工業(yè)建筑設(shè)計論文
工業(yè)建筑設(shè)計論文
工業(yè)建筑是為生產(chǎn)產(chǎn)品提供工作空間場所的建筑物，是為滿足生產(chǎn)活動需要的建筑類型。下文是學習啦小編為大家整理的關(guān)于工業(yè)建筑設(shè)計論文的范文，歡迎大家閱讀參考!
工業(yè)建筑設(shè)計論文篇1
探討工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計
[摘 要]鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，促進城市建筑業(yè)蓬勃發(fā)展，成為了建筑行業(yè)中一顆耀眼的新星，被廣泛的運用于當前各種建筑結(jié)構(gòu)中。鋼結(jié)構(gòu)在提高建筑行業(yè)的經(jīng)濟效益的同時，也具有美化環(huán)境、節(jié)能降耗的作用。
[關(guān)鍵詞]鋼結(jié)構(gòu);設(shè)計;工業(yè)建筑
一、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的特點
1.預(yù)工程化程度高
預(yù)工程化鋼結(jié)構(gòu)建筑概念最早是在西方產(chǎn)生的，其主要是實現(xiàn)了材料加工與安裝的一體化，以此來降低工程的施工成本，并且能夠有效的縮短工期，能夠使建筑物更早的投 入使用，這對于房地產(chǎn)開發(fā)商的資金流轉(zhuǎn)來說，速度也獲得了 有效的提升。
2.跨度更大
鋼結(jié)構(gòu)的組織均勻，而且強度較高，彈性模量也較高，密度與強度的比值相比磚石、混凝土結(jié)構(gòu)要更小，因此在受到同樣的外力情況下，鋼結(jié)構(gòu)的自重較小，所以其能夠?qū)崿F(xiàn)大跨度的結(jié)構(gòu)體系，也能夠形成更高和更靈活的建筑結(jié)構(gòu)。當前，在建筑業(yè)已經(jīng)存在跨度超過9O米的超大穹頂，以及高度超過l00米至最高400米的超高層建筑。
3.增強建筑物的美感
當前建筑行業(yè)中一種較為常用的外圍護結(jié)構(gòu)，使用金屬構(gòu)件與玻璃板組成，稱之為玻璃幕墻。將鋼結(jié)構(gòu)與玻璃幕墻結(jié)構(gòu)進行適當?shù)慕M合，能夠獲得更具藝術(shù)特色的建筑結(jié)構(gòu)，比如1989年貝聿銘存盧浮宮改建工程中，將地下廣場的部分結(jié)構(gòu)采用了單拉互連點式技術(shù)，設(shè)計了一個金字塔形的玻璃結(jié)構(gòu)，把建筑、結(jié)構(gòu)、機械技術(shù)相結(jié)合，成為建筑精品，獲得世人的贊賞。
二、鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中的應(yīng)用
由于鋼結(jié)構(gòu)的自身優(yōu)勢以及特點直接決定了鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的結(jié)構(gòu)建設(shè)中。鋼結(jié)構(gòu)一般適合于高層、體系復雜、跨度大、荷載大、吊車起重量大、振動幅度大、密封性能要求高以及用于經(jīng)常拆裝的結(jié)構(gòu)中。主要的結(jié)構(gòu)形式有平面架、網(wǎng)架、輕鋼、索膜以及塔桅等。例如：大型的體育場、火車站候車室、機場等都采用大跨度的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計;重型的工業(yè)廠房以及生產(chǎn)車間都采用荷載作用強的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計;井塔、電視塔、氣象塔、通訊塔等都采用高層結(jié)構(gòu)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計;氣罐、油罐、高爐等都采用輕型的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計。
另外，隨著科技的不斷發(fā)展以及建筑材料的不斷改進，鋼結(jié)構(gòu)形式也隨著發(fā)生變化。例如：傳統(tǒng)中的懸索結(jié)構(gòu)具有施工復雜，施工難度大，施工速度慢等特點，對實際的施工帶來一定困擾。而現(xiàn)今網(wǎng)架結(jié)構(gòu)正好取代了懸索結(jié)構(gòu)，改變了懸索結(jié)構(gòu)的缺陷，真正實現(xiàn)了施工技術(shù)簡單，施工速度快，制作方便，易操作等優(yōu)勢。我國普遍在施工中應(yīng)用的鋼結(jié)構(gòu)還有預(yù)應(yīng)力的鋼結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)主要以節(jié)省材料消耗，強化材料的整體性能受到了人們的歡迎。而國外的施工技術(shù)中，還將薄鋼板的集合構(gòu)件取代了常用的型鋼以及組合件用作受力構(gòu)件的鋼結(jié)構(gòu)形式，突破了傳統(tǒng)中受力鋼的局限，降低了整體構(gòu)件的重量，節(jié)約了鋼材的使用。
三、工業(yè)建筑中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計
1.鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑的基本原則
在鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計過程中，要嚴格遵守一定的設(shè)計原則，才能夠保證其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，筆者將其歸納為以下幾點：
