結合水泥廠設計淺談多層工業(yè)廠房的結構設計

1、<p>　　結合水泥廠設計淺談多層工業(yè)廠房的結構設計</p><p>　　摘 要：改革開放以來，隨著我國經濟的飛速發(fā)展，現(xiàn)代化的工業(yè)生產線不斷涌現(xiàn)，生產工藝。技術也在不斷創(chuàng)新、改進。這就導致了原先形式和功能單一的工廠房已滿足不了現(xiàn)代大工業(yè)發(fā)展的需求。空間布置靈活、復雜的工業(yè)多層廠房在這種背景下漸漸出現(xiàn)，這種新型的建筑已成為現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的主流。以水泥廠的典型建筑水泥磨房為例，其內部既有大型振動設備，又有

2、大噸位吊車及提升設備，由于工藝功能的多樣化必然極大增加了結構設計的復雜程度。因此，這就需要結構設計人員不斷的改進設計思路來適應現(xiàn)代化生產的需求，加強結構上的分析， 重視多層廠房的工藝特點，讓多層廠房在滿足工藝需求的前提下，盡可能經濟合理，并考慮多功能需求。 </p><p>　　關鍵詞：多層工業(yè)廠房；結構設計要點；結構計算 </p><p>　　中圖分類號：TB482.2 文獻標識碼：A

3、文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　現(xiàn)今的工業(yè)建筑需要在國民經濟快速發(fā)展的背景下漸漸滿足工藝持續(xù)更新、現(xiàn)代大工業(yè)生產的需求。多層廠房的設計問題有許多應加強考慮，它有著荷載大、跨度大、吊車多、開洞多的特點。曾經那種形式與功能單一的建筑設計已無法滿足現(xiàn)代大工業(yè)生產和工藝持續(xù)更新的要求。另外，工藝流程和建筑用地的需求也導致大量多功能

4、多層廠房的出現(xiàn)，比如靈活車間、工業(yè)大廈等。 </p><p>　　一、多層工業(yè)廠房結構設計要點 工業(yè)建筑一般都存在大柱距、大層高、大型設備較多、結構布置復雜等特點。這就要求我們在設計時，我們的設計要能降低它在空間上扭轉的問題，盡量使房屋的質量和剛度中心重合，盡可能使柱網(wǎng)均勻布置。多層廠房的設計也要達到傳力明確、結構簡潔、規(guī)范的要求，此法在于避免建設過程中產生突變的收縮和凹角，以及在較多豎向變化中的內收外挑，盡量做

5、到不突變。框架結構廠被運用在空間需求量很大的布置上，框剪結構在許可下則被運用在層數(shù)較多的建筑中。在多層廠房的建設中需要從各個方面將問題考慮全面，根據(jù)廠房的工藝特點來確定結構的布置方式，切忌以偏概全，方式單一。 </p><p>　?。?）控制縱向框架與橫向框架的周期。多層廠房橫縱的抗震性能大致一樣，一般橫向設計的較為有效。其柱距方向尺寸較小，柱子多；而跨度方向的尺寸較大，柱子少。在對兩種框架的控制上要求明確其特點

6、，認真做好結構上的設計工作。 </p><p>　?。?）大型設備的.減震、隔震問題。為減小大型設備（如水泥磨、輥壓機）基礎振動對廠房的影響, 確保廠房的安全, 該類基礎的四周和基底均應作隔振構造處理, 根據(jù)近幾年的工程經驗, 該類基礎四周一般采用剛性泡沫板將土和廠房的砼地面與設備基礎隔離, 最外側砌磚墻以保護泡沫板不被損壞, 對于緊臨設備基礎的廠房柱及基礎四周也應采取相同的隔離措施。 </p>&

7、lt;p>　?。?）多層廠房的結構進行設計時，位于地震區(qū)域的多層廠房一般要減少伸縮縫、防震縫的設置，在廠房較長的情況下，可以采取設置后澆帶的方式來減少伸縮縫以及防震縫的設置，對于后澆帶設置的位置應當選擇在結構受力影響最小的區(qū)域，每隔40米設置一個寬1400nm長800nm的后澆帶。同時由于底部和頂層對于溫度的感應最為強烈，因此，應該在這些位置適當提高配筋率，同時采用加厚隔熱層以及設置架空層來保障廠房的良好的通風效果，保障廠房的正常

8、使用。 </p><p>　?。?）工業(yè)生產線一般在使用一定時間后，由于新的生產工藝或生產線規(guī)模擴大等考慮，常要進行技術改造升級。這就要求我們在初次設計階段就要預留一定空間，為業(yè)主可能的后續(xù)技改做考慮。 </p><p>　　二、常用的結構體系 （1）框架一支撐體系。此體系常被用來抵抗水平結構上的負載，即縱向為柱支撐，橫向為框架支撐。縱向較長，橫向較短的廠房易于用此方式。 這種體系節(jié)約經濟

