概述工业建筑结构设计要点

摘要: 建筑结构设计是一项十分复杂、系统的工作，伴随着国民经济的飞猛发展，对于工业的要求也在不断提高，人民对工业建筑的要求越来越高。因此，对其结构设计的技术也要求越来越高；同时，结构设计的好坏直接决定着建筑的质量好坏，可以说每年因结构设计存在缺陷而导致的建筑质量出现问题不在少数，因而，搞好工业建筑结构设计至关重要。。

关键词：工业建筑； 结构设计要点； 建筑结构

中图分类号： TU8文献标识码： A

前言：

工业建筑工程质量的好坏与人民大众的的生命财产安全有着直接密切的关系，而决定建筑工程质量好坏有两大方面的因素：设计和施工，本文主要对工业建筑结构设计方面需要几大注意的问题做一阐述。

1.工业建筑结构设计进入太早

好的概念设计，对工业建筑设计的后续工作至关重要，一项工业建筑设计，如果没有全面、精确的概念设计，即便以后设计的再准确、配筋再合理也不是一项经济、合理的优秀设计。概念设计在整个设计过程中有其固定的时间，不能图省事进入的太早，否则对整个设计不利，也不是一个有经验的优秀结构设计师所采用的办法。

2.工业建筑结构设计原则

2.1、 设计基本原则

2.1.1. 设计材料选用原则

针对不同建筑强度要求选择不同型号的钢板，如受力构件选择 Q235-B、平台板选择 Q235-A、吊车梁选择 Q345-C 等。选择的钢材要通过国家相关的质量检测体系认证，确保质量可靠。在一些特殊要求的工程中要选用特种钢材，如高炉炉壳选择 BB503、转炉平台选择铸铁板等。在钢板型号确定后，按照钢板的型号配置对应的焊条。如受力构件 Q235-B 选用 E4315焊条，受力构件对焊接要求等级为一级，必须有足够的焊接牢固度才能承担起结构受力主体的重任，没有特殊要求的结构可以选择 E4301型焊条。依据相同原则，助焊剂和焊锡丝也应该视具体情况分别对应选用。螺栓和螺母也有性能等级之分，同样要求符合相关规定。混凝土的垫层与基层应分别采用 C10和 C25型混凝土，结构受力较大的则应选用 C30至 C50。此外，还有高温耐热性和防水性混凝土可供不同条件要求选用。除了上述材料的选用外，还应该注意钢结构的防锈涂装。避免结构生锈，影响建筑的刚度和强度。

2.1.2. 设计基本要求

在对钢结构应力和变形的控制中，有一些要求：钢梁应力≥强度设计值乘以90%；钢柱应力≥强度设计值乘以95%；钢构件变形=变形容许值乘以100%。在钢筋混凝土中，结构配筋要求为：框架梁配筋率在1.2%～1.7%之间；框架柱配筋率在0.7%～1.1%之间；独立基础配筋率大于等于0.15%；单桩单柱承台0.1%。结构设计要围绕安全性强、经济合理度高、工程质量高这三方面，并要依照国家规程，遵守国家规定来执行。

3.梁与配筋部分的设计要点

设计人员通常在结构建模时图省事，屋面梁尺寸直接采用下层梁的尺寸，导致的结果是屋面梁荷载较小、配筋不足，这样的屋面梁极易因配筋率过低发生裂缝，且裂缝宽度较大。我们需要做的就是对于一般梁，为了保持钢筋骨架的刚度，防止梁腹裂缝过大，当梁腹板高度大于450mm时加设腰筋，其间距应小于或等于200mm，然后通过拉筋连接。

4、梁扭矩的折减系数取值问题

对于工业建筑.特别是轻工、化工厂房而言,因为这些厂房不仅吊挂设备比较多,而且楼面开洞也较多较大,洞边也需要设置支撑设备。因此,在设计的时候,为了计算数据更加精确,梁扭矩的折减系数也必须精确取值。但是很多的设计人员都是用PKPM软件中的SATWE模块进行梁配筋的计算,而这个软件在进行计算的时候是将梁扭矩折减系数默认为0.4进行计算的。可是在工业厂房这样的建筑中,梁扭矩折减系数的取值应该根据开洞的大小和多少在0.4~1.0的范围内进行调整,民用建筑可以取0.4,但是工业建筑不行。

