浅析工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计探析

浅析工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计探析

山东电力建设第三工程有限公司山东青岛266000

摘要:钢筋混凝土框架结构在当前工业建筑施工中的应用较为频繁,其应用优势较为显著,不仅能够对内力进行有效的传递与分配,同时还能够保证厂房结构的整体功能。随着我国工业产业的快速发展,钢筋混凝土框架结构设计水准要求也在不断提升。为此,设计人员就应以此为切入点来探索出一条能够有效提升厂房质量的途径。本文进一步分析了工业建筑中钢筋混凝土框架结构设计,以供同仁参考借鉴。

关键词:工业建筑;钢筋混凝土;框架结构;设计

一、钢筋混凝土框架结构概述

框架结构是一种通过梁与柱进行连接形成的,能够承受水平荷载与垂直荷载的结构形式。钢筋混凝土框架结构主要应用于民用建筑的承重骨架的建设中。在工业建筑中框架结构的梁与柱之间的连接形式主要指的是刚性连接或铰连接,各种构件相互连接形成一种空间框架结构,促使结构具有传力明确,布局灵活,抗震性良好,整体性强等特点。钢筋混凝土框架结构的优点有:(1)建筑室内空间分隔灵活,结构的重量轻,节约建材。(2)建筑内部空间布局合理,利于安排大的建筑空间进行合理的利用。(3)结构建设过程简单,施工便捷、能够通过标准化的构件进行组装,适合装配式结构设计。(4)钢筋混凝土多层框架结构进行现浇作业可以确保结构的整体性、增大结构的刚度和抗震性能。

二、工业建筑钢筋混凝土框架结构设计的原则

2.1坚持有效设计的原则

在进行结构设计的时候需要我们严格遵守设计规范,能够充分的考虑建设的环境,进行科学的分析,做到科学合理的安排。设计作为后期施工的依据,我们必须保证能够进行有效的施工,做到科学合理的施工。确保设计的结构合理,安全性能高。在满足基本结构设计的情况下,对整体的结构进行优化,推动结构更好的运行与推广。4.2合理的选择设计方案在进行框架结构设计的时候,为了保证结构整体设计的稳定性与可靠性,我们需要充分的考虑框架结构的所有构成要素,包括基础、支撑体系以及屋面等要素。而且施工单位必须制定完美的施工组织设计,而且该施工组织设计一定要与设计做到完美配合,这样我们在进行施工的时候就会充分的考虑设计的要求,能够在施工遇到问题的时候对设计提出设计变更的要求。

2.2科学的进行结构布置

针对工业建筑内部有许多大型的生产车间,我们在设计的时候就需要充分的考虑结构需求。在严格遵守设计规则情况下,做好建设项目要求的设计结构,进而使厂房的设计达到合理、科学,使厂房在满足使用功能的前提下,尽量的满足建设者的要求,使厂房更好的发挥效益。

2.3注重结构受力分析

在完成好结构选型工作与结构布置工作之后,又一重要性任务就是对框架结构中各个部分承受的内力进行计算。实际上,内力的计算非常复杂,现阶段,主要采用计算机简图的形式,对实际受力过程进行模拟分析,从而准确计算出框架结构的具体计算单元、跨度、层高、横截面大小等数据。在具体的计算过程中,一般采用取样代表法进行计算,选取比较有代表性的部分进行深入分析。梁与柱之间是刚性连接,框架柱与基础连接为固接。完成好上述任务之后,需要设计横截面配筋,一般情况下,钢结构框架配筋比较低,计算结果只需要满足一般的构造需要。但是,必须要注意其中的薄弱环节。在进行钢结构设计过程中,必须要重视框架的安全性与抗震效果。框架结构需要满足基本的稳定性需求,刚度需求,强度需求等等。在具体设计过程中,对于抗侧力构件需要进行合理布置,从而有效降低外力作用下的扭曲。应从整体上保障钢结构侧向刚度的均匀性。

2.4合理设计框架结构

我们根据以上的要求进行设计的前提下,为了实现设计水平提升,我们还需要对进行施工的建筑进行了解,采取相应的办法,根据以往的惯例,我们常用直接与间接法,最后实现提高设计水平的目的。

