導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇工業(yè)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

中圖分類號(hào)：F287文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

農(nóng)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，因?yàn)樗峁┙o人們的基本生存保障，但在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中光靠農(nóng)業(yè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，其它產(chǎn)業(yè)部門，如工業(yè)、交通、商業(yè)等都必須大力發(fā)展，尤其是工業(yè)，它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。作為發(fā)展中國(guó)家，工業(yè)中還存在如總體水平低，現(xiàn)代化程度差，科學(xué)技術(shù)上明顯滯后，工業(yè)生產(chǎn)效率也較低等許多問題。因此，工業(yè)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型勢(shì)在必行，配合著工業(yè)方面的轉(zhuǎn)型，鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也將進(jìn)入到一個(gè)新的階段，在這個(gè)階段中面臨著一定的考驗(yàn)，但更多的是機(jī)遇。對(duì)于工業(yè)來講，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，歷史也相當(dāng)悠久，其體系也較為成熟和固定。工業(yè)中體量大小不同且差異很大的建筑物很多，需要滿足的功能要求也多種多樣，各方面的限制因素等都導(dǎo)致結(jié)構(gòu)樣式要比較靈活，因此鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用必將占據(jù)很大的部分，輔助材料的性能發(fā)展，如防火材料、防腐蝕材料及保溫材料等，也使鋼結(jié)構(gòu)能滿足越來越高的使用上的要求。隨著時(shí)間的不斷推移，工業(yè)與鋼結(jié)構(gòu)之間形成了一種相互促進(jìn)、互利互惠的關(guān)系，這種關(guān)系也決定了兩者緊密的聯(lián)系。

一、工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

工業(yè)設(shè)計(jì)目前看起來在軟件的應(yīng)用深度上落后于民用設(shè)計(jì)，但是工業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容對(duì)于一名設(shè)計(jì)人員來說反而是更有挑戰(zhàn)性的。工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于設(shè)計(jì)人員的要求更加全面，要求對(duì)不同的結(jié)構(gòu)形式都要比較熟悉，對(duì)各種結(jié)構(gòu)體系都要有一定理解，基本的結(jié)構(gòu)概念要很清晰。正是因?yàn)樵O(shè)計(jì)要求及設(shè)計(jì)內(nèi)容上比較復(fù)雜，因此對(duì)設(shè)計(jì)人的結(jié)構(gòu)基本知識(shí)及對(duì)實(shí)際問題的分析能力要求很高，一旦在分析當(dāng)中出現(xiàn)不合理或者有所遺漏的狀況，結(jié)構(gòu)的安全性將會(huì)受到直接的影響。對(duì)于其中的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，不同于混凝土結(jié)構(gòu)。在方案設(shè)計(jì)階段，鋼結(jié)構(gòu)可以選擇的結(jié)構(gòu)形式更多，不過需要考慮的因素也更復(fù)雜：經(jīng)濟(jì)因素、設(shè)計(jì)周期及施工周期、材料采購及運(yùn)輸?shù)?。鋼結(jié)構(gòu)一般受力更為明確，也更直接；在靜定結(jié)構(gòu)體系中，結(jié)構(gòu)體系的完整性和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性都比一般的混凝土結(jié)構(gòu)更高，在設(shè)計(jì)過程中，除了結(jié)構(gòu)主體計(jì)算之外需要考慮更多的因素，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、加工、安裝、運(yùn)輸、防火防腐蝕等都要根據(jù)具體的情況選擇不同的方式。工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)大的結(jié)構(gòu)形式一般包括：框架、排架、網(wǎng)架、剛架等，還包括諸如煙囪等特種結(jié)構(gòu)，以及桁架等較大跨度結(jié)構(gòu)等。工業(yè)改造項(xiàng)目經(jīng)常也是以鋼結(jié)構(gòu)為主，需要根據(jù)具體的形式選擇不同的結(jié)構(gòu)體系或者構(gòu)件，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)于墻面板、屋面板及平面鋼板作用對(duì)結(jié)構(gòu)的影響是不可忽略的，需要我們根據(jù)不同的條件及要求予以考慮，對(duì)于這方面的認(rèn)識(shí)隨著各種概念的不斷成熟，將會(huì)在實(shí)際中有更多的應(yīng)用。除了對(duì)鋼結(jié)構(gòu)體系要很熟悉之外，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)于單個(gè)構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算也很重要。在構(gòu)件的計(jì)算中也需要考慮很多的因素：構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算、穩(wěn)定性計(jì)算、變形計(jì)算等。在有需要的時(shí)候還要進(jìn)行疲勞計(jì)算，塑性設(shè)計(jì)，動(dòng)力計(jì)算等，在這個(gè)過程中有很多需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行假設(shè)或者調(diào)整的地方，比如平面內(nèi)外的支撐長(zhǎng)度，剛接鉸接和實(shí)際能達(dá)到的效果的判斷等，最后的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)需要考慮從最開始的計(jì)算條件、制作安裝等全過程的狀態(tài)，也是使結(jié)構(gòu)實(shí)際與計(jì)算相符合的關(guān)鍵。

二、工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)施工要點(diǎn)

在制作過程中，應(yīng)保證鋼材的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、截面收縮率、伸長(zhǎng)率和磷、硫等有害元素的極限含量，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)還應(yīng)保證碳的極限含量；要嚴(yán)格控制鋼材切割質(zhì)量，切割前應(yīng)清除切割區(qū)內(nèi)油污、鐵銹，切割后斷口處不得有裂紋和大于1.0mm的缺棱，并應(yīng)清除邊緣熔瘤、飛濺物和毛刺等；檢查構(gòu)件外觀，要求正面無明顯凹面和損傷；頂緊面貼緊不少于75，且邊緣最大間隙不超過0.8mm；允許偏差項(xiàng)目應(yīng)符合（GB50205-2001）鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量及驗(yàn)收規(guī)范。

（一）鋼結(jié)構(gòu)的焊接

焊接工程是鋼結(jié)構(gòu)制作工程中最重要的環(huán)節(jié)，焊接工程質(zhì)量控制必須得到高度重視。結(jié)構(gòu)的承載力直接受到鋼結(jié)構(gòu)焊接連接強(qiáng)度的影響，結(jié)構(gòu)性能，如承載力、穩(wěn)定性、疲勞性能、脆性等，受其質(zhì)量好壞的影響，焊接連接的強(qiáng)度取決于焊接材料強(qiáng)度及其與母材的匹配、焊縫質(zhì)量和缺陷、焊接工藝及其檢查和控制，焊接對(duì)母材熱影響區(qū)強(qiáng)度的影響等；焊條型號(hào)在注意焊條的藥皮類型時(shí)必須與母材匹配。焊條的使用要符合《低合金鋼焊條》（GB/T5118-1995）和《碳鋼焊條》（GB/T5117-1995）規(guī)范。在使用前必須按質(zhì)量證明書規(guī)定對(duì)焊劑、焊條和粉芯、焊絲進(jìn)行烘熔；要提高焊工的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)技能，必須經(jīng)過考試合格，要求持證上崗；加強(qiáng)對(duì)焊縫表面裂紋、夾渣、弧坑、焊瘤、飛濺物和針狀氣孔等缺陷的改進(jìn)和控制。氣孔、咬邊必須符合施工規(guī)范規(guī)定，按焊縫的設(shè)計(jì)級(jí)別對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格檢查；要保證焊波的均勻，就要對(duì)焊縫的外觀進(jìn)行質(zhì)量檢查，必須對(duì)明顯處的飛濺物和焊渣清除徹底；按照《鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸》（JB7949-1999）要求對(duì)焊縫尺寸進(jìn)行控制，如果發(fā)現(xiàn)不合格的焊縫，需要定出修改工藝后再處理，要求同一部位的焊縫返修次數(shù)不允許超過2次以上。

（二）鋼結(jié)構(gòu)的安裝

在鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，吊點(diǎn)位置和起吊方法必須符合設(shè)計(jì)要求。吊點(diǎn)位置選擇不當(dāng)會(huì)造成構(gòu)件局部較大的壓力，從而可能導(dǎo)致影響局部失穩(wěn)；臨時(shí)支撐體系應(yīng)符合施工組織設(shè)計(jì)的要求。由于其整體結(jié)構(gòu)剛度較弱或并未形成一個(gè)設(shè)計(jì)要求的受力整體，因而需要設(shè)置一些臨時(shí)支撐體系來維持構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。若臨時(shí)支撐體系不完善，不僅會(huì)使部分的構(gòu)件喪失穩(wěn)定性，還有可對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)造成傾覆或倒塌的嚴(yán)重后果；運(yùn)輸時(shí)要加強(qiáng)對(duì)較長(zhǎng)構(gòu)件的中間或構(gòu)件單元的兩端設(shè)置橫隔，保證幾何形狀截面的穩(wěn)定性否則極易喪失局部穩(wěn)定性；必須矯正由于運(yùn)輸、吊裝和堆放等造成的變形問題；要明確墊鐵規(guī)格、位置，保持與基礎(chǔ)接觸面和柱底面平穩(wěn)緊貼，保持點(diǎn)焊牢固；結(jié)構(gòu)外觀表面干凈，結(jié)構(gòu)大面無油污、焊疤和泥砂；要控制頂緊面緊貼高于70，邊緣最大間隙低于0.8mm。與此同時(shí)，還應(yīng)該加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)油漆質(zhì)量控制，鋼結(jié)構(gòu)雖然環(huán)保但是其抗腐蝕性能力較差，腐蝕會(huì)減少鋼結(jié)構(gòu)桿件凈截面面積，降低結(jié)構(gòu)的可靠度和承載力，腐蝕形成的“銹坑”對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的脆性破壞有很大的影響。尤其是抗冷脆性能下降。油漆、固化劑和稀釋劑種類及質(zhì)量必須符合設(shè)計(jì)要求。涂漆時(shí)鋼材基層表面嚴(yán)禁有銹劈，并無焊渣、焊疤、塵灰、油污和水等雜質(zhì)。無誤涂、脫皮、漏漆、反銹。涂刷均勻，色澤一致，分色線清楚整齊，無皺皮和流墜。干膜厚度符合《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ82-2011）規(guī)范要求和設(shè)計(jì)要求，在安裝過程中加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制是很有必要的。

（三）高強(qiáng)螺栓連接

高強(qiáng)螺栓連接強(qiáng)度也是影響結(jié)構(gòu)承載力的重要因素，其主要影響因素為：螺栓及其附件材料的質(zhì)量以及熱處理效果，加強(qiáng)控制螺栓連接施工技術(shù)工藝，特別是對(duì)高強(qiáng)螺栓摩擦面的處理和預(yù)應(yīng)力控制，螺栓孔引起被連接構(gòu)件截面的削弱和應(yīng)力集中；高強(qiáng)度螺栓的規(guī)格、形式和技術(shù)條件必須符合鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接的能明確出《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ82-2011）規(guī)范要求和設(shè)計(jì)要求。高強(qiáng)螺栓必須經(jīng)試驗(yàn)確定扭矩系數(shù)或復(fù)檢螺栓預(yù)拉力，合格后方準(zhǔn)使用；連接面的摩擦系數(shù)必須符合設(shè)計(jì)要求。嚴(yán)禁表面有氧化鐵皮、焊疤、毛刺、油污和油漆；高強(qiáng)螺栓必須分兩次擰緊，初擰、終擰質(zhì)量必須符合鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)螺栓的《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程》（JGJ82-2011）規(guī)范要求；加強(qiáng)外觀的控制，確保正面的螺栓穿入方向一致，外露長(zhǎng)度不少于兩扣。

（四）鋼結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)體系時(shí)，由于隨機(jī)的變化會(huì)影響到最終的數(shù)值。通常隨機(jī)影響到的處理問題主要是結(jié)構(gòu)參數(shù)與隨機(jī)荷載輸入等范圍。但是，在實(shí)際的工作過程當(dāng)中，由于具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化，會(huì)直接導(dǎo)致數(shù)值的巨大差異。因而，必須把隨機(jī)參數(shù)方面的結(jié)構(gòu)極值失穩(wěn)與干擾型屈曲和跳躍型失穩(wěn)三個(gè)方面的問題作為研究的重點(diǎn)。

結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)要面臨不斷開發(fā)的新產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)，這就需要經(jīng)過自身不斷的改革創(chuàng)新，使自身更具競(jìng)爭(zhēng)力。目前，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)取得了一定的成績(jī)但是還有很多的問題存在，想要更好地發(fā)展，我們還要不斷的對(duì)其進(jìn)行開發(fā)研究，具體問題具體分析。在不斷解決問題的同時(shí)滿足市場(chǎng)的需求，憑先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)說話，我相信在不久的將來我們的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定會(huì)取得更大的成績(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王美言.淺談工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].價(jià)值工程,2014,05:76-77.

