钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化

发表时间:2020/12/3   来源:《建筑实践》2020年23期   作者:李小杰
[导读] 随着时代的不断改革,各领域的发展越来越好,

         李小杰
         荆门俊丰绿建科技集团股份有限公司   湖北荆门  448000
         
         摘要:随着时代的不断改革,各领域的发展越来越好,钢材产量不断提高,我国钢结构建筑由限制使用转变为积极推广使用,钢结构工业建筑呈现出了良好的发展趋势。与传统钢筋混凝土建筑相比,钢结构工业建筑抗震性能优越、构件截面小、自重轻、施工速度快、综合成本低、对环境的适应性强,因此可以在我国大部分地区使用。但钢结构工业建筑也有一些不足之处,如耐腐蚀性差、耐火性能差等。在具体设计时,应结合钢材特性,在满足工艺、建筑功能要求的前提下,优化设计方案,尽量做到安全、适用、经济,保证工程质量。
         关键词:钢结构;工业建筑设计;施工环节
         引言
         钢结构厂房普遍应用于工业企业之中,替代传统混凝土结构厂房,成为不可或缺的重要角色。钢结构工业厂房建筑结构的设计牵涉诸多的专业,内容相对复杂。因此要重点关注钢结构工业厂房建筑的结构设计和优化,把握和分析钢结构工业厂房建筑施工过程,提高钢结构工业厂房建筑结构设计和施工的质量。
         1工业建筑设计施工的钢结构特点
         工业建筑设计施工的钢结构特点主要表现在以下五个方面:(1)工业建筑的钢结构采用的维护结构比较轻,一般采用的是铝合金压型板。(2)工业建筑设计施工钢结构的柱距要符合经济柱距的要求,才能对后期的施工提供交大的益处,最合理的柱距为12m。(3)工业建筑设计施工的钢结构,主要采用焊接进行连接。(4)工业建筑设计施工的面积要≥1000m2,属于大型厂房。(5)工业建筑设计施工在建设中使用的是从外国引进的T型钢等材料。针对钢结构进行工程设计的过程中,要考虑承载力的实际测算。因此,需要通过合理的模型创新,保证结构在受力计算不低于实际钢结构受力的情况下,将合理的配筋比和正确的内力计算出来。通过合理的结构设计,保证钢结构的结构框架以安全系数更高的要求完成最后的施工。在设计阶段不仅要考虑当前的安全系数,还要考虑施工以后环境改变而导致的施工系数转变。
         2现代工业背景下,我国工业建筑设计的现状
         2.1工业建筑的设计应该体现对于企业文化的形象阐释
         个性的企业文化是成功企业的重要表现特征,企业的在社会上的认知度以及知名度,也是其能够健康、良好持续性发展的基础。企业厂区的设计风格也是对企业文化最直接的体现,因此我们在进行厂区设计时也应该重视建筑设计对于企业文化的阐释作用,创作出符合企业形象并具有特色风格的建筑形象。我们就以宝诗缇的厂区设计为例,该企业是一家生产高档女装的服装企业,企业文化是时尚、精致、典雅等,设计公司也针对这些企业文化,确定了红、黑、灰为企业厂区建筑的配色。将黑色作为建筑的基层配色,显得时尚而稳重;红色作为塔楼片墙,生动而活泼;灰色的带状墙,典雅而大方。通过这种设计和配色风格完美的将企业文化融入到厂区设计中去。
         2.2生产厂房的设计应该满足工业建筑安全环保方面的要求
         安全生产是企业生产活动的重中之重,而随着社会各界对于环境保护的要求和重视,企业要求设计人员在进行生产厂房设计时,不仅要考虑生产安全方面的需求,也应该在生产厂房设计过程中加入环保方面的设计理念。这就要求设计者们在进行生产厂房设计之前,应该详细了解企业生产产品的工艺和步骤等,依据工艺和步骤对生产厂房进行合理的设计和布局,努力为企业创造一个安全环保的生产环境。这样就可以使得企业在获得经济收益的同时,也能为企业的安全健康、可持续发展提供有效的保障,同时也为国家环保政策的推进和实施贡献企业的一份力量。