9、資產，但可能會影響使用柱支撐 ，故使用時因考慮周到，將損失減到最低。（2）純框架體系。即廠房縱橫兩個方向都被設計成抗震強的剛接框架，沒有設置柱間支撐。這種體系雖然對使用空間無影響，但卻不能采用工字型設計，應該使用類似箱型柱的兩向慣性矩差別不大的的形式。但利用這種方式會導致建設時的鋼的使用量增加。 </p><p>　?。?）混合鋼架與支撐的體系。此體系重在抵抗水平力，需要運用在鋼度大的樓面上。否則，會使柱子失去支

10、撐作用，甚至自身變形。在建設過程中對鋼度大的樓面盡量運用此體系來確保廠房水平方向的承載力。 </p><p>　　三、結構設計中應注意的問題 （1）協(xié)調工藝設計和結構設計。廠房服務生產，要滿足工藝要求首先應讓結構專業(yè)作為它在建筑中的配套專業(yè)，結構的設計也要服從條件。另外他們有時甚至把設備的荷載作為均布荷載提出，與理論不相符合。特別在方案階段，結構設計人員應盡量了解工藝布置，應多與工藝協(xié)調，共同商討最佳方案，最大程

11、度上使施工和設計都減少了許多不必要的麻煩。 工藝設計與結構設計的協(xié)調即要求理論知識也需要較強的實踐性，避免盲目傾向其一而忽視另一方的重要性，做到兩者兼有，考慮到位的理想狀態(tài)。（2）結構計算。在當今計算機及科學發(fā)達的背景下，不少復雜繁瑣的計算已得到了解決，工程師也能致力于建筑的設計制造而非繁冗的計算中，這能讓工程師在方案的選擇上更加精確合理，從而提高設計質量，減少建設成本。這不僅對工程師的工作效率有了進一步提高，而且也減少了計算上產生的誤

12、差。 </p><p>　　1）作為結構計算的重要條件，荷載計算顯得尤為重要，其計算的準確性將直接影響到整個架構計算的準確性。同時由于多層工業(yè)廠房的結構設計不同于一般的民用高層建筑，工業(yè)建筑一般樓面活荷載較大且樓面上多會布置一些小型設備荷載布置較為靈活，所以我們要注重對于工業(yè)廠房等效荷載的計算。 </p><p>　　2）節(jié)點核心區(qū)的抗剪驗算。節(jié)點核心區(qū)是個重要的部位，嚴重影響到工藝設計步

13、驟。因此，必須保證中心線的重合，避免節(jié)點偏心、截面大。此外，荷載、空間、跨度大的多層廠房要對節(jié)點進行抗震驗算，節(jié)點的設計因遵守梁柱越強節(jié)點越強的原則，還要根據(jù)承載力計算一二級抗震等級的節(jié)點。 </p><p>　　3）罕遇地震、裂縫寬度的驗算。土建投資少是罕遇地震驗算被重視的主要因素。規(guī)范規(guī)定混凝土梁的裂縫寬度不應大于0.3mm，倘若計算中超過了規(guī)定范圍，可以通過增加鋼筋根數(shù)、減小鋼筋截面來調整；如果依然還不滿足

14、要求，應修改柱梁截面，然后重新通過已有方法計算。“小震不壞，中震可修，大震不倒”是抗震設計的原則。在罕遇地震作用下，薄弱層的層間彈塑性位移角要小于1/50，它的抗震變形計算是在規(guī)范規(guī)定79度時樓層屈服強度系數(shù)小于0.5的框架結構下進行的。特別在地震多發(fā)區(qū)，建筑要求有更大的抗震性，在計算時因加強運用抗震設計的基本原則，仔細驗算，避免不必要的失誤。 </p><p><b>　　四、結語 </b>

15、;</p><p>　　對于多層廠房的設計，首先，結構選擇應做到合理，概念應了解清楚；準確計算，反復驗算，進而調整以達到最佳狀態(tài)；設計圖與施工相結合，避免施工中的麻煩。 多層廠房雖有缺點，但它有著較多的優(yōu)點，綜合考慮，現(xiàn)今對多層廠的應用已有了很大的進展，對未來形勢的評估也有很好的反響，在以后的不斷改進中會有更明顯的進步。 </p><p><b>　　參考文獻： </b&g

16、t;</p><p>　　[1]李杰生,蘭霞. 淺析多層工業(yè)廠房的結構設計[J]. 硅谷, 2008,(10) . </p><p>　　[2]康 勇,宋 磊,陳相宇. 淺論多層工業(yè)廠房的結構設計[J]. 科技致富向導, 2012,(02) . </p><p>　　[3]舒情,李章政,嚴安斌. 多層工業(yè)廠房的設計與應用[J]. 四川建筑, 2004,(06) .