篇2

鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是由鋼梁和混凝土板通過栓釘組合起來的新型結(jié)構(gòu)形式，是當(dāng)前工業(yè)廠房建設(shè)所采取的主要結(jié)構(gòu)形式之一。根據(jù)以往工作經(jīng)驗(yàn)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用的過程中容易受到環(huán)境等方面影響而出現(xiàn)鋼筋銹漲開裂而導(dǎo)致的耐久性下降，影響廠房的使用壽命，造成安全事故，因此優(yōu)化鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是提高廠房質(zhì)量，提高其使用壽命的重要舉措。本文以某工業(yè)廠房建設(shè)為例，該工業(yè)廠房屬于水泥選粉機(jī)車間，車間框架結(jié)構(gòu)上裝有多個(gè)電機(jī)，廠房噪音比較大，因此需要對(duì)鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此保證廠房的整體質(zhì)量。

1某廠房使用鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)

鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所采取的主要技術(shù)之一，由于該廠房框架上需要安裝多個(gè)電機(jī)，而且車間機(jī)械噪音比較大，形成的震動(dòng)會(huì)對(duì)廠房的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響，根據(jù)以往的案例，此種作業(yè)模式對(duì)廠房的使用壽命會(huì)形成嚴(yán)重的影響，因此該廠房使用鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)勢(shì):(1)起到很好的抗震效果，鋼與混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的延伸性和吸收性，在外界震動(dòng)負(fù)荷力的作用下，通過鋼與混凝土組合的性能可以緩解震動(dòng)隊(duì)廠房的影響，從而起到良好的抗震效果，更為重要的是通過此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠提高廠房的穩(wěn)定性;(2)耐火性。工業(yè)廠房設(shè)計(jì)必須要考慮火災(zāi)因素，由于鋼與混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土具有較高的熱容量，因此一旦出現(xiàn)火災(zāi)混凝土就能吸收這些熱量，從而降低因?yàn)榛馂?zāi)而對(duì)廠房構(gòu)成的影響;經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)。經(jīng)濟(jì)性一方面體現(xiàn)在使用壽命上，另一方面體現(xiàn)在成本費(fèi)用上。由于鋼與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一定程度上減少了鋼筋的使用量，但是其整體質(zhì)量卻沒有降低，反而增強(qiáng)了，因此準(zhǔn)確的使用鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)可以有效地為工業(yè)企業(yè)減少費(fèi)用支出，延長(zhǎng)了廠房的使用壽命。

2某廠房鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

該廠房鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)主要包括:(1)橫向框架。橫向框架是整體廠房的主要承重結(jié)構(gòu)體系，其需要承受各種外界負(fù)荷力的作用，保證廠房的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，一般由柱、和屋架以及屋蓋橫梁等構(gòu)成;(2)屋蓋結(jié)構(gòu)，屋蓋結(jié)構(gòu)主要是承擔(dān)屋蓋所帶來的負(fù)載，例如橫梁、托架等等;(3)支撐體系。支撐體系也是廠房的主要組成部分，其主要是防止廠房出現(xiàn)傾斜、垮塌等現(xiàn)象。因此該廠房的設(shè)計(jì):

①荷載計(jì)算設(shè)計(jì)。由于該廠房的車間頂蓋采取的是鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，安裝通風(fēng)的天窗，因此需要對(duì)荷載進(jìn)行計(jì)算，以此確定具體的施工方案。荷載系數(shù)取用荷載風(fēng)壓的1.0，基本的風(fēng)壓為0.62kN/m2。荷載計(jì)算:屋頂蓋部分:靜載有彩鋼和網(wǎng)架，是1.40kN/m2，活載為0.9kN/m2;吊車:最上層的吊車荷載主要對(duì)作用于柱上，其荷載為Rmax=4289kN，Rmin=2699kN，水平剎車力在97.9kN。第二層吊車的荷載為Rmax=1360kN，Rmin=965kN，水平剎車力在29.5kN。最低下層吊車荷載為Rmax=989.5kN，Rmin=356.7kN，水平剎車力在12.9kN;風(fēng)荷載:基本的風(fēng)壓主要作用于柱的頂部，對(duì)其柱頂?shù)暮奢d力為375kN，基本風(fēng)壓在0.62kN/m2，風(fēng)荷載在兩邊的柱底壓力為17.2kN/m和9.98kN/m;

②設(shè)縫問題設(shè)計(jì)。按照相關(guān)規(guī)定規(guī)范，鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間接為55m，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距為45m，根據(jù)工程的實(shí)際情況考慮，本設(shè)計(jì)方案選擇不設(shè)縫的施工方案，但是由于混凝土存在收縮問題，因此在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可以從廠房建筑的中部框架部位從基礎(chǔ)頂面至屋面設(shè)置10m寬的后澆帶。同時(shí)為了保證質(zhì)量，還需要在鋼框架子結(jié)構(gòu)和混凝土墻體之間進(jìn)行連接構(gòu)造，具體可以通過連梁采用剛性連接或鉸接。具體的施工策略為:調(diào)整結(jié)構(gòu)施工順序，先澆筑混凝土簡(jiǎn)體，然后安裝鋼框架;用剛性連接的鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn);調(diào)整鋼管柱的長(zhǎng)度等方式進(jìn)行;

③截面形式及計(jì)算。鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)的截面形式有3種，一種是圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，一種是矩形鋼管混凝土姐歐股，還有一種是多邊形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。在廠房建設(shè)中使用最廣泛的就是矩形和圓形鋼管混凝土組合柱。圓形鋼管混凝土組合柱的強(qiáng)度和抗壓性是最符合廠房建設(shè)的，所以在該廠房車間建設(shè)中使用的就是圓形鋼管混凝土組合柱。在對(duì)廠房的排架進(jìn)行計(jì)算時(shí)，采用的設(shè)計(jì)福軟件是中國(guó)建筑學(xué)院編制的鋼結(jié)構(gòu)STS軟件，這種軟件在計(jì)算鋼管混凝土組合柱的截面時(shí)是根據(jù)CECS28B90計(jì)算的;

④柱腳設(shè)計(jì)。柱腳的鋼管應(yīng)該使用封板進(jìn)行封閉，這樣能夠減少柱和接面的壓力。從本案例中來看，封板和柱腳相連接的地方有勁肋，這是為了更好地提高柱腳的受力。而且，廠房中鋼材混凝土組合柱的柱腳有兩個(gè)杯口插入，在杯口處灌入混凝土，這樣有利于提高整個(gè)柱的受力荷載;

⑤鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計(jì)。常用的防火措施種類比較多，一般就是將構(gòu)件利用保護(hù)材料進(jìn)行包裹，以此延續(xù)構(gòu)建的升溫速度，為滅火提供時(shí)間?；诒竟S的工作環(huán)境，本次的設(shè)計(jì)具體選擇的是膨脹型防火涂料保護(hù)法，此種方法能夠消除傳統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的有毒氣體的弊端。具體的設(shè)計(jì)是選擇由有機(jī)樹脂、發(fā)泡劑以及碳化劑等構(gòu)成的厚度在5mm左右的涂料，一旦發(fā)生火災(zāi)時(shí)，該涂料就會(huì)膨脹，形成比原來還要厚幾十倍的多孔碳質(zhì)層，阻擋外部對(duì)內(nèi)包構(gòu)件的傳熱，便構(gòu)件的耐火極限可達(dá)(O．5～1.5)小時(shí);

⑥剪力墻子結(jié)構(gòu)體系延性設(shè)計(jì)。在鋼框架一混凝土剪力墻混合結(jié)掏體系中，由剪力墻和剪力墻組成的筒體承擔(dān)了85%以上的水平剪力，應(yīng)保證混凝土墻體具有足夠的延性，因此在連接處設(shè)置型鋼柱，既能有效防止裂縫的出現(xiàn)或展開，又能方便鋼結(jié)構(gòu)的安裝，減少鋼柱與混凝土墻體之間的豎向變形差異產(chǎn)生的不利影響。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮框架具有一定的抗剪承載能力，其值不宜小于帶框墻總剪力的20%。同時(shí)剪力墻軸壓比應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防等級(jí)確定。該廠房設(shè)計(jì)剪力墻軸壓比控制值按規(guī)范要求應(yīng)小于0.6，以保證其延性。

3工業(yè)廠房鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的保障

實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)廠房與混凝土組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化必須要做好以下工作:一是要把握基本的鋼與混凝土組合設(shè)計(jì)原則，通過設(shè)計(jì)保證廠房使用壽命，強(qiáng)化對(duì)廠房的質(zhì)量控制以及達(dá)到最優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，也就是在設(shè)計(jì)的過程中要綜合考慮建筑項(xiàng)目的全壽命期的成本和效益問題。只有把握上述的基本原則才能保證設(shè)計(jì)的方案具有價(jià)值;二是提高工業(yè)設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)，提高他們的設(shè)計(jì)理念更新。鋼與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是新型的設(shè)計(jì)方案，也是當(dāng)前工業(yè)設(shè)計(jì)較為常見的一種技術(shù)，因此需要設(shè)計(jì)人員要把握設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題，強(qiáng)化質(zhì)量管理意識(shí)和安全意識(shí);三是加強(qiáng)施工管理。保證施工工序嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行，以此保證工業(yè)廠房的質(zhì)量。通過對(duì)該廠房鋼與混凝土結(jié)構(gòu)的性能檢測(cè)，通過設(shè)計(jì)提高了結(jié)構(gòu)剛度，達(dá)到了良好的抗震效果，優(yōu)化了建筑布局和空間的使用，更為重要是將降低了造價(jià)，提高了工廠的經(jīng)濟(jì)效益，提升了工廠廠房的使用壽命。

參考文獻(xiàn)

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一、結(jié)構(gòu)體系

一般單層鋼結(jié)構(gòu)廠房采用框架支撐體系，即橫向設(shè)計(jì)成剛接框架，縱向設(shè)計(jì)成柱間支撐體系，這種體系經(jīng)濟(jì)節(jié)約，但柱間支撐可能會(huì)影響使用功能。這種形式特別適用于縱向較長(zhǎng)，橫向較短的單層工業(yè)廠房。

1、截面設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)廠房與鋼筋混凝土房屋一樣，同樣應(yīng)遵守強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件的抗震設(shè)計(jì)基本原則。

1.1 強(qiáng)柱弱粱。指在粱柱連接節(jié)點(diǎn)處柱端實(shí)際受彎承載力要大于梁端實(shí)際受彎承載力。一般采用增大柱端彎矩的做法。也就是使框架結(jié)構(gòu)塑性鉸出現(xiàn)在梁端的設(shè)計(jì)要求，用以提高結(jié)構(gòu)的變形能力，防止在強(qiáng)烈地震作用下倒塌?！皬?qiáng)柱弱梁”不僅是手段，也是目的，其手段表現(xiàn)在人們認(rèn)為對(duì)柱的設(shè)計(jì)彎矩放大，對(duì)梁不放大。其目的表現(xiàn)在調(diào)整后，柱的抗彎能力比之前強(qiáng)了，而梁不變。即柱的能力提高程度比梁大。這樣梁柱一起受力時(shí)，梁端可以先于柱屈服。