第一，要本著節(jié)約的原則，盡量節(jié)省材料的運用，降低鋼結(jié)構(gòu)自身的重量，縮短鋼結(jié)構(gòu)安裝的時間，并且能夠縮短運輸時間，降低成本;第二，要保證其符合建筑物施工和使用的要求，使其具有足夠的穩(wěn)定性，在剛度和強度方面應(yīng)當具有很好的耐久性;第三，要注重外形與整體的美觀程度，符合建筑美學的要求。
2.設(shè)計的前期準備
工業(yè)建筑中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的前期準備主要是指在前期建設(shè)時，建筑設(shè)計人員為土木設(shè)計人員提供相應(yīng)的設(shè)計分布圖紙以及相關(guān)建筑的荷載資料。其中設(shè)計工藝分布圖必須明確闡述具體的工藝設(shè)計流程以及各程序之間的相互聯(lián)系和相互關(guān)系，確定平面位置與空間位置是否相一致根據(jù)結(jié)構(gòu)的分布形式，設(shè)計各構(gòu)件的計算長度，并在實際中檢驗運算結(jié)構(gòu)，保證各項數(shù)據(jù)都能達到準確無誤。另外，專業(yè)的設(shè)計人員要充分調(diào)查施工當?shù)氐牡乩項l件、水文特征以及氣象資料，通過衡量鋼材料的雪荷載、地震荷載以及風荷載等方面，確定材料的強度選擇，以保證設(shè)計的安全性和整體鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3. 鋼結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計
(1)選擇鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式
鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式首先要滿足基本的工藝要求和施工規(guī)范，在明確荷載作用的情況下，設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)的主梁以及立柱的設(shè)計分布圖，保證在傳力的過程中達到受力均勻，維持整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。同時傳力方式的設(shè)計一般按照板一梁一柱一基礎(chǔ)的順序進行安排。當傳力方式確定后，與之相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式也得到了確定。在結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上明確各結(jié)點之間的約束關(guān)系，從而建立設(shè)計計算簡圖。我國普遍采用的鋼結(jié)構(gòu)結(jié)點的連接主要有以下三種形式：①螺栓連接法。②高強螺栓連接法。③焊接法。這三種方式中，高強螺栓連接法較其他的兩種形式，具有傳遞線性荷載以及傳遞彎矩的優(yōu)勢，適用范圍較廣。同時，工業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)一般都為重型的工業(yè)廠房，這需要在連接屋頂、鋼柱以及支撐系統(tǒng)時選擇強度較高的高強螺栓進行連接，以保證整體結(jié)構(gòu)的剛度，維持重型廠房的建設(shè)。計算簡圖的確定主要取決于跨度、荷載作用以及柱距的實際承受力度。一般計算簡圖都為門型鋼架，且以剛性節(jié)點為主，用鋼支架節(jié)點和承重鋼平臺作為鉸結(jié)點，配合梁柱兩端的簡支，使之符合整體的荷載承受范圍。
(2)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件選型
構(gòu)件選型主要是指利用各構(gòu)件之間的支撐形式、荷載大小、跨度程度等來確定基本的構(gòu)件型號，方便計算結(jié)構(gòu)的作用。構(gòu)件大致分為受壓構(gòu)件以及受彎構(gòu)件兩種。其中受壓構(gòu)件選定型號是依據(jù)荷載的具體大小以及長短來進行確定。而受彎構(gòu)件是利用撓度值進行確定的。平臺梁的撓度值是 L/400;單梁吊車梁的撓度值是L/500;平臺板的撓度值是L/150。鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)計算主要強調(diào)了各構(gòu)件之間的強度、連接度、剛度的運算一般遵循從上到下，從分支到主干的運算順序。例如計算板、受彎構(gòu)件、受壓構(gòu)件、構(gòu)件的連接度、支撐系統(tǒng)等各個部分。
(3) 選擇構(gòu)件的型號及規(guī)格
依據(jù)簡圖計算的結(jié)果，符合對構(gòu)件的基本剛度、強度的要求，確定構(gòu)件的規(guī)格以及型號的選擇。在選擇的過程中應(yīng)注意要嚴格按照施工的具體要求規(guī)范，遵照“安全可靠、經(jīng)濟科學”的方針，在保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的情況下，適當考慮結(jié)構(gòu)的整體性以及美觀性。如果各構(gòu)件的局部符合要求，但組合在一起時影響整體的協(xié)調(diào)性時，則適當調(diào)整局部構(gòu)件，以免破壞整體的承重重量。