5.柱形件的设计要点

工业建筑结构中的砌体结构常常会因为使用了渣砖而造成裂缝，其原材料和生产工艺与普通的普通粘土砖有所不同，与普通粘土砖的膨胀系数也不同。很多工业建筑结构开裂是由于构造柱的设置不合理，墙体布置有所不妥，梁垫设计不合理等原因。为了减少这种情况的出现，结构断面、承受弯矩拉力、承受集中力处的砌体等在设计中应当引起关注。因此，防止地基发生不均匀沉降、严格控制温度裂缝、选择合格的建筑材料是我们通常预防建筑产生破坏的措施。

6.楼层平面刚度问题

建筑结构楼层平面刚度设计也是结构设计特别容易出问题的环节，很多设计师在缺少基本结构概念的时候，经常采用的是楼板变形的计算程序。当计算的结构设计不安全的，我们通常采取的办法是：在具体设计时，将楼层设计为刚性楼面，前提是在建筑设计时或者方案设计阶段就设计为刚性楼面，避免楼面变形，比如讲：楼层开洞、凹槽缺口深、外伸翼块长等；而且除此之外，我们还要从结构布置及配筋等诸方面加以保障，对于无法设定为刚性楼面的情况，我们可以在结构设计时增设连系梁板、提高连系梁板或暗梁与边粱的配筋量；洞口边加设暗梁边梁等方法来保证楼面的刚度，这样以来，我们就可以避免出现不安全的设计。

7.预埋件的合理埋设

预埋件布置的问题。很多的工业厂房都需要在梁上预埋吊环,而对于这方面的设计却不怎么规范.也是设计常出现的问题。设置吊环不能采用冷加工的钢筋,而应该用没有经过冷加工的I级钢筋来制作,图纸上一定要标注清楚。制作好的吊环应该焊接或是绑扎在受力的钢筋上,若采用绑扎的方法,其埋入的深度也应该不小于30d;要是采用焊接的方法则不受这一限制。对与吊环的拉应力的计算,一个吊环可以按照两个截面进行计算,要是在构件的标准自重值之下,一个吊环的拉应力应该不大于50MPa。结构设计人员要是没有仔细的查看图纸, 就可能造成预埋件布置的位置不对,可能一半埋在结构梁上,另一半却埋在楼板下。因此,为了避免这样的情况出现,在布置预埋件的时候应该查看相关的结构图纸,适当的调整预埋件的位置。结构设计人员的设计将直接影响预埋件位置.所以结构设计人员在进行设计的时候应该仔细的查看楼面结构的相关图纸,如果发现不妥的地方可以尽快的和施工人员协商,避免造成错误,也可以避免耽误工程进度。

8.钢结构设计要点

钢结构在工业建筑结构中十分常见，主要是因为钢结构的设计具有良好的工艺性，施工和检修都比较方便灵活。在现场装配时，最下部的螺栓要为扳手留够足够的空间，否则会导致力矩扳手无法完全使用。假若设时采用留下扳手空间或其他的柔性连接方法并且充分考虑施工方便，问题就能得到解决。另外在结施图中要特别注意钢结构防锈处理、制作安装工序，节点构造设计在钢结构设计中很重要，杆件设计、杆件内力分析与节点设计，节点构造分析，是钢结构设计的主要内容。钢结构的安全性在很大程度上取决于节点的构造设计，节点设计要力求构造简单传力可靠、受力明确、工艺性良好，节点连接设计最好设定10%-15%的安全系数。应力较小的构件，其连接焊缝长度通常大于120在工业厂房钢结构设计中，这些都是至关重要的。施工时不能随意加大杆件截面"以免破坏节点构造的安全性。

结语 :

随着现代工业和经济的日益进步，人民的生活水平也在不断地提升，对于工业建筑结构的要求也在逐步提升，其结构体系也在慢慢趋于多样化。现代的建筑不仅仅在其外形上越来越复杂，而且对其要求也越来越高，在布置方面也变得复杂繁琐。因此工业建筑结构设计时要求也不断提高。

参考文献:

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