1.2 強(qiáng)剪弱彎。指避免構(gòu)件（梁、柱、墻）剪力較大的部位在梁端達(dá)到塑性變形能力極限之前發(fā)生非延性破壞，即控制脆性破壞形式的發(fā)生。也就是說結(jié)構(gòu)（框架梁、柱）的抗剪承載力要大于抗彎承載力，目的是控制構(gòu)件發(fā)生彎曲破壞，而不是剪切破壞，避免脆性破壞，充分發(fā)揮塑性鉸的能力。

1.3 強(qiáng)節(jié)點(diǎn)若構(gòu)件。以下為在設(shè)計(jì)中加強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的措施：（1）構(gòu)造保證。①增加連接強(qiáng)度，如增加焊縫厚度和螺栓大小。②梁端加腋或加隅撐。③加厚梁柱節(jié)點(diǎn)域的腹板厚度或增設(shè)水平和斜向加勁肋。（2）計(jì)算保證。①按抗震彈性設(shè)計(jì)：計(jì)算中考慮抗震承載力調(diào)整系數(shù)為0.85，初步確定焊縫尺寸或螺栓數(shù)量、間距、直徑。②按以上確定的焊縫尺寸或螺栓數(shù)量、間距、直徑驗(yàn)算連接的抗震極限受彎、受拉和拼接承載力是否大于其構(gòu)件的屈服承載力，并留有一定的裕量。

2、支撐體系

屋面支撐和柱間支撐是保證單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的重要構(gòu)件，尤其是柱間支撐，在地震中常出現(xiàn)支撐斜桿的扭曲，隨之引起支撐與鋼柱連接節(jié)點(diǎn)的破壞，而交叉式支撐中部的連接處則出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)板扭曲變形。當(dāng)支撐與柱的連接節(jié)點(diǎn)為焊接時(shí)，其破壞特征多呈現(xiàn)為焊縫斷裂或節(jié)點(diǎn)板撕裂，或者將連接處鋼柱腹板拉裂；當(dāng)支撐與柱子連接節(jié)點(diǎn)為螺栓連接時(shí)，多呈現(xiàn)為：螺栓孔處的節(jié)點(diǎn)板斷裂，支撐桿端的連接孔處斷裂、連接螺栓剪斷、支撐螺栓連接端部板開裂、支撐節(jié)點(diǎn)板與柱剪斷等破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，螺栓連接的支撐破壞高于焊接連接。故在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，支撐連接宜優(yōu)先選用焊接連接，在實(shí)際工程中也有螺栓連接和焊接連接同時(shí)使用的情況。柱間支撐的設(shè)置和構(gòu)造，應(yīng)符合下列要求：（1）一般情況下，應(yīng)在廠房單元中部設(shè)置上下柱間支撐，且下柱支撐應(yīng)與上柱支撐配套設(shè)置；（2）有起重機(jī)或8度和9度時(shí)，宜在廠房單元兩端增設(shè)上柱支撐；（3）廠房單元較長(zhǎng)或8度III、Ⅳ類場(chǎng)地和9度時(shí)，可在廠房單元中部1/3區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道柱間支撐。（4）下柱支撐的下節(jié)點(diǎn)位置和構(gòu)造措施，應(yīng)保證將地震作用直接傳給基礎(chǔ)；當(dāng)6度和7度（0.109）不能直接傳給基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)計(jì)及支撐對(duì)柱和基礎(chǔ)的不利影響采取加強(qiáng)措施。（5）交叉支撐在交叉點(diǎn)應(yīng)設(shè)置節(jié)點(diǎn)板，其厚度不應(yīng)小于lOmm，斜桿與交叉節(jié)點(diǎn)板應(yīng)焊接，與端節(jié)點(diǎn)板宜焊接。

3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)

維護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞多由于拉結(jié)不足或者高寬比比較大造成破壞，在以后的設(shè)計(jì)中應(yīng)加強(qiáng)柱與墻的拉結(jié)，調(diào)整高寬比，局部可采用框架、輕質(zhì)圍護(hù)墻等措施減少震害。

二、構(gòu)件連接

1、節(jié)點(diǎn)脆性破壞原理

眾多學(xué)者的研究表明，節(jié)點(diǎn)的脆性破壞原因主要是由焊縫的質(zhì)量和較高的二向應(yīng)力引起。節(jié)點(diǎn)脆性破壞的典型模式為：脆性裂紋自梁下翼緣與柱翼緣相交焊縫處，通過不同途徑擴(kuò)展，導(dǎo)致多種多樣的斷裂模式。相關(guān)學(xué)者一共總結(jié)了8種裂紋形式，其中有7類裂紋起源于梁下翼緣和柱翼緣的交叉區(qū)域，這充分說明了節(jié)點(diǎn)的梁底部翼緣焊接區(qū)是發(fā)生脆性破壞的主要區(qū)域，具體的破壞原因可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：首先是結(jié)構(gòu)在焊接過程中的問題。在焊接過程中容易產(chǎn)生各種影響因素，包括焊縫金屬的沖擊韌性低和焊縫存在的缺陷，這些都是應(yīng)力集中可能產(chǎn)生的結(jié)果。在地震力作用下，梁柱的節(jié)點(diǎn)外應(yīng)力值較大且狀態(tài)復(fù)雜，焊接部位的鋼材往往處于二向應(yīng)力狀態(tài)，從而使節(jié)點(diǎn)焊縫截面成為結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。而鋼材的韌性，僅在較細(xì)的桿件處于單軸應(yīng)力狀態(tài)下才得以充分發(fā)揮，當(dāng)其處于三向應(yīng)力狀態(tài)下，就很難充分發(fā)揮材料的優(yōu)勢(shì)性能，從而就會(huì)在沒有明顯屈服現(xiàn)象的情況下發(fā)生脆性破壞。其次，在坡口焊縫處的襯板和引弧板造成的“人工”裂縫的存在，也會(huì)使裂縫尖端的應(yīng)力極度系數(shù)超過臨界值，從而引發(fā)不穩(wěn)定斷裂。再次，梁柱連接處的鋼材因受到約束不能轉(zhuǎn)動(dòng)，尤其是當(dāng)柱翼緣板材較厚時(shí)，這種約束使梁柱節(jié)點(diǎn)處鋼材不能屈服，從而加劇了該處焊縫的局部高應(yīng)力，也增大了再焊縫缺陷中引發(fā)裂縫的幾率。另外還有柱節(jié)點(diǎn)板域過大的剪切屈服變形，組合樓板產(chǎn)生的負(fù)面影響等其他多種因素。

2、梁柱節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)原則

鋼框架梁柱連接節(jié)點(diǎn)的基本設(shè)計(jì)原則就是節(jié)點(diǎn)必須能夠完全傳遞被連接板件的彎矩和剪力，充分發(fā)揮鋼材的塑性性能，保證鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)在地震作用下少發(fā)生甚至不發(fā)生脆性破壞。據(jù)此提出的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方法，概括起來為如下幾點(diǎn)：①將塑性鉸的位置外移；②對(duì)梁翼緣焊縫襯板缺口效應(yīng)進(jìn)行處理；③改進(jìn)形切角構(gòu)造；④選用有較高沖擊韌性的焊縫；⑤將梁腹板與柱子焊接。

在抗震設(shè)計(jì)中，直接的滿焊焊接可能無法滿足要求，要通過抗震措施來加強(qiáng)。目前，主要采用將塑性鉸自梁端外移來避免強(qiáng)震下梁柱連接外焊縫破壞的做法，其常用的方法有以下幾種：①加強(qiáng)梁端截面；②局部削弱梁截面；③狗骨式與梁端加強(qiáng)式相結(jié)合的做法。這幾種方法的目的都是相對(duì)地加大梁端的局部截面，減小該處的局部應(yīng)力，確保結(jié)構(gòu)發(fā)生延性破壞。但在節(jié)點(diǎn)局部加強(qiáng)時(shí)應(yīng)十分注意，不要因此而出現(xiàn)弱柱的情況，否則違背強(qiáng)柱弱梁的設(shè)計(jì)原則。

篇4

中圖分類號(hào)： TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

由于在我國(guó)應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的時(shí)間相對(duì)比較短，相應(yīng)的具體施工技巧與設(shè)計(jì)只是處于探索階段。雖然鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房擁有的優(yōu)點(diǎn)比較多，可是其屬于一種材料還是存在著比較多的缺點(diǎn)，比如易銹蝕、防火性能差等，這些因素必須在施工與設(shè)計(jì)過程考慮。本文則將其劃分為兩大部分進(jìn)行討論。

一、歸納鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的優(yōu)越性

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的主要優(yōu)點(diǎn)在摘要部分有所涉及，具體來看，從施工速度上，能夠工業(yè)化批量生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，安裝快捷，施工簡(jiǎn)單，可以大幅度縮短施工周期；從其自重上，可以減少大約三成的建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量，尤其是地震設(shè)防烈度比較高與地基承載力低的地方，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系相比有著更好的綜合經(jīng)濟(jì)；從環(huán)保方面上，鋼結(jié)構(gòu)體系這是環(huán)保型綠色建筑體系，從其自身上鋼材這個(gè)材料擁有高效能與高強(qiáng)度，因此具備特別高的再循環(huán)價(jià)值，這樣就導(dǎo)致并不需要借助制模施工。

二、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)圖紙的重要性

不管工程是屬于什么性質(zhì)，圖紙則是屬于工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的過程當(dāng)中，必須要組織施工單位的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員會(huì)審圖紙，將施工圖紙當(dāng)中的“錯(cuò)、漏、缺、碰”等檢查出來，力求在施工之前解決這些問題，將因?yàn)閳D紙問題影響工程進(jìn)度與質(zhì)量的情況最大限度的減少。鋼結(jié)構(gòu)工程在施工組織設(shè)計(jì)的編制過程中必須針對(duì)制作階段與安裝階段，在這其中的制作工藝從其內(nèi)容上來看還應(yīng)該將制作階段各個(gè)分項(xiàng)、工序的技術(shù)要求、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包含其中，加上各項(xiàng)具體的為了保證產(chǎn)品質(zhì)量所制訂的措施。

三、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

為了對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作作出做出有效保證，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)廠房的整體剛度有效提升，將縱向水平力傳遞與承受，從而對(duì)過大桿件變形有效防止，避免壓桿失穩(wěn)，從而可以對(duì)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性進(jìn)行保證，必須按照廠房架構(gòu)的形式，設(shè)置車間吊車、廠房的高度、跨度、振動(dòng)設(shè)備、溫度區(qū)段的長(zhǎng)度等這些情況對(duì)可靠的支撐系統(tǒng)進(jìn)行布置。在廠房的所有溫度區(qū)段還應(yīng)該設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng)，將其和屋蓋橫向水平支撐的布置做到相協(xié)調(diào)。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要因素，并影響溫度應(yīng)力的大小，最大限度的在溫度區(qū)段的中部設(shè)置下柱支撐，從而讓吊車梁等縱向構(gòu)件可以按照變化的溫度實(shí)施相對(duì)比較自由的往區(qū)段兩端伸縮。如果溫度區(qū)段有著并不大的長(zhǎng)度，那么往往在溫度區(qū)段的中部設(shè)置一道下段柱支撐，可是溫度區(qū)段其長(zhǎng)度比一百五十米大的時(shí)候，那么為了對(duì)廠房的縱向剛度保證，則應(yīng)該將兩道下段柱支撐設(shè)置在溫度區(qū)段內(nèi)，相應(yīng)其位置也應(yīng)該最大新都在溫度區(qū)段中間三分之一的范圍內(nèi)進(jìn)行布置，而為了對(duì)過大的溫度應(yīng)力避免，這就必須在兩道支撐的中心距離規(guī)定在七十二米以內(nèi)。