(1)框架直接设计。

为了建筑更好的运行和发挥效益,我们需要充分的考虑结构稳定性与可靠性,对工业建筑存在的缺点进行改善和弥补。假如,我们在进行现场浇筑时需要根据图纸进行更换混凝土型号的时候,如果换了之后的混凝土不能满足强度要求,就需要我们改变构件的尺寸,采取何种办法进行弥补,能够保证构件的稳定性,有效地提高管理能力。还有就是针对施工的过程,需要我们进行专门的防火处理,使结构构件保持良好的整体性与安全性。这种设计方法在一般混凝土结构构件加工中应用具有良好效果。

(2)框架结构间接设计

所谓的间接设计就是采用预制构件模拟受力的作用,根据承受压力效果,再进行图纸的设计。这种方法能够有效地防御问题,会减少设计完之后的设计变更。我们主要是通过预应力水平拉杆,将混凝土受压力的构件进行设计。我们可以通过间接设计来进行整个建筑的承压实验,以便在进行施工的时候,能够使设计中的要求得到满足。这种设计方法能够更好的提升设计水平,保证设计的规则性、刚度以及延性的要求。

三、工业建筑钢筋混凝土框架结构设计注意事项

在工业建筑钢筋混凝土框架结构工程施工中,难免会出现工业建筑中的钢筋混凝土框架梁一部分与框架柱出现重合。并且出现框架柱的边长和框架梁的截面宽相同,也就是经常说的钢筋混凝土框架梁受力主钢筋与框架柱受力主钢筋相冲突。在这种情况下对于钢筋混凝土框架梁和钢筋框架柱的受力柱钢筋的位置设计要在依照整体结构设计原则中,对于框架梁与框架柱的设计要求的前提下,将框架粱的主受力钢筋从框架柱的内侧穿过,并且在框架梁靠近框架柱一边的四角处分别设置一根钢筋做为架立钢筋。

在进行钢筋混凝土框架梁中的节点钢筋,也就是钢筋混凝土框架柱主要受力钢筋设计时,应当首先考虑钢筋混凝土框架梁的边长,看它能不能够与钢筋混凝土框架柱连接起来,方法就是将钢筋混凝土的框架梁直接放到钢筋混凝土的框架柱上进行比较,如果结果是钢筋混凝土的框架梁不能与钢筋混凝土的框架柱连接到一起,就说明钢筋混凝土框架梁的主钢筋与钢筋混凝土框架柱的位置不正确,这时就需要再次对整个钢筋混凝土框架结构进行重新评估,依照相关规范标准严格设计,以此来保证钢筋混凝土框架梁箍筋的紧实完整。

钢筋混凝土框架结构中的框架梁主筋和劲性柱主筋的设计是整个框架结构设计中的重点。在实际的工业建筑结构设计中,由于受到各种条件与原因的限制,对于钢筋混凝土框架结构中的框架梁主筋和劲性柱主筋的设计都不能实现完美,与实际工程施工要求标准有一定的距离。因此在进行钢筋混凝土框架结构中的框架梁主筋和劲性柱主筋的设计时,—定要根据实际情况按照相关要求标准对于框架节点进行深化设计,既可以在设计中明确规定焊接同直径钢筋方法,也可以在钢筋断点部位使用直螺纹连接技术进行钢筋连接。

结束语:

实现对工业建筑钢筋凝土组织结构设计的优化必须要做好以下工作:一是要把握基本的钢与混凝土组合设计原则,通过设计保证工业建筑使用寿命,强化对建筑的质量控制以及达到最优化的经济目标,也就是在设计的过程中要综合考虑工业建筑项目的全寿命期的成本和效益问题。只有把握上述的基本原则才能保证设计的方案具有价值;二是提高工业设计人员的综合素质,提高他们的设计理念更新。钢与混凝土结构设计是新型的设计方案,也是当前工业设计较为常见的一种技术,因此需要设计人员要把握设计的关键问题,强化质量管理意识和安全意识;三是加强施工管理。保证施工工序严格按照设计的要求进行,以此保证工业建筑的质量。

参考文献:

[1]只德智.浅析混凝土框架工厂结构设计[J].建筑建材装饰,2014(6).

[2]王剑锋.钢筋混凝土框架厂房结构设计分析[J].产业与科技论坛,2017,16(7):60-61.

[3]郑友柴.管混凝土组合柱在重钢结构工业厂房工程中的应用[J].中国建筑金属结构,2013(22).

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