由于鋼結(jié)構(gòu)本身具有諸多的優(yōu)點，因此其在現(xiàn)代城市建設(shè)和工業(yè)建設(shè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)建筑同時具有高效、節(jié)能的特點，這與我國環(huán)境和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略是相適應(yīng)的，因此在促進城市可持續(xù)發(fā)展方面也有著一定的優(yōu)勢。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用也越來越廣泛，我們應(yīng)當對鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點進行全面的考慮，將其存在的缺陷進行有效的克服，以此來不斷的拓寬鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用領(lǐng)域，促進我國建筑業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
工業(yè)建筑設(shè)計論文篇2
淺析工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
【摘要】本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需注意的問題進行了研究，供同行參考。
【關(guān)鍵詞】工業(yè)建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;關(guān)注問題;未來發(fā)展
因工業(yè)建筑是以工業(yè)生產(chǎn)為核心的，其外形及內(nèi)部構(gòu)造與通常我們見到的類型存在很大的差異性，到處能夠展現(xiàn)出功能主義的特質(zhì)，表現(xiàn)了超強的經(jīng)濟適用性能、靈活性能及先進的科技化水平。由于工業(yè)建筑受載狀況比較復雜，這種因素的存在就造成對建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料及結(jié)構(gòu)有了非常獨特的要求。與此同時，工業(yè)建筑有著很多的預(yù)埋件，如果有遺漏的問題需要及時的對其加以修補，這樣不僅僅會造成成本增加，而且影響了工程進展。接下來，針對現(xiàn)場施工中經(jīng)常遇到的問題進行闡述，結(jié)合自身多年的工作經(jīng)驗，針對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中需關(guān)注的問題開展有關(guān)探究。
1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計重點
1.1 地基
工業(yè)建筑是一項投資大、占地面積廣、地質(zhì)條件非常復雜的工程，所以在進行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程當中需要選用多種類型的地基。從工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計的方面來看，混凝土標號需要與結(jié)構(gòu)耐久性要求相吻合(一般采用C30)。地基配筋最好能夠降低配筋率。條基接觸位置的鋼筋設(shè)置一定要有詳細的工程圖，對于條基交叉部位的基底面積只能夠單獨使用，堅決不能反復使用，同時一定要做到科學合理。砌體結(jié)構(gòu)局部墻體具有強大的集中荷載，需要依據(jù)相關(guān)準求來滿足大地基的標準，除此之外，需特別關(guān)注的問題是，柱下條形基礎(chǔ)，假設(shè)基礎(chǔ)的翼緣板選用的是緩坡形式，則一定要注意坡角不能太陡，不然則會降低工程施工工藝效果。
1.2 梁和板件的合理設(shè)計
工業(yè)建筑受載非常大，為確保其強度方面的準求，通常會將梁柱截面面積設(shè)計的會大一些，鋼筋比較粗密，這會給工程施工造成較大的難度。一些設(shè)計者為能夠掌控截面高度，通常會把配筋率提升2.5%，但是在現(xiàn)實的施工作業(yè)中非常難以做好這一方面的工作。假設(shè)鋼筋分布太密集的話，那么會在梁柱節(jié)點的位置，混凝土不能夠進行密實的澆筑，這將在一定程度上造成鋼筋出現(xiàn)移位的現(xiàn)象，為工程施工留下巨大的安全問題。在設(shè)計過程中，一定先要想到提升截面高度，降低鋼筋率。為了能夠便于施工，爭取不要讓梁柱交接部位有大梁鋼筋堆積的狀況出現(xiàn)。為不存在特殊荷載的狀況下，配筋率通常要低于1.7%，這樣對梁結(jié)構(gòu)塑型有著很好的效果，提升建筑結(jié)構(gòu)的抗震功能。
因挑梁自重的總荷載通常很小，將其做成變截面對自重減輕不會有太大的影響，為此爭取把挑梁做成等截面的樣式。在對挑梁鋼筋率進行計算的時候，需要預(yù)留適合的安全系數(shù)，砌體結(jié)構(gòu)挑梁深入墻體的長度需滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計方面的要求，同時要對抗傾翻臨界條件進行有關(guān)計算。
對于過梁的設(shè)計需要嚴格的遵循有關(guān)標準圖紙來選擇使用，但是在施工圖紙中一定要明確標出所選擇使用的具體方法。假設(shè)門窗洞口比較大的話或者是作用力比較集中的情況下，過梁的設(shè)計可以按標準圖選用，但要在施工圖中特別標明選用方法和具體圖號需要經(jīng)過詳細的計算來檢驗過量的受力程度。在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，爭取能夠把過梁與圈梁進行綜合澆筑，這樣對工程施工抗震性的提升有很大的幫助效果。
目前現(xiàn)澆板配筋大多使用的是軟件自動生成技術(shù)，這樣能夠有效的提升速度，避免錯誤問題的出現(xiàn)。在對配筋率進行有關(guān)計算的過程中，需要考慮一下塑性變形重的分布情況，把板筋上的筋應(yīng)力乘以0.8―0.9的折減系數(shù)，將板下筋乘以1.1―1.2的放大系數(shù)。在對砌體結(jié)構(gòu)板件進行配筋的過程中，一定要注重支撐外墻的板筋不要太大，不然肯定會對磚墻造成強大的附加彎矩。