四、針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震性設(shè)計(jì)的重點(diǎn)

在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震要求當(dāng)中必須注意：從整體布置方面必須要求廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與剛度做到均勻分布，從而做到廠房有著均勻的受力，協(xié)調(diào)變形，最大限度對(duì)受到不均勻結(jié)構(gòu)剛度對(duì)抗震造成的不利影響避免，廠房的橫向結(jié)構(gòu)比較適宜采用鋼架或者是使用屋架與柱有一定固結(jié)的框架，從而做到對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的受力性能充分利用還可以減少橫向結(jié)構(gòu)變形。除此之外，從一般情況來看，鋼結(jié)構(gòu)廠房的破壞并不是由于桿件強(qiáng)度不足而往往是因?yàn)闂U件失穩(wěn)造成，因此合理布置支撐系統(tǒng)，從而對(duì)廠房整體穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)保證，這一要求對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房顯得特別重要。另外，基于地震的作用下，往往會(huì)存在著低周疲勞作用，在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中還應(yīng)該高度注意其對(duì)廠房的影響。在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)連接點(diǎn)的過程當(dāng)中，還應(yīng)該對(duì)節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服保證，還應(yīng)該讓結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以進(jìn)入塑性工作，這樣就可以將地震能力充分吸收，將其抗震能力發(fā)揮。

五、設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房耐熱能力的重要性

在之前篇幅當(dāng)中已經(jīng)提到鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房有著比較差的防火能力，如果鋼材受熱達(dá)到一百攝氏度以上的時(shí)候，伴隨著升高的溫度，相應(yīng)鋼材的抗拉強(qiáng)度也會(huì)降低，從而將其塑性增大；而當(dāng)溫度達(dá)到二百五十?dāng)z氏度左右之后，則會(huì)略有提高鋼材的抗拉強(qiáng)度，而卻降低塑性，則會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)脆的現(xiàn)象；如果出現(xiàn)溫度比二百五十?dāng)z氏度以上，鋼材就會(huì)呈現(xiàn)徐變的現(xiàn)象；鋼材的溫度達(dá)到五百攝氏度以上，那么強(qiáng)度則會(huì)降低，從而塌落鋼結(jié)構(gòu)。有鑒于此，如果鋼結(jié)構(gòu)其表面溫度是處于一百五十?dāng)z氏度以上，那么則會(huì)實(shí)施防火及隔熱設(shè)計(jì)。針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工過程當(dāng)中，往往會(huì)存在著特別繁冗的問題，在這里也僅僅是分析研究其中比較突出的幾個(gè)問題。

六、埋設(shè)施工過程當(dāng)中地腳螺栓的問題

由于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑穩(wěn)定性的根本所在就是看是否擁有堅(jiān)固的地腳螺栓，地腳螺栓的精度直接關(guān)系鋼結(jié)構(gòu)定位，埋設(shè)地腳螺栓還應(yīng)該對(duì)其精度進(jìn)行嚴(yán)格保證，具體的埋設(shè)地腳螺栓其精度為：標(biāo)高±5.0mm，軸線位移±2.0mm。安裝柱地腳螺栓之前，那么還應(yīng)該把平面控制網(wǎng)的所有軸線投測(cè)到柱基礎(chǔ)面之上，全部實(shí)施閉合，這樣就可以對(duì)螺栓的安裝精度進(jìn)行保證，隨后按照軸線放出柱子外邊線，等待安裝鋼柱地腳螺栓的承臺(tái)架子搭設(shè)好之后，在鋼管架子抄測(cè)所需標(biāo)高。

七、歸納吊裝鋼結(jié)構(gòu)的注意事項(xiàng)

具體來看，吊裝鋼結(jié)構(gòu)的過程當(dāng)中主要應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：必須彈出柱腳的地板十字線，彈出地腳螺栓的中心線，清理干凈柱腳剪力孔，等到鋼柱就位之后，將標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，緊固螺母。將某一個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)的鋼柱吊裝完畢之后，吊裝連系桿，從而可以對(duì)鋼柱的整體穩(wěn)定性進(jìn)行保證，這樣就導(dǎo)致吊裝鋼梁的時(shí)候鋼柱并不容易變形。將鋼梁進(jìn)行吊裝，兩對(duì)鋼梁空中對(duì)接，初擰高強(qiáng)螺栓，使用四道纜風(fēng)繩拉緊第一根鋼梁，有效預(yù)防鋼梁傾斜向一邊。

八、解析吊車梁系統(tǒng)的安裝難點(diǎn)

針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房進(jìn)行施工的時(shí)候，安裝吊車梁就必須嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范從柱間支撐跨，柱間支撐安裝連接之后已經(jīng)對(duì)一個(gè)相對(duì)比較穩(wěn)定的空間剛度單元形成，在此處安裝其主要具備兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，一個(gè)就是對(duì)安全保證，另外一個(gè)則是對(duì)吊車梁按扎U谷不會(huì)影響柱子的垂直度保證。而且在安裝的過程當(dāng)中，針對(duì)端部截面誤差比較大的吊車梁底部還應(yīng)該配調(diào)整墊塊，相應(yīng)的這個(gè)墊塊在調(diào)整吊車梁系統(tǒng)之后還應(yīng)該對(duì)其實(shí)施焊接固定。根據(jù)事先測(cè)放的定位線精確對(duì)中。連接制動(dòng)系統(tǒng)還必須固定調(diào)整吊車梁之后正式對(duì)接。借助高強(qiáng)螺栓連接吊車梁和制動(dòng)板，為做到對(duì)連續(xù)施焊對(duì)高強(qiáng)螺栓連接有效預(yù)防，并且實(shí)施初擰。

參考文獻(xiàn)

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中圖分類號(hào)：TU2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

輕型鋼結(jié)構(gòu)指的是由鋼材所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，即由冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、焊接或者高頻焊接輕鋼結(jié)構(gòu)、熱軋輕鋼結(jié)構(gòu)、輕型鋼管結(jié)構(gòu)以及板壁較薄的焊接組合梁焊接組合柱而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。在工業(yè)建筑中應(yīng)用這一結(jié)構(gòu)，能夠起到良好的效果。本文就在分析該結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)其具體的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析論述。

一 輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)分析

隨著技術(shù)的發(fā)展，輕型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用，其具有輕便、精巧且成型方便的優(yōu)勢(shì)，正是具有這些特點(diǎn)，才能夠使該結(jié)構(gòu)得到廣闊的發(fā)展空間。下面本文就對(duì)其特點(diǎn)進(jìn)行分析。

首先，輕型鋼結(jié)構(gòu)具有輕巧的特點(diǎn)。一般來講，輕型鋼結(jié)構(gòu)的截面較小，并且自重較輕，承重結(jié)構(gòu)截面能夠根據(jù)受力的情況進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)，這樣一來會(huì)比普通的鋼結(jié)構(gòu)使用的槽鋼和工字鋼截面的受力更為科學(xué)且合理。根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)可知，輕型鋼結(jié)構(gòu)主體結(jié)構(gòu)的含鋼量基本上在25到80千克之間，彩色壓型鋼板的重量?jī)H僅為10千克，因此說，輕型鋼結(jié)構(gòu)的自重只有普通鋼結(jié)構(gòu)的30%到50%左右，十分輕巧。

其次，輕型鋼結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性和可靠性。和其他建筑材料相比較而言，鋼材料的容重和屈服點(diǎn)比重最小，并且其具有較好的延展性，材質(zhì)均勻，能夠達(dá)到很好的抗震和抗壓效果，這樣就會(huì)進(jìn)一步提升建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。通常輕型鋼結(jié)構(gòu)的主要承重構(gòu)件為鋼結(jié)構(gòu)，采用的鋼材塑性、強(qiáng)度以及韌性都很好，能夠承受住較大的動(dòng)力荷載。

最后，輕型鋼結(jié)構(gòu)施工周期短。輕型鋼結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)就是其所有的構(gòu)件都能夠由工廠制作，現(xiàn)場(chǎng)拼接安裝，這樣就會(huì)比混凝土結(jié)構(gòu)的建筑施工工期縮短一半左右。施工周期短，就能夠使建筑提前投入使用，這樣能夠提前獲得投資的效益。

二 工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法

在工業(yè)建筑中應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)，能夠縮短施工周期，提升建筑物的穩(wěn)定性能。在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的過程中，需要采取科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，以便更好的發(fā)揮輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。下面本文就對(duì)具體的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析論述。

首先，從建筑屋面的選材和坡度的選擇角度進(jìn)行分析。通過近幾年的發(fā)展，輕鋼結(jié)構(gòu)的屋面材料有了很多類型，如壓型鋼板、太空鋼板等，但是當(dāng)前應(yīng)用的最為廣泛的還是金屬壓型板、夾芯板以及金屬壓型復(fù)合保溫板。但是需要注意的是，在設(shè)計(jì)的過程中，需要針對(duì)不同板材的特點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)的選擇，最大限度的發(fā)揮它們的用途。

對(duì)于坡度設(shè)計(jì)的問題，也需要具體問題具體分析。對(duì)于一般的工業(yè)建筑來講，其屋面的坡度越大越有利于排水的實(shí)現(xiàn)，但是需要把握設(shè)計(jì)的度，如果坡度過大的話就會(huì)增加排水的流速，進(jìn)而出現(xiàn)濺水的現(xiàn)象。反之，如果說工業(yè)建筑屋面的坡度較小，這樣排水的速度也會(huì)減小，水流的速度也會(huì)變慢，這樣如果雨量大的話很容易會(huì)在屋面形成積水，給壓型板帶來嚴(yán)重的腐蝕，影響其使用壽命。

由此可見，在對(duì)工業(yè)建筑的屋面進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一定要根據(jù)地區(qū)氣候條件科學(xué)的選擇屋面的坡度，并且要以經(jīng)濟(jì)要求和施工要求作為參照的依據(jù)，合理確定屋面坡度，既能夠有效避免屋面坡度過大而增加施工難度，影響施工質(zhì)量的問題發(fā)生，又需要在設(shè)計(jì)中最大限度的降低材料的使用，節(jié)約設(shè)計(jì)和施工成本，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

其次，從金屬壓型鋼板屋面的構(gòu)造設(shè)計(jì)角度進(jìn)行分析。金屬壓型鋼板屋面的設(shè)計(jì)也是輕鋼結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)的過程中，需要科學(xué)的選擇板型、壓型金屬板，并確定屋面開洞的方式和防水處理的措施。對(duì)于大部分輕型鋼結(jié)構(gòu)來講，為了更好的實(shí)現(xiàn)采光和通風(fēng)的效果，需要在屋面上部開鑿一定的孔洞或者是進(jìn)行通風(fēng)和防水設(shè)計(jì)，所以說，在金屬壓型鋼板屋面設(shè)計(jì)的過程中，也需要注重對(duì)屋面的開洞、防水以及通風(fēng)的設(shè)計(jì)。

需要注意的是，在屋面開洞設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)于一些孔直徑或者是邊長(zhǎng)較小的孔洞，能夠直接在橫梁上面插入一根圓形鋼管，或者是其他工藝管對(duì)其進(jìn)行處理，如果在這個(gè)過程中出現(xiàn)泛水的現(xiàn)象，則需要在開洞縫的位置涂上足夠的硅酮膠進(jìn)行防水。而一些開孔尺寸較大的孔洞，則通常將泛水裙板和底座設(shè)計(jì)成一體進(jìn)行處理，為了降低積水對(duì)屋面的影響，可以設(shè)計(jì)波槽蓋板進(jìn)行防護(hù)。

在屋面防水結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，最需要解決的問題就是搭接縫的問題，需要防止因?yàn)榇罱涌p的存在導(dǎo)致的漏水現(xiàn)象，所以說在設(shè)計(jì)的過程中需要對(duì)搭接的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為防水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。

