工業建筑結構設計的要點問題研究

文/馮帆、陳璨、高揚、葛堯 中國五洲工程設計集團有限公司 北京 100053

1、導言

工業建筑結構設計是一項較為繁雜的工作，那么需要考慮各個方面的因素，從選擇原材料到工程設計以及設計優化等等各個部分，依據工業建筑結構的特征來來具體的進行操作。逐漸的優化設計方案，在最大限度之上設計出來經濟合理的方案。

2、工業建筑結構的概念設計

所謂的概念設計是指在施工圖上體現工程結構的材料特性、力學、構造等問題，這對于工業建筑設計方案的實現以及施工圖質量的提升顯得非常關鍵。設計的思維重視全面性、系統化、相對性、創新性，在工業建筑結構設計中應用概念設計，能夠對形成的裂縫問題進行有效地控制。概念設計是工業建筑結構設計中一個新思維，可以結合整體的概念設計把握一系列基礎分體與總體結構系統間的聯系性，以此提出一種經濟化、安全性的工業建筑結構整體化的設計方案。

3、工業建筑結構的基礎設計

工業建筑的典型特點是建設資金投入大、地質狀況復雜、占地面積大等。除此之外，工業建筑結構設計中的根本所在是基礎設計，基礎設計也是確保結構安全系數提升的關鍵。為此，在設計工業建筑結構的過程中會應用很多種類的基礎，從而實現工業建筑工程的實際建設需要。跟其它建筑的地基相比較而言，工業建筑的地基要承受較大的載荷，通常的時候會選擇筏板基礎、樁基礎、獨立基礎等。然而，工業建筑輸送皮帶應用鉸接底部支架，如此一來，僅僅是向基礎傳送剪力、軸力。鑒于此，矩形是基礎通常的設計方式。并且，配筋的提升、基礎短柱的增加、柱下矩形獨立基礎設計標準的提高，能夠在穩固基礎的情況下減少一些工程費用。

在設計工業建筑結構上，應用的基礎混凝土要結合具備耐久結構的混凝土，通常應用的混凝土的規格為C30。應用的基礎配筋可以減小配筋率，確保選型的科學性。要標準化地設計接觸條形基礎鋼筋，務必具備系統化工程圖，只是可以獨立應用交叉條基位置基底面積，不能實現重復應用。并且，應對基礎寬度進行合理與科學地優化。鑒于砌體構造部分墻體統一載荷比較大，應結合有關的要求與指標實現打地基的指標，能夠實現載荷需要。另外，要十分關注柱下條形地基，倘若設計的基礎翼緣板為緩坡形板翼，那么務必確保放坡角度不可以太陡峭，否則，會導致工程施工效果的不理想，以及不便于工程的施工。

4、工業建筑結構的板件和梁柱設計

工業建筑要求承載比較大的壓力，為了保證其具備高強度，需要將大截面應用于設計的板件與梁柱中。在設計工業建筑結構的時候，倘若應用分布密實、較大直徑的鋼筋，那么會提高工程的施工難度系數。設計工作者為了對截面高度進行控制，一般應用2.5%配筋率的手段，然而，在工程的實際施工過程中要想實現這個標準較為困難。如果鋼筋太過密實，那么澆筑在梁柱接點的混凝土太過稀松，會導致鋼筋的相應移位，這會形成工業建筑質量上的隱患。為此，在進行設計的時候，設計工作者結合工作實際，首先，應實現配筋率的減小與截面高度的增加。為了方便工程施工，需要盡可能地防止堆積鋼筋的情況發生在梁柱交接位置，這樣的做法不但便于工程施工，而且能夠使梁柱構造的總體質量提升。在總荷載比例中，挑梁比例較小，制作其為變截面，這樣并不會嚴重影響其自重減小，因此適宜應用等截面設計方式。除此之外，對挑梁鋼筋率進行確定時，應選擇適宜的值，預留相應的安全系數。針對設計挑梁底筋來講，需要適度增加撓度大、荷載大的底筋，要確保向墻體深入砌體構造挑梁長度的結構標準，并且研究與運算對抗傾覆臨界值。

應認真地根據標準圖紙設計過梁，并且，在施工圖中標注出選用視圖號與方式。如果門窗洞口比較大，或者是面臨過于集中用力的情況，能根據標準圖來設計過梁。此外，還應檢驗過梁的受力強度和過梁、圈梁的整體穩定情況。這樣不但操作便捷，而且能夠增強工業建筑的抗震能力。

5、工業建筑結構的樓梯設計

工業建筑中有一些辦公場所，還有一些工業建筑中有職工宿舍等。這樣一來，能夠設計為板式樓梯，從而在確保建筑具備美觀外形的情況下，又能夠便于工程的施工。除此之外，在設計工業建筑樓梯的情況下，還應確保梯梁間和下面板間具備相應的距離，如此能夠防止高度問題形成的碰頭。需要確保樓梯高度差（臺階）不到20厘米，以及確保均衡地銜接樓梯板與樓面板間以及樓梯段的均勻化，進而能夠確保上下樓過程中的安全性。休息平臺之上的鋼筋需要跟平行方向梯段板之上的鋼筋相統一，還要開展配筋的工作，同時結合梯段板筋，在特殊的時候，要表述在施工圖紙上。留意首段梯板基礎沉降問題，在需要的時候采取增加梯梁的措施。除此之外，還要在控制撓度的條件下提高工業建筑的穩定系數。

工業建筑的廠房會在樓梯結構設計中應用鋼梯，設計工作者首先應對職工上下樓梯的安全性、舒適性進行兼顧，然后，根據廠房的工作實際要求設計其樓梯構造。除此之外，設計鋼梯還要留意一些樓梯梁地方凈空高度，結合已經制定的樓梯平臺標高、梯度高度、角度等要素進行應用。在設計工業建筑樓梯的過程中，設計工作者應注重設計的全面性、系統化、綜合性特點，不但確保樓梯的舒適性和安全性，而且兼顧其美觀性，防止一些不必要的麻煩以及問題。

結論：

綜上所述，在設計工業建筑結構的時候，不但要兼顧材料、力學等問題，而且應實現工業建筑結構整體的優化，進而使工業建筑結構的技術性、經濟性、安全性目標得以實現。鑒于此，作為設計工作者來講，應緊跟社會的發展腳步，積極地探究新型的設計思維和模式，從而持續促進工業建筑的發展。