工安裝；鋼材可合理采用高強(qiáng)度鋼；混凝土基礎(chǔ)中鋼筋可采用高強(qiáng)度鋼筋；基礎(chǔ)現(xiàn)澆混凝土采用預(yù)拌混凝土，建筑砂漿采用預(yù)拌砂漿。通過(guò)上述分析可見其較好符合綠色工業(yè)建筑的材料資源利用評(píng)價(jià)指標(biāo)。

3 結(jié)語(yǔ)

工業(yè)建筑是我國(guó)現(xiàn)代化建筑中的重要組成，是工業(yè)生產(chǎn)尤為重要的場(chǎng)所。為響應(yīng)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的口號(hào)，努力構(gòu)建生態(tài)平衡型和環(huán)境友好型社會(huì)，在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)單層的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)用綠色工業(yè)建筑體系和方法。對(duì)建筑材料等資源進(jìn)行合理利用，并提高有效利用率，從而降低資源的使用量，減少資源浪費(fèi)等現(xiàn)象。在保障工業(yè)廠房的施工質(zhì)量和施工效率的基礎(chǔ)上，提高工業(yè)廠房的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：青島伊科思技術(shù)工程有限公司）