再次，從輕型鋼結(jié)構(gòu)的夾層設(shè)計(jì)角度進(jìn)行分析。對(duì)于輕型鋼結(jié)構(gòu)夾層設(shè)計(jì)來講，其除了需要具備普通夾層的共性外，還需要具備輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，所以說在設(shè)計(jì)的過程中既需要考慮到夾層的共性，還需要考慮到自身的個(gè)性特征，這樣才能夠更好的提升夾層設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，并不斷的優(yōu)化和完善設(shè)計(jì)。

輕型鋼結(jié)構(gòu)夾層的主要方式是在原有的舊房主體結(jié)構(gòu)上直接加高，并緊密的依托原來的主體結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化和加固的目的。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，需要確定既安全可靠又具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的方案，并科學(xué)的選擇夾層的方式。但是由于輕型鋼結(jié)構(gòu)夾層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小，因此說在設(shè)計(jì)的過程中需要設(shè)計(jì)出足夠的縱向和橫向支撐，這樣才能夠確保該結(jié)構(gòu)的固有剛度，進(jìn)一步保證其穩(wěn)定性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中還需要充分的考慮到輕型鋼結(jié)構(gòu)中夾層結(jié)構(gòu)的地震效應(yīng)，使板塊的剛度能夠均勻的分布在結(jié)構(gòu)之中。

最后，對(duì)工業(yè)建筑中輕型鋼結(jié)構(gòu)的墻面設(shè)計(jì)問題進(jìn)行分析。對(duì)于工業(yè)建筑來講，可以根據(jù)墻置的不同將其分為內(nèi)墻和外墻兩種，根據(jù)受力特點(diǎn)的不同能夠?qū)⑵浞譃榉亲猿兄厥捷p型墻體以及自承重式輕型墻體。在工業(yè)建筑中，較長(zhǎng)應(yīng)用的墻體材料一般以輕質(zhì)材料為主，如PC板，涂彩金屬壓型板等，能夠根據(jù)建筑物的建設(shè)要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)的選擇各種墻體材料。

以金屬壓型板墻面的系統(tǒng)構(gòu)造設(shè)計(jì)為例進(jìn)行分析。該墻面在設(shè)計(jì)中主要對(duì)對(duì)壓型板具體的長(zhǎng)度選取和鋼板墻面系統(tǒng)的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)為中心。在選擇金屬板的過程中，需要充分的考慮到板塊的承載水平力和板塊單位面積材料的有效覆蓋能力，科學(xué)的確定各種數(shù)據(jù)，最大限度的降低壓型板長(zhǎng)向搭接情況的出現(xiàn)，并減少材料的浪費(fèi)。對(duì)于其中夾心板墻板構(gòu)造的設(shè)計(jì)，需要考慮到夾心板的結(jié)構(gòu)布置和節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)防范，科學(xué)選擇板塊的放置方式，并重點(diǎn)對(duì)踢腳、墻轉(zhuǎn)角處等節(jié)點(diǎn)位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

結(jié)束語：從目前情況來看，在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中廣泛的應(yīng)用輕型鋼結(jié)構(gòu)，不僅能夠縮短施工工期，使建筑更快的投入使用以獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益，還能夠提升建筑物的使用性能和穩(wěn)定性能。本文就在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工作實(shí)際，對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并指出了該結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用，希望能夠?qū)窈蟮脑O(shè)計(jì)工作起到一定的幫助作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 馬守芳 工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與設(shè)計(jì)方法 建材發(fā)展導(dǎo)向：下，2014年第5期

[2] 宋祥 輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)研究 山東建筑大學(xué)，2012年

篇6

我們知道，工業(yè)建筑是指供人民從事各類生產(chǎn)活動(dòng)的建筑物和構(gòu)筑物。特點(diǎn)是：建筑物應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求；建筑物內(nèi)部有較大的面積和空間；建筑物的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造復(fù)雜，技術(shù)要求高。由于工業(yè)建筑是以工業(yè)生產(chǎn)為導(dǎo)向，它的外形、內(nèi)部構(gòu)造與我們熟知的常規(guī)形式和固有類型差別很大，處處彰顯出功能主義的氣息，表現(xiàn)出很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)適用性、靈活性和高科技特征。

1.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)形式的選擇

工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)的選擇是：根據(jù)生產(chǎn)工藝要求和材料、施工條件，選擇適宜的結(jié)構(gòu)體系。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)材料易得，施工方便，耐火耐蝕，適應(yīng)面廣，可以預(yù)制，也可現(xiàn)場(chǎng)澆注，為單層和多層廠房所常用。鋼結(jié)構(gòu)則多用在大跨度、大空間或振動(dòng)較大的生產(chǎn)車間，但要采取防火、防腐蝕措施。最好采用工業(yè)化體系建筑，以節(jié)省投資、縮短工期。

由于按照工業(yè)建筑建造后的用途會(huì)有不同的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)要求，所以要注意采用不同的材料和施工條件，要綜合這些因素選擇出一套最適宜的結(jié)構(gòu)體系。目前常用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)，其中：（1）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑材料比較容易獲得，施工便利，既能預(yù)制也能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆注，而且耐火耐蝕，建造出來的建筑適應(yīng)面較廣。目前我國(guó)的廠房常用的就是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；（2）鋼結(jié)構(gòu)可以采用工業(yè)化體系進(jìn)行建筑，既能節(jié)省成本，又能縮短工期，但是要注意防火和防腐蝕方面的設(shè)計(jì)。目前鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)多用于大跨度、大空間又或是振動(dòng)較大的生產(chǎn)車間建造上。

2.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵

2.1設(shè)計(jì)基本要求

（1）在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形的控制中，有一些要求：①鋼梁應(yīng)力≥強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以90%，②鋼柱應(yīng)力≥強(qiáng)度設(shè)計(jì)值乘以95%，③鋼構(gòu)件變形=變形容許值乘以100%。（2）在鋼筋混凝土中，結(jié)構(gòu)配筋要求：①框架梁配筋率在百分之一點(diǎn)二至百分之一點(diǎn)七之間，②框架柱配筋率在百分之零點(diǎn)七至百分之一點(diǎn)一之間，③獨(dú)立基礎(chǔ)配筋率大于等于百分之零點(diǎn)一五，④單樁單柱承臺(tái)百分之零點(diǎn)一。

總之，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要圍繞安全性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)合理度高、工程質(zhì)量高三方面依照國(guó)家規(guī)程，遵守國(guó)家規(guī)定來執(zhí)行。

2.2地基形式的選擇

不同的工業(yè)建筑形式，設(shè)計(jì)時(shí)需要選取不同的地基形式，通常載荷較大的地方采用樁基、獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、彈性地基梁等。從生產(chǎn)型廠房的設(shè)計(jì)角度看，混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)符合結(jié)構(gòu)耐久性要求（一般采用C25）。地基的配筋應(yīng)盡量降低配筋率。條基交接部位的鋼筋設(shè)置要有詳細(xì)的工程圖。條基交叉處的基底面積只能單獨(dú)使用，不可重復(fù)使用，并要合理調(diào)整基寬。砌體結(jié)構(gòu)局部墻體作用有較大的集中載荷，應(yīng)根據(jù)具體要求適當(dāng)加大地基寬度。另外需特別注意的是柱下條形基礎(chǔ)，如果基礎(chǔ)的翼緣板采用緩坡形式，應(yīng)注意坡角不可過于陡峭，否則施工工藝性較差。

2.3梁和板件的合理設(shè)計(jì)

（1）挑梁的自重相對(duì)總載荷比較小，做成變截面對(duì)減輕自重貢獻(xiàn)不大，所以應(yīng)盡量將挑梁做成等截面形式。在計(jì)算挑梁鋼筋率時(shí)，應(yīng)預(yù)留合適的安全系數(shù)。當(dāng)挑梁載荷大、懸挑大、撓度大時(shí)需適當(dāng)加大底筋。砌體結(jié)構(gòu)挑梁深入墻體的托梁長(zhǎng)度應(yīng)滿足構(gòu)造要求，并計(jì)算抗傾翻臨界條件。（2）過梁的設(shè)計(jì)可以按標(biāo)準(zhǔn)圖選用，但要在施工圖別標(biāo)明選用方法和具體圖號(hào)。如果門窗洞口較大或過梁作用有集中力時(shí)，應(yīng)通過具體計(jì)算驗(yàn)證過梁的受力強(qiáng)度。在設(shè)計(jì)時(shí)，盡量將過梁與圈梁整體澆注，既便于施工也利于抗震。過梁的鋼筋不可配置過小，以充分考慮地震時(shí)過梁墻體出現(xiàn)裂縫而無法形成支撐的作用。（3）現(xiàn)澆板配筋多借助軟件自動(dòng)生成，例如常用的PMCAD。這樣可以加快速度，減少筆誤。在計(jì)算配筋時(shí)，應(yīng)考慮塑性變形重分布，將板上筋應(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)。如果按彈性力學(xué)理論計(jì)算雙向板鋼筋應(yīng)力，結(jié)果偏于保守，不必再人為放大。在給砌體結(jié)構(gòu)的板件進(jìn)行配筋時(shí)，要注意支撐在外墻的板負(fù)筋不宜過大，否則會(huì)對(duì)磚墻產(chǎn)生過大的附加彎矩。板配筋盡量采取大直徑大間距形式，間距值不小于200毫米，板上板下鋼筋宜均勻分布，直徑類型不宜過多。在設(shè)計(jì)時(shí)，要注意將現(xiàn)澆挑板陽角配置輻射狀附加筋，同時(shí)要對(duì)現(xiàn)澆挑板陽角的板下配置斜筋。

2.4柱形件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，軸向受力構(gòu)件的應(yīng)用極為廣泛。柱截面選用時(shí)，為了經(jīng)濟(jì)，宜優(yōu)先選用鋼管混凝土柱或型鋼格構(gòu)柱。如角鋼、槽鋼、工字鋼和鋼管，也可用型鋼或鋼板制成組合截面柱。組合截面柱的腹桿體系有綴條式和綴板式兩種?？紤]到性價(jià)比，在工藝允許的情況下可增加縱向系桿，以減小廠房柱的平面外計(jì)算長(zhǎng)度。支撐桿件的結(jié)構(gòu)通常設(shè)計(jì)為單拉桿，或者是一鐮一壓桿件的組合形式。實(shí)際中根據(jù)受力大小和桿件長(zhǎng)度靈活選用。單桿設(shè)計(jì)目前處于主流地位，也即在前后片桿件之間不設(shè)置綴條，這樣便于架設(shè)中間穿行管道、樓梯和參觀走廊。

2.5科學(xué)選用設(shè)計(jì)材料

針對(duì)不同建筑強(qiáng)度要求選擇不同型號(hào)的鋼板，如受力構(gòu)件選擇Q235-B，平臺(tái)板選擇Q235-A，吊車梁選擇Q345-C等。選擇的鋼材要通過國(guó)家相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)體系認(rèn)證，確保質(zhì)量可靠。在一些特殊要求的工程中選用特種鋼材，如高爐爐殼選擇BB503，轉(zhuǎn)爐平臺(tái)選擇鑄鐵板等。在鋼板型號(hào)確定后，按照鋼板的型號(hào)配置對(duì)應(yīng)的焊條，如受力構(gòu)件Q235-B選用E4315焊條，受力構(gòu)件對(duì)焊接要求等級(jí)為一級(jí)，必須有足夠的焊接牢固度才能承擔(dān)起結(jié)構(gòu)受力主體的重任，沒有特殊要求的結(jié)構(gòu)可以選擇E4301型焊條。相同原則，助焊劑和焊錫絲也應(yīng)該具體情況分別對(duì)應(yīng)選用。螺栓和螺母也有性能等級(jí)之分，同樣要求符合相關(guān)規(guī)定。

混凝土的墊層與基層應(yīng)分別采用C10和C25型混凝土，結(jié)構(gòu)受力較大的選用C30至C50。此外還有高溫耐熱性和防水性混凝土供不同條件要求選用。