         3钢结构工业厂房建筑结构的优化设计策略
         3.1做好钢结构工业厂房的布局设计
         要进行钢结构工业厂房建筑结构的总体设计,使之具有合理性和均匀性,可以基于工艺流程的使用要求,进行工业厂房的柱网设计和柱网布置,依照标准化设计厂房横向柱网尺寸、纵向柱网尺寸、伸缩缝尺寸和位置,尤其要注重部分节点连接的标准化设计,并要将柱网模数化,通常来说,工业厂房的横向跨度为3m的倍数,纵向柱距模数为6m,并对吊车梁、檩条等连接构造采用典型设计方式,较好地提高工业厂房结构设计效率。其中,厂房横向跨度的结构设计要充分考虑厂房中大型设备、人流物流的影响,进行合理的尺寸设计,较好地满足厂房纵横向的刚度和强度要求,并尽量保证柱距的统一。厂房纵向柱距可以采用6m、9m、12m、15m,在大型钢结构厂房中也可以将纵向柱距设置为18m、24m。
         2.2注重钢结构工业厂房的抗震设计
         钢结构工业厂房建筑的结构设计还要充分考虑抗震设计的硬性要求,考虑到工厂人员密集度较大难以在紧急避难状态下疏散的问题,必须在厂房结构设计初期分析当地的地震发生频率、厂房建筑抗震性能,全面分析钢结构工业厂房的钢结构性能,确保整体均衡性的设计和施工。在钢结构工业厂房设计的过程中,要计算和分析地震作用下产生的柱底剪力和柱底弯矩值。同时,在钢结构工业厂房的抗震设计和施工中,要严格管控钢结构的塑性,使之能够较好地应对地震灾害对建筑工程建设的损害和影响,增强工业厂房建筑结构的实用性能。
         2.3加强钢结构工业厂房的防腐防火设计
         钢结构工业厂房的防腐设计是不可缺少的部分,可以在工业厂房中喷涂防腐涂料,利用水溶性涂料的强耐腐蚀性能,实现对钢结构工业厂房的防腐保护,并结合钢结构厂房建筑施工、维护、材料供应性、可操作性等因素,合理确定科学性、适用性的防腐设计方案,进行钢结构工业厂房的防腐优化设计。同时,为了增强钢结构工业厂房建筑的防火性能,要采用喷涂防火涂料的方式,利用漆膜保护钢结构,提高钢结构厂房在高温下的承载力、强度和稳定性,避免钢结构因高温出现强度下降、塑性增强而坍塌的问题。并且,在钢结构工业厂房防火设计的过程中,还要对钢结构进行外包防火层处理,采用现浇混凝土和表面喷涂的方式,在钢结构工业厂房建筑表面覆盖保护层,提高钢结构厂房外包结构的强度。
         4施工中的优化
         当前我们对于工业钢结构的建筑认知并不是非常丰富,传统的混凝土结构所呈现出的影响非常明显,当下仍然存在。工业建筑中钢结构的体系不是非常完善,其具备一定的综合性与复杂性,例如会涉及到隔热防火、保温、屋面以及墙面等多个配套的施工结构与材料。再加上专业人才、新产品技术、设备制作以及安装维护等方面的技术水平问题,导致在施工过程中钢结构的性能很难发挥到最大化。对此,需要在钢结构施工中做好相应的优化措施。在具体建设过程中,为了更好地提升工业建筑当中钢结构的稳定性,首先需要明确柱脚螺栓的整体坚固性与稳定性,确保柱脚螺栓在应用中可以得到有效的控制,同时保障钢结构在应用时的合理性。对于柱脚螺栓的安装以及埋设而言,需要做好精度的准确控制,同时保障螺栓固定的可靠性。在地柱脚螺栓的安装过程中,必须注重对钢柱的准备与预处理,准确控制整个系统与环节,从而保障螺栓的安装精度,促进钢结构的整体稳定性。
         结语
         总之,钢结构工业厂房优化设计和施工要基于实际应用需求,进行工业厂房建筑结构的布局设计、抗震设计和防腐防火设计,并把握工业厂房建筑施工技术要点,较好地提升钢结构工业厂房建筑的稳定可靠性。
         参考文献
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         [2]郭磊.钢结构工业建筑设计实例[J].建筑技术开发,2020,44(2):107-108.
         [3]张华杰.对钢结构工业建筑设计的研究[J].四川水泥,2019(2):98-98.
         [4]马丽.钢结构工业建筑设计应用中的问题探讨[J].建筑工程技术与设计,2020(13):914.
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