1.3 柱形件的設(shè)計重點
在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當中，軸向受力構(gòu)件的使用是非常廣泛的。在選擇使用的柱截面的時候，為了能夠達到最佳的經(jīng)濟效果，可以選擇使用鋼管混凝土柱或者型鋼格構(gòu)柱?？紤]到性價比問題，在施工工藝能夠滿足的前提下可以增加縱向系桿，這樣能夠有效的減少廠房柱平面以外的計算長度。
支撐桿件結(jié)構(gòu)設(shè)計往往會是單拉桿，或是一拉一壓桿件的組合方式。但是需要在現(xiàn)實的施工作業(yè)當中依據(jù)受力情況及桿件的長短度來對其進行挑選使用。單桿設(shè)計當下屬于常常選用的一種當時，但需要在前后桿件之間不設(shè)置綴條，這種方式會很方便的進行中間穿行管道、樓梯和參觀走廊的。
1.4 樓梯的設(shè)計
在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)當中，生活區(qū)建筑物大都選用的是板式結(jié)構(gòu)，這樣既能夠達到一定的外形美觀的效果，又便于進行施工。但是需要在梯梁與梯板之間留有一定的高度，特別是在建筑的入口區(qū)域。梯段高度差小于等于20cm，預(yù)防絆倒。休息平臺與梯段板平行方向的上部筋應(yīng)拉通，并且要跟梯段板配筋要密切配合，如果有特殊情況存在，就要在施工圖紙上明確的標出，以便于加大反拱力度。需要注意的是，在第一段梯板的基礎(chǔ)需要考慮其沉降問題，需要的時候要設(shè)置梯梁以提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。
1.5 預(yù)埋件的合理埋設(shè)
工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)是一個承載體，除了需要各種安裝設(shè)備以外，還需許多的預(yù)埋件。在施工過程中一定要嚴格的按照施工圖紙來進行，而一些單位在施工過程中有遺漏了對樓梯埋件，需要及時的進行現(xiàn)場補救，不僅浪費時間而且將增加施工成本。在進行技術(shù)交底的過程中，一定要對施工企業(yè)說明具體的埋件要求， 埋件一定要承受一定的負載。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)在進行安裝埋件的過程中，需要注意一下是不是有滑膜導致埋件產(chǎn)生了位移情況，避免給安裝帶來一定的難度。
2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計重點
在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)當中，鋼結(jié)構(gòu)是非常多見的一種結(jié)構(gòu)形式，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計需要具備良好的工藝性能，這樣有利于施工及今后檢修工作的開展。比如在工程設(shè)計當中，選擇使用輕型門鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計，在施工現(xiàn)場裝配的過程中，最下端的螺栓沒有預(yù)留足夠的扳手空間，避免力矩扳手沒有辦法安全運用。如果設(shè)計過程中對這一問題進行了科學考慮，留下了足夠的空間或者選用其他的連接方式，那么就不會出現(xiàn)上述問題。
在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計當中節(jié)點構(gòu)造設(shè)計是非常關(guān)鍵的，桿件設(shè)計與節(jié)點設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的兩方面重要性內(nèi)容。節(jié)點結(jié)構(gòu)設(shè)計將直接影響著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性能。節(jié)點設(shè)計一定要達到構(gòu)造簡單、傳力可靠、受力明確、工藝性良好的等方面的要求。節(jié)點連接設(shè)計爭取設(shè)定10%―15%的安全系數(shù)。對于構(gòu)件應(yīng)力小的情況，連接焊縫長度一般要高于120mm。在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當中，上述因素是非常關(guān)鍵的。在工程施工過程當中不要隨意的增加桿件截面，避免對節(jié)點結(jié)構(gòu)安全性造成不良影響。
結(jié)束語
在開展的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當中，結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性、耐久性及實用性是設(shè)計需要遵循的基本性準則，為此就要求設(shè)計工作者需嚴格的按照有關(guān)的設(shè)計規(guī)章制度來工作，詳細的了解施工工藝順序，全方位的對其影響因素進行考慮，對建筑結(jié)構(gòu)進行科學優(yōu)化，最終達到建筑技術(shù)經(jīng)濟性能的有效統(tǒng)一。與此同時，結(jié)構(gòu)設(shè)計者要抓住社會發(fā)展的總趨勢，不斷的去探究新技術(shù)、新設(shè)計方法，來提升工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量，創(chuàng)造出新穎、高質(zhì)量的工程。
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