除了上述材料的選用外還應(yīng)該注意鋼結(jié)構(gòu)的防銹涂裝，避免結(jié)構(gòu)生銹，影響建筑的剛度和強(qiáng)度。

2.6預(yù)埋件的合理埋設(shè)

在施工圖中，設(shè)計(jì)人員要在結(jié)施圖中明確標(biāo)明預(yù)埋件的大小規(guī)格和定位尺寸。某些單位在結(jié)施圖中漏掉樓梯埋件，需在現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)埋，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。技術(shù)交底時(shí)，要特別向施工單位闡明埋件要求。埋件要可以承受一定的附加載荷。工業(yè)建筑筒體結(jié)構(gòu)庫壁的埋件安裝要特別注意，否則出現(xiàn)滑膜時(shí)會(huì)使埋件移位，造成安裝困難。

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中圖分類號(hào)：TU27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）27-0225-01

一、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造原則

工業(yè)建筑的加固改造一是要遵循安全性原則，設(shè)計(jì)具體的加固改造方案時(shí)要將保障生產(chǎn)安全性放在首位，在安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)之上拓展工業(yè)建筑的可利用空間，完善工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)。二是應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則和可行性原則，建筑加固的主要目的是要提高工業(yè)生產(chǎn)安全性，謀求更加廣闊的利潤(rùn)空間，在設(shè)計(jì)改造方案時(shí)要將改造成本控制考慮在內(nèi)，選擇更為經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)方案。我國(guó)的工業(yè)廠房一般由屋蓋、柱和制動(dòng)梁等部分進(jìn)行支撐，主要有橫向框架、屋蓋結(jié)構(gòu)和支撐體系等集中框架支撐結(jié)構(gòu)，單層廠房的承重結(jié)構(gòu)主要采用橫向框架結(jié)構(gòu)，由屋架、屋蓋和柱等部分組成，可以承擔(dān)工業(yè)廠房自重、惡劣天氣等帶來的負(fù)荷，起到加固廠房的作用。設(shè)計(jì)工業(yè)建筑加固改造方案時(shí)要考慮建筑本身的優(yōu)缺點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行重點(diǎn)加固或者全面加固改造，將加固改造給企業(yè)帶來的影響降到最低限度，結(jié)合工業(yè)建筑的改造目的和實(shí)際需求設(shè)計(jì)加固方案，針對(duì)不同的工業(yè)廠房的應(yīng)用條件，考慮不同廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素。

二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容

工業(yè)廠房加固主要應(yīng)考慮其框架支撐體系、框架體系和混合支撐體系等三個(gè)方面的加固設(shè)計(jì)，其中框架支撐體系是將支撐體系中橫向的部分設(shè)計(jì)成鋼接框架，縱向的部分設(shè)計(jì)為柱形支撐體系，可以提高建筑物對(duì)水平方向的承載力，但不適用于所有的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)?？蚣荏w系是將建筑原本的橫向結(jié)構(gòu)和縱向結(jié)構(gòu)都設(shè)計(jì)成鋼接框架，不需要柱間支撐作為輔助，采用截面施工形式，在實(shí)際施工應(yīng)用中受空間的影響較小但原材料的用量較多，施工建設(shè)成本也較高?；旌现误w系采用的是鋼架和支撐體系混合的加固改造設(shè)計(jì)模式，可以有效地減少柱間的縱向彎矩，對(duì)工業(yè)建筑的剛度有一定的要求，在保證樓面剛度需求的基礎(chǔ)上，能夠有效地實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑柱間支撐。工業(yè)廠房的混凝土加固改造設(shè)計(jì)不僅要滿足企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展要求，同時(shí)要保證建筑的施工成本，在成本控制和滿足工業(yè)發(fā)展要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)建筑加固改造，選擇工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)方案時(shí)要考慮企業(yè)長(zhǎng)久的發(fā)展目標(biāo)，不僅要從空間上擴(kuò)大廠房利用面積，還應(yīng)為企業(yè)未來發(fā)展創(chuàng)造彈性空間，保證建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)的合理性和有效性。

三、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑的加固改造設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工業(yè)發(fā)展利用建筑新技術(shù)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，很多工業(yè)建筑的加固改造都存在混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠、建筑延展性較弱、改造成本過高且工程周期較長(zhǎng)等問題，導(dǎo)致工業(yè)建筑在功能便利性和安全性方面都存在一定的問題，設(shè)計(jì)加固改造方案時(shí)應(yīng)綜合考慮建筑現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)、樁基礎(chǔ)和廠房功能建設(shè)需求，有針對(duì)性地進(jìn)行綜合改造。下面主要介紹幾種工業(yè)建筑加固改造技術(shù)。

（一） 增大截面加固技術(shù)。增大截面加固方法在建筑梁、柱、板和墻結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中運(yùn)用較廣，通過鋼筋網(wǎng)砂漿層或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增加原有的建筑結(jié)構(gòu)截面，可以有效地提高建筑物的承載能力，在新舊建筑混凝土混合面可通過配置錨固件或剪切摩擦筋連接新舊兩部分，保證建筑結(jié)構(gòu)承載力的同時(shí)保持結(jié)構(gòu)整體一致。具體施工時(shí)若只有梁的單面或者雙面配置有鋼筋，應(yīng)選擇和原受力鋼筋相近的受力鋼筋，通過焊接短筋的方式進(jìn)行連接，焊連的短筋直徑不能小于原有的受力鋼筋的直徑，間距應(yīng)控制在50厘米以內(nèi)。如果工業(yè)建筑梁的單面或者雙面采用的是鋼筋混凝土，應(yīng)保證現(xiàn)有的受力鋼筋和增加的受力鋼筋距離較遠(yuǎn)，通過焊接或者U形箍筋連接新舊受力鋼筋，焊接彎起的短筋直徑應(yīng)小于原受力鋼筋的直徑，間距保持在50厘米以內(nèi)。如果需要同時(shí)增加建筑梁的配筋和截面，可采用化學(xué)植筋連接新增的梁縱筋和原有建筑的柱形結(jié)構(gòu)，利用U形箍筋穿過樓板焊接成封閉箍筋，設(shè)置拉結(jié)筋保證工業(yè)建筑的加固部分和原有建筑部分之間能夠有效地協(xié)同工作。

（二） 粘鋼板加固技術(shù)。該方法主要運(yùn)用在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受損部位的表面粘貼鋼板進(jìn)行加固處理，工業(yè)建筑的空間較小無法擴(kuò)大截面尺寸時(shí)可以采用粘鋼板加固技術(shù)進(jìn)行加固，將鋼板粘在建筑梁的底部，增加梁體的強(qiáng)度提高建筑梁體的抗彎承載力，通常除了底部粘鋼板以外，還可在梁的兩邊增加鋼箍以提高梁的抗剪承載力，但要根據(jù)梁體本身的截面尺寸和受力情況確定鋼板的尺寸，固定鋼箍時(shí)要在梁的兩側(cè)保持一定的距離，間隔一定距離將鋼箍粘在梁的兩側(cè)并用鉚釘固定，鋼板和鋼箍之間要緊密焊接在一起，之后用混合砂漿涂在鋼板外面作為保護(hù)層，粘鋼板加固技術(shù)可以在一定程度上降低工業(yè)建筑空間體積的限制，有效地提高建筑的承載力和抗剪承載力。

（三） 置換混凝土加固技術(shù)。置換混凝土加固技術(shù)就是利用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土置換原有的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的混凝土，一般主要是在原有的建筑結(jié)構(gòu)受壓區(qū)強(qiáng)度差異影響，或者建筑局部損壞嚴(yán)重時(shí)使用此方法，當(dāng)工業(yè)建筑的承重構(gòu)件缺失時(shí)采用局部混凝土置換加固，雖然能夠節(jié)省一定的人力資源和施工成本，但必須注意保證新舊混凝土結(jié)合部分的加固效果。

（四） 粘貼纖維復(fù)合材料加固技術(shù)。該方法是在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土受彎、受拉構(gòu)件等粘貼碳纖維或者玻璃纖維等復(fù)合材料進(jìn)行加固，粘貼的纖維復(fù)合材料要能夠承擔(dān)主要的應(yīng)力作用，并在復(fù)合材料的表面進(jìn)行特殊的防護(hù)處理，和粘貼鋼板加固技術(shù)相似，高溫環(huán)境或者特殊條件下可以使用無機(jī)膠粘貼劑，這種方法在近年來的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固處理中使用較為廣泛，通過實(shí)際的研究和工程實(shí)踐證明，該方法已經(jīng)成為了一種安全可靠的建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。

（五） 增設(shè)支點(diǎn)加固技術(shù)。該方法主要是在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)增設(shè)支點(diǎn)以減小建筑結(jié)構(gòu)的跨度或位移程度，提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的受力狀況，是一種傳統(tǒng)的間接加固技術(shù)，一般運(yùn)用于對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的外觀或者內(nèi)部功能影響較小的部件如梁、板、桁架等進(jìn)行加固施工，根據(jù)支點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)和建筑構(gòu)件受力能力的不同，可以將該技術(shù)分為剛性支點(diǎn)加固技術(shù)和彈性支點(diǎn)加固技術(shù)，使用該技術(shù)之前要在詳細(xì)了解原有的工業(yè)建筑構(gòu)件的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑構(gòu)件的變形狀況選擇不同的支點(diǎn)加固法。

四、結(jié)語

現(xiàn)代工程建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程表明，工程結(jié)構(gòu)的維修改造技術(shù)已經(jīng)成為了建筑維護(hù)的重要環(huán)節(jié)，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)之前，要對(duì)原有的建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的鑒定，根據(jù)建筑實(shí)際情況選擇合適的改造加固技術(shù)。

篇8

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)工程建筑建設(shè)的進(jìn)程也在不斷加快，近年來，工程建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)滲透到了人們生活和生產(chǎn)的方方面面。為滿足現(xiàn)代熱門的生活需求，建筑工業(yè)科技的發(fā)展非常迅速，其設(shè)計(jì)理念也在不斷完善，在推動(dòng)相關(guān)工程企業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也促進(jìn)了工程建筑設(shè)計(jì)師的工作積極性。

1 工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 建筑物結(jié)構(gòu)布置

現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑工程的設(shè)計(jì)理論已趨于完善，為了保證整體建筑的可靠性、穩(wěn)定性、安全性，建筑設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)其混合結(jié)構(gòu)時(shí)，通常采用簡(jiǎn)單規(guī)則的建筑外形，如方形、矩形等，這種建筑物結(jié)構(gòu)布置不但能提高建筑物的美觀性，還能有效的提高其安全使用壽命，使整體建筑物美觀大方。在建筑工程師設(shè)計(jì)建筑物的混合結(jié)構(gòu)時(shí)，要著重考慮其結(jié)構(gòu)的水平合力和側(cè)力重心，這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是維持混合結(jié)構(gòu)平衡穩(wěn)定的重要因素。

通常情況下，建筑物的承載能力主要依賴于其混合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①各部分混合結(jié)構(gòu)的物理學(xué)參數(shù)，如側(cè)向度、承載力等，這些物理學(xué)參數(shù)是評(píng)定建筑抗震性的重要依據(jù)；②在混合結(jié)構(gòu)中，要根據(jù)不同建筑層的受力特點(diǎn)，制定建筑轉(zhuǎn)換層、加強(qiáng)層、支持層、頂層等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖，通常情況下，結(jié)構(gòu)構(gòu)架要符合三角定理的數(shù)學(xué)模型；③在建筑工程施工過程中，其混合結(jié)構(gòu)中的框架結(jié)構(gòu)是維持建筑穩(wěn)定性的主要依據(jù)，在相互垂直方向，要設(shè)計(jì)建筑連接結(jié)構(gòu)，使建筑工程的斜向力和垂直水平力互相抵消，這個(gè)施工環(huán)節(jié)是奠定牢固建筑物的基礎(chǔ)性施工。

1.2 建筑物的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.2.1 混合結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

建筑物的抗震性是建筑師在設(shè)計(jì)混合結(jié)構(gòu)時(shí)要考慮的重要建筑性能，建筑工程施工過程中，為保證建筑物混合結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、承載性、延性，通常采用預(yù)應(yīng)力混凝土。這種混凝土具有的結(jié)構(gòu)特性很好，如韌性、承載力強(qiáng)，延展性好，可以有效提高建筑物的抗震能力。在設(shè)計(jì)抗震結(jié)構(gòu)時(shí)，建筑施工人員會(huì)在建筑物的柱體結(jié)構(gòu)上設(shè)置鋼類高粱，讓它與鋼筋混凝土筒體相連，同時(shí)為確保預(yù)應(yīng)力混凝土在混合結(jié)構(gòu)中發(fā)揮其延伸性，還要采用很多工程措施，具體如下：①在鋼筋混凝土的筒體結(jié)構(gòu)中，設(shè)置防護(hù)裝置，保證混凝土結(jié)構(gòu)的完整強(qiáng)，使用配筋筑造筒體結(jié)構(gòu)的角部；②加強(qiáng)混凝土強(qiáng)的厚度，控制混合結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力，使之與其他作用力綜合；③在混合結(jié)構(gòu)剪力墻的端部設(shè)置型鋼柱，由四個(gè)暗柱形成的型鋼柱結(jié)構(gòu)圍繞在剪力墻周圍；④在混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)修建多層鋼筋柱體，以保證結(jié)構(gòu)暗梁的穩(wěn)定性；⑤采用型鋼預(yù)應(yīng)力混凝土建筑豎縫剪力墻；⑥在混凝土筒體結(jié)構(gòu)中，要盡量使其開洞位置與結(jié)構(gòu)處于水平位置；⑦在筒體結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置水平縫，以保證其混合結(jié)構(gòu)相連的地方受力均勻，使整體結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

1.2.2 設(shè)置混凝土結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層

在建筑使用過程中，經(jīng)常會(huì)受到外部環(huán)境或外力的影響，其建筑會(huì)發(fā)生一定程度的彎曲變形，甚至有時(shí)會(huì)出現(xiàn)倒塌現(xiàn)象，危害人們生命安全的同時(shí)，帶給人民和社會(huì)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以建筑設(shè)計(jì)師在建筑工程混合結(jié)構(gòu)時(shí)，通常會(huì)在其受力最大的結(jié)構(gòu)層級(jí)設(shè)置加強(qiáng)層，顧名思義，加強(qiáng)層結(jié)構(gòu)性能的抗干擾性、抗震力非常強(qiáng)，建筑物在受到外力沖擊的一瞬間，主要受力點(diǎn)承載的力量非常大，所以在其主要位置設(shè)置加強(qiáng)層，可以有效的避免其主力結(jié)構(gòu)的脆性，以保證整體建筑物的安全。使用加強(qiáng)層可以將混合結(jié)構(gòu)的筒體剪力墻的一部分彎曲變形，向外延伸，減小其混合結(jié)構(gòu)的水平方向受力，這樣可以防止建筑錯(cuò)位。

2 混合結(jié)構(gòu)的體系設(shè)計(jì)

2.1 框架剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

這種混合結(jié)構(gòu)在工業(yè)與民用建筑施工中應(yīng)用非常廣泛，其綜合結(jié)構(gòu)性能非常好。結(jié)構(gòu)中的雙向抗側(cè)力體系是其結(jié)構(gòu)的核心系統(tǒng)，在混合結(jié)構(gòu)的框架剪力墻兩個(gè)主軸方向分別設(shè)置獨(dú)立的單元結(jié)構(gòu)，這種單元機(jī)構(gòu)要遵循對(duì)稱原則，并且其結(jié)構(gòu)外形要簡(jiǎn)約大方，同時(shí)要注意在施工過程中，要盡量避免框架剪力墻出現(xiàn)缺失部分或凹凸不平。

2.2 框架剪力墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

在混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，混合結(jié)構(gòu)對(duì)框架剪力墻高度和寬度的要求很高，因?yàn)閴γ嫠降某休d力較大，所以為了保證其具有一定的延展性，抗震性，其建筑工程材料通常采用預(yù)應(yīng)力混凝土。建筑在遭受強(qiáng)烈外力沖擊時(shí)，使剪力墻不會(huì)裂縫、不會(huì)倒塌?？蚣芗袅κ强蚣芙Y(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的結(jié)合體系，它具備混合結(jié)構(gòu)的各種結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)，一方面增大了房屋的使用空間，另一方面也增大了混合結(jié)構(gòu)的抗震性能，在現(xiàn)代工業(yè)與民用建筑中應(yīng)用較為廣泛。

3 工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)的實(shí)施

多層建筑的樓板必須具有良好的剛度、穩(wěn)定性，在施工過程中為了盡可能的減小樓板的重力，必須提高施工進(jìn)度，降低混合結(jié)構(gòu)的水平受力。混合結(jié)構(gòu)的樓面建筑形式主要有三種：①在樓面壓力過大時(shí)，要在混合結(jié)構(gòu)強(qiáng)做吊頂，這種建筑結(jié)構(gòu)可以增加樓面的抗震性，但是其建筑成本較高；②降低樓面高度，這種建筑方式使建筑空間大大減??；③框架剪力墻，這是一種新型的建筑混合結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)性能非常好，具有良好的穩(wěn)定性、安全性、抗震性。

4 結(jié)語

綜上所述，我國(guó)工業(yè)與民用建筑應(yīng)用新型混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展較晚，很多工程施工技能和工程技術(shù)仍不夠完善，存在很多問題?；旌辖Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是推動(dòng)工業(yè)與民用建筑發(fā)展的主要助力，同時(shí)也是建筑工程發(fā)展的必經(jīng)之路。在建筑工程應(yīng)用混合結(jié)構(gòu)時(shí)，必要要選用適當(dāng)?shù)慕ㄖ牧?，盡量降低工程建筑成本，嚴(yán)格控制監(jiān)督建筑施工的每一道工序，為這種混合結(jié)構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)的建筑施工基礎(chǔ)，從而有效的落實(shí)工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭志娟，尚高峰.工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工辦法漫談[J].中華民居（下旬刊），2013（9）.

篇9

社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)相互影響，不斷互助促進(jìn)發(fā)展。房屋居住作為人們最基本的生活需求，人們會(huì)一直不斷提高其質(zhì)量水平。時(shí)代在不斷進(jìn)步，社會(huì)在不斷發(fā)展，人們對(duì)房屋居住水平要求也隨著時(shí)代的前進(jìn)而不斷提升，因此房屋行業(yè)的發(fā)展一直處于。建筑施工按照用途分類可分為工業(yè)和民用建筑兩種，工業(yè)建筑能夠滿足人們的工業(yè)以及輔助工業(yè)生產(chǎn)需求，而民用建筑則需最大程度滿足人們?nèi)粘Ｉ钏?。工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原理是科學(xué)合理的，并且能夠延長(zhǎng)建筑物本身的使用壽命，不僅滿足居住要求，同時(shí)又不妨礙人們?nèi)粘５墓步煌?，不影響城市的布局景觀。

一、工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)常見的設(shè)計(jì)類型

1、簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)

工業(yè)與民用建筑中的簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)比較常用于超高層的建筑物中。簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)具有較高的靈活性，其空間結(jié)構(gòu)的側(cè)力剛度和抗扭能力相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)來說都具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)平面設(shè)計(jì)的形狀可以使用方塊、圓形或三角形，如果實(shí)際情況需要復(fù)雜一點(diǎn)的混合結(jié)構(gòu)，可以在簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上選擇長(zhǎng)寬比例低于 2 的矩形，作為簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)的模板來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2、砌體結(jié)構(gòu)

砌體結(jié)構(gòu)對(duì)材料、技術(shù)要求較低，砌體結(jié)構(gòu)因其施工速度快、效率高的特點(diǎn)使得其施工過程相對(duì)于其他設(shè)計(jì)方法來說比較簡(jiǎn)潔。砌體結(jié)構(gòu)中使用的墻體的圍護(hù)和承重作用較好，因此利用砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)建的建筑物的立面效果比較結(jié)實(shí)。但砌體結(jié)構(gòu)抗震性能較差，七層以上的高層建筑往往不適合用。

3、框架結(jié)構(gòu)

框架結(jié)構(gòu)使用鋼筋混凝土作為材料，因此其抗壓、抗彎、抗震效果比較理想。因此框架結(jié)構(gòu)在高樓層建筑物的應(yīng)用比較廣泛?？蚣芙Y(jié)構(gòu)獨(dú)立性較強(qiáng)，其承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)構(gòu)件是彼此獨(dú)立的，相互之間影響較小。框架結(jié)構(gòu)的平面設(shè)置靈活，平面的剛勁程度也夠均勻，能夠滿足建筑工程生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求。

4、剪力墻結(jié)構(gòu)

剪力墻結(jié)構(gòu)整體性、空間性、承載能力都比較理想，因此，可以使用剪力墻作為高層建筑特有的抗側(cè)力構(gòu)件。剪力墻屬于承重墻的一種類型，靈活性差，在公寓住宅類型的建筑比較常用。

二、框架-剪力墻混合結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)

框架-剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常用于抗震建筑，框架設(shè)置一搬把剪力墻兩個(gè)主軸作為主方向。獨(dú)立結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的平面設(shè)計(jì)要做到簡(jiǎn)簡(jiǎn)約、規(guī)律、對(duì)稱的基本原則，凹凸不平和缺失部位要盡量避免；樓梯、電梯的設(shè)置遠(yuǎn)離拐角凹角和端部處，以免發(fā)生結(jié)構(gòu)體出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。豎直方向的建筑要滿足均勻合適的要求，建筑體發(fā)生彎曲以及過薄的現(xiàn)象影響其抗震力效果。構(gòu)件不能超過節(jié)點(diǎn)的承載力，采取有效措施防止受到反復(fù)荷載作用的影響以致剛度過早退化。設(shè)計(jì)構(gòu)造時(shí)，設(shè)計(jì)人員要注意防止脆性破壞，從而保證設(shè)計(jì)的構(gòu)件延性足夠滿足需求。

三、工業(yè)與民用樓面結(jié)構(gòu)

多層的建筑施工需要高度穩(wěn)定數(shù)值以及足夠的承載力，建筑工程的高質(zhì)量體現(xiàn)在施工的過程中樓板質(zhì)量數(shù)據(jù)的有效控制。目前主要采用能夠保證工期的樓層建構(gòu)模式為組合樓蓋。組合樓蓋包括壓型鋼板、現(xiàn)澆整體、鋼筋混凝土疊合板等形式，壓型鋼板組合樓蓋的缺陷之處在于需要在工程項(xiàng)目施工完成后對(duì)建筑物不平整的部位另外實(shí)施吊頂處理，從而保證建筑物外表的審美度，結(jié)果就造成建造成本的增加；現(xiàn)澆整體組合樓蓋解決壓型鋼板形式整體效果差的缺點(diǎn)，受重能力較強(qiáng)，但需要進(jìn)行工程量大、施工速度慢的模架構(gòu)建工作，進(jìn)而影響施工進(jìn)度；鋼筋混凝土疊合板組合樓蓋既能避免額外的吊頂費(fèi)用，又具備良好的整體性能，因此，其利用范圍比較廣泛。垂直支撐常用來在高層建筑中，以增強(qiáng)其抵抗水平地震的作用，其支撐形式靈活多變。

四、一些工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)的辦法改進(jìn)

1 預(yù)應(yīng)力大板

目前，我國(guó)建筑行業(yè)領(lǐng)域中預(yù)應(yīng)力混凝土大板結(jié)構(gòu)技術(shù)的使用范圍越來越廣。這是因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力大板應(yīng)用于居民住宅建筑可以使其平面布局更加靈活，同時(shí) 還具有重新改造的特殊功能，能夠在很大程度上滿足人們對(duì)房屋建筑日益增長(zhǎng)的多樣化需求，從而輕松解決用戶對(duì)于房子個(gè)性化、多樣化的問題。另外，由于預(yù)應(yīng)力大板一般情況下回安置在墻柱之間，因此，預(yù)應(yīng)力大板還能在一定程度上提升建筑物樓層的高度。

2 鋼結(jié)構(gòu)具備的優(yōu)點(diǎn)

2.1 強(qiáng)度足夠高

相對(duì)于建筑物的其它結(jié)構(gòu)來說，鋼結(jié)構(gòu)所采用的施工材料強(qiáng)度是最高的，因而，鋼結(jié)構(gòu)常常應(yīng)用在空間比較大的房間的布置，不僅外表規(guī)整、美觀，而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)合適得當(dāng)。其它的建筑物結(jié)構(gòu)則由于缺少強(qiáng)度的保證和材料的性質(zhì)等因素，限制了其房屋空間布置的自由度，比如說鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)等等。鋼結(jié)構(gòu)所采用的鋼材強(qiáng)度高，民用高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，可適當(dāng)應(yīng)用該結(jié)構(gòu)進(jìn)行大開間的布置。

2.2 效益較理想

工業(yè)與民用建筑混合結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)體系能夠獲取理想的綜合經(jīng)濟(jì)效益，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)體系采用的施工材料相對(duì)于其它的結(jié)構(gòu)如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、磚結(jié)構(gòu)等材料比較來說，其沙粒、土質(zhì)以及石塊含量大大減少。鋼結(jié)構(gòu)材料的這種特性有利于推廣期在地基中使用范圍，即同時(shí)推廣到軟弱地基的使用，在不影響建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上大幅度減少工基礎(chǔ)的程造價(jià)。工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼結(jié)構(gòu)，可以簡(jiǎn)化施工操作流程，縮短施工周期，進(jìn)而大幅提高工業(yè)與民用建筑設(shè)計(jì)混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 性價(jià)比高

工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用鋼結(jié)構(gòu)還能體現(xiàn)其高性價(jià)比的性能，高性價(jià)比永遠(yuǎn)是所有行業(yè)追求的目標(biāo)，因此鋼結(jié)構(gòu)還能無形推動(dòng)其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)如鋼鐵產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。此外，鋼結(jié)構(gòu)的高性價(jià)比特征還能起到保護(hù)環(huán)境的作用，綠色環(huán)保是當(dāng)代建筑行業(yè)領(lǐng)域所倡導(dǎo)的目標(biāo)，因此，鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展勢(shì)頭良好。

結(jié)束語

綜上所述，工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性主要體現(xiàn)在其采用的技能是否能夠滿足建筑的實(shí)際需求，并在此基礎(chǔ)上減少施工的強(qiáng)度、縮短施工周期、節(jié)約投資成本。目前在工業(yè)與民用建筑的混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)通過理論與實(shí)踐的雙重檢驗(yàn)，其科學(xué)性得到了有效驗(yàn)證，為此，我國(guó)建筑行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)加強(qiáng)其推廣范圍和利用程度，不斷提高自身的建筑施工質(zhì)量和水平。

參考文獻(xiàn)：

篇10

現(xiàn)代工業(yè)泵結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)是流體機(jī)械及工程的專業(yè)選修課,該課程針對(duì)本專業(yè)以泵類產(chǎn)品為研究對(duì)象的特點(diǎn)，加強(qiáng)基本理論知識(shí)，力求反映國(guó)內(nèi)外先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。它建立在機(jī)械原理，流體機(jī)械原理，以及葉片泵水力設(shè)計(jì)等課程知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過開設(shè)該本課程，使本專業(yè)學(xué)生掌握現(xiàn)代工業(yè)泵的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，為學(xué)生畢業(yè)后從事本專業(yè)的工作打下基礎(chǔ)。課程的教學(xué)目標(biāo)主要包括三個(gè)方面：一是掌握工業(yè)上常用泵的結(jié)構(gòu)形式；二是掌握自吸泵的自吸原理；三是掌握液固兩相流泵的設(shè)計(jì)方法。工業(yè)用泵的類型非常多，要在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)講解更多的泵型，要求任課教師對(duì)各類泵的結(jié)構(gòu)非常熟悉。另外，要達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，還要在課堂講解、課程大作業(yè)上以及實(shí)踐教學(xué)等方面做出一些教改嘗試。經(jīng)過幾年的教改嘗試，獲得了一定的教學(xué)效果。

一、教改前課程教學(xué)存在的問題

相比傳統(tǒng)的教學(xué)方式，本課程采用多媒體教學(xué)為主，輔以板書，該方式使得學(xué)生能夠接受大量的信息，有助于全面了解各類泵型。通過學(xué)生的反饋獲得的本課程存在的主要問題：1.大部分學(xué)生認(rèn)為該專業(yè)課程非常實(shí)用，有助于他們今后的就業(yè)，但是由于涉及的泵型太多，學(xué)生無法深入了解；2.該課程主要涉及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，部分學(xué)生認(rèn)為課程枯燥,抽象，難懂，學(xué)生在課堂上是被動(dòng)式的接受，而非處于對(duì)知識(shí)本身的興趣和探求；3.部分學(xué)生沒有在學(xué)習(xí)中把工業(yè)泵的結(jié)構(gòu)與功能結(jié)合起來，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有一些學(xué)生知道有該結(jié)構(gòu),卻不知道該結(jié)構(gòu)的具體功能和設(shè)計(jì)原理。例如離心泵上常見的平衡孔，大部分學(xué)生不清楚平衡孔設(shè)置的數(shù)量以及開設(shè)位置與軸向力平衡之間的關(guān)系。因此，有必要對(duì)該課程進(jìn)行改革，進(jìn)而提高學(xué)生對(duì)所學(xué)課程的興趣以及相關(guān)知識(shí)的理解程度，實(shí)現(xiàn)本課程設(shè)置的目標(biāo)。

二、教改措施

傳統(tǒng)的本科授課方法以教師講解為主，學(xué)生被動(dòng)接受，學(xué)生主動(dòng)思考和參與的程度不夠，導(dǎo)致上課過程中多數(shù)學(xué)生無法跟上老師思路，或者睡覺，或者做其他的事情，教學(xué)效果比較差。作為流體機(jī)械及工程的選修課，面對(duì)的是畢業(yè)班的學(xué)生，部分學(xué)生對(duì)于這門課更是為了拿到畢業(yè)學(xué)分，而不是以增長(zhǎng)專業(yè)知識(shí)。為改變這種被動(dòng)的教學(xué)方法的弊端，本門課程在如下幾方面做了嘗試：1.課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合工業(yè)泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜,學(xué)生們總覺得很抽象，對(duì)此,我們通過改善課堂教學(xué)手段、加強(qiáng)校內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生掌握一些常見工業(yè)泵的結(jié)構(gòu)。實(shí)踐教學(xué)中設(shè)置了雙吸泵拆裝實(shí)踐、離心泵性能測(cè)試、泵的自吸性能實(shí)驗(yàn)、機(jī)械密封作用原理等，結(jié)合實(shí)踐教學(xué)后，學(xué)生的的學(xué)習(xí)熱情顯著提高，結(jié)合實(shí)物和實(shí)驗(yàn)，更易于學(xué)生掌握本課程的專業(yè)知識(shí)。通過上述實(shí)踐環(huán)節(jié)，加深了對(duì)學(xué)生對(duì)課堂理論知識(shí)的理解，學(xué)習(xí)針對(duì)性更強(qiáng)了，圖1為雙吸泵拆裝現(xiàn)場(chǎng)。2.結(jié)合CFD的課堂教學(xué)計(jì)算流體力學(xué)（ComputationalFluidDynamics,CFD）是建立在經(jīng)典流體力學(xué)與數(shù)值計(jì)算方法基礎(chǔ)上的一門新興學(xué)科[1]。它通過計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算和圖像顯示的方法，在時(shí)間和空間上定量描述流場(chǎng)的數(shù)值解，從而達(dá)到對(duì)物理問題研究的目的。目前各種CFD通用性軟件包陸續(xù)出現(xiàn)，成為商品化軟件，性能日趨完善，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。本課程中涉及的第三章是自吸泵的自吸原理以及設(shè)計(jì)方法，第五章小流量高揚(yáng)程泵中的迷宮螺旋泵等都結(jié)合了CFD來講解，圖2是通過CFD計(jì)算獲得的旋流自吸泵含氣率分布[2]，圖3是迷宮螺旋泵定子內(nèi)的靜壓分布[3]。將CFD引入到這兩個(gè)章節(jié)的教學(xué)中，有利于學(xué)生掌握泵相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)泵的性能及內(nèi)部流動(dòng)的影響規(guī)律。3.項(xiàng)目教學(xué)法的引入在本課程第四章液固兩相流泵結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)的教學(xué)過程中引入項(xiàng)目教學(xué)法，即明確項(xiàng)目后由師生共同實(shí)施的教學(xué)活動(dòng)。主要包括以下幾個(gè)階段：第一階段教師提出設(shè)計(jì)任務(wù)，闡明設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，講解常見兩相流泵結(jié)構(gòu)及存在的問題，學(xué)生參與討論，確定設(shè)計(jì)任務(wù)的具體參數(shù)，主要包括固液兩相流泵的設(shè)計(jì)流量、揚(yáng)程、轉(zhuǎn)速以及輸送顆粒物的濃度和粒經(jīng)；第二階段以教師課堂講解為主，講解固液離心泵兩相流基本方程式，分析顆粒在葉輪內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，最后引入固液兩相流泵的水力設(shè)計(jì)方法；第三階段以學(xué)生為主，教師將學(xué)生分組，分別下達(dá)不同的設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合學(xué)生調(diào)研和前面兩個(gè)階段的教師講解，學(xué)生完成泵的水力設(shè)計(jì)，撰寫設(shè)計(jì)說明書和繪制葉輪水力圖。在這個(gè)階段，學(xué)生會(huì)遇到很多困難，此時(shí)教師需積極與學(xué)生溝通探討，將解決方案制定出來。通過這次實(shí)踐后教師課讓學(xué)生充分了解液固兩相流泵的水力結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其性能的影響。圖4為學(xué)生完成的液固兩相流泵葉輪水力圖。4.多樣性的課程考核本課程要求學(xué)生掌握現(xiàn)代工業(yè)泵結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法因此試卷考試無法全面檢查學(xué)生掌握本課程的程度。結(jié)合本課程的特點(diǎn),采用課程考試、項(xiàng)目大作業(yè)以及PPT講解等三方面綜合考察學(xué)生對(duì)本課程的掌握程度，其中課程考試主要考察學(xué)生對(duì)基本概念的理解，項(xiàng)目大作業(yè)考察學(xué)生應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，根據(jù)項(xiàng)目大作業(yè)制作的PPT，可以鍛煉學(xué)生陳述與分析總結(jié)能力。這一考核改革的好處就是針對(duì)該門課程自身的特點(diǎn),全面考核學(xué)生對(duì)大綱要求內(nèi)容的掌握程度。

三、總結(jié)

近年來，針對(duì)現(xiàn)代工業(yè)泵結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)這門課程的特點(diǎn)，通過在實(shí)際教學(xué)中不斷地進(jìn)行嘗試和探索：課堂教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合、結(jié)合CFD的課堂教學(xué)以及項(xiàng)目教學(xué)法的引入等多個(gè)方面對(duì)該課程的教改做了嘗試。當(dāng)然，目前針對(duì)該門課程所進(jìn)行的工作也只是初步的、嘗試性的，教學(xué)質(zhì)量的大幅度提高不是一蹴而就的，而是需要進(jìn)行長(zhǎng)期深入地努力才能實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉棟.泵內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬教學(xué)方法的探索與實(shí)踐.課程教育研究.2015.2:206.