工業(yè)廠房鋼與混凝土組合結構設計分析

牛海全

（山東省冶金設計院股份有限公司，山東 濟南 250000）

1 鋼筋混凝土框架結構優(yōu)點分析

鋼筋混凝土結構框架，具備結構穩(wěn)定、可靠且性能優(yōu)良的特點，同時也因為較為簡單的結構模式，使其具備了較大的抗震性，加上施工簡單，便于維護，使得鋼筋混凝土結構在各項建筑設計與施工中得到極為廣泛的應用，并且在工業(yè)廠房建造中鋼筋混凝土混合結構的應用程度也越來越高。鋼筋混凝組合結構在工業(yè)廠房中的應用，不但能夠實現(xiàn)較高的承重要求，滿足廠房性能需要，而且施工難度小、結構簡單、便于維護等，能夠全面地提升廠房的建設質量。

鋼與混凝土組合結構省去了模板拆裝環(huán)節(jié)，也避免了模板失火的發(fā)生，而且只要把鋼筋安裝在較為重要位置，就能有效緩解混凝土收縮、溫度變化可能導致的不良影響。通過在壓型鋼板預加工槽中進行通信線路安裝，大大減少了電力工工程施工時間，從整體上提高了廠房的施工效率。而且，基于鋼與混凝土組合結構，可以同時對不同樓層進行施工，加上材料運輸、保存方便，因此施工進度容易控制。

2 工業(yè)廠房鋼筋混凝土框架結構設計分析

通常來說，需在確定主體結構后再進行工業(yè)廠房設計，以提高工業(yè)廠房結構合理性與質量，才能保證廠房的建筑結構更好地滿足工業(yè)生產需求，使得設計更為科學合理。

2.1 堅持建筑結構設計基本原則

設計工作人員在進行建筑結構進行設計過程中，對各項設計規(guī)范都應嚴格地遵守、執(zhí)行，基于對廠房建設環(huán)境的綜合考慮與分，確保設計較高的可行性。結構設計，對于建筑后期施工發(fā)揮著導向作用，因此，工業(yè)廠房建筑工程的順利推進，離不開科學合理的建筑結構設計。唯有基于充分滿足設計要求，進行工業(yè)廠房建筑結構的整體優(yōu)化，實現(xiàn)廠房結構性能的有效提升。

2.2 選擇項目設計方案

為了確保建筑結構設計的安全性與穩(wěn)定性，設計人員在對建筑結構設計過程中，應對所有構成要素，如設計基礎、吃撐體系、屋面等，進行全面、綜合地考慮。對于廠房的施工企業(yè)而言，應充分保障在施工組織方面的設計較高的科學性，同時應確保施工設計內容與結構設計目標完美契合。此外，在考慮施工設計要求的同時，還應針對意外情況進行設計變更。

2.3 關注廠房結構受力問題

工業(yè)廠房結構設計人員應提高對現(xiàn)代先進設計技術與設計軟件的使用，結合有效的力學分析，對建筑結構進行科學、合理的設計，確保工業(yè)廠房建筑結構的使用性能與安全性能。在結構設計管理過程中，以直接或者間接的方式，以優(yōu)化設計質量。較為常見的是，在進行混凝土現(xiàn)場澆筑過程中，遇到特殊原因需要更換混凝土型號，然而在更換之后，混凝土的強度無法適應建筑項目的施工要求，此時則需要對構件的尺寸等進行相應的變更。間接設計則是通過預制構件對受力作用進行模擬，根據結構的受力情況設計施工圖紙。基于這種設計方式可以預見和解決設計問題，大大減少設計變更的次數(shù)。

2.4 壓型鋼板混凝土組合板設計

就現(xiàn)階段鋼與混凝土組合結構設計情況而言，在進行組合板計算環(huán)節(jié)主要分為兩個階段，即施工階段與使用階段。在施工階段為確保鋼板較高的強度與撓度，對于投入使用的壓型鋼板都應通過相關的試驗，確保各項指標滿足設計要求。在使用階段，也應基于鋼板在承受所有荷載力的前提下，分別對組合板強度、撓度進行分別驗算，再結合彈性理論知識分析組合板長期負載與短期負載下的形變程度。就長期負載作用計算而言，工作人員通過把橫截面混凝土模量除以兩倍的壓型鋼與混凝土彈性模量比值，把最后的結果換算成為銅梁截面的總面積。

2.5 鋼-混凝土組合梁設計關鍵點

為了確保鋼-混凝土組合梁的使用性能得到全面的發(fā)揮，應在施工過程中提高的對抗剪連接件的利用程度，同時注意預防連接件發(fā)生滑動，甚至直接掀起等現(xiàn)象。為了從源頭上預防腹板因為受到剪力的響而出現(xiàn)屈曲現(xiàn)象，工作人員可在通過在支座邊緣地方適當?shù)剡x擇一些加厚的鋼梁腹板以增加勁助，確保鋼-混凝土組合梁設計質量。

2.6 型鋼混凝土結構式合計分析

為了提升型鋼混凝土結構穩(wěn)定水平，使其能夠充分滿足設計上的基本要求，并確保型鋼混凝土結構在內部中鋼型板的厚度應大于6mm。為有效提高框架結構節(jié)點的限制功能，應確保框架梁體橫戴面寬度大于300mm。同時，為了保障鋼材料、混凝土材料等在工業(yè)廠房建設中充分發(fā)揮作用，必須確保將混凝土強度始終保持在C30 以上。對混凝土骨料直徑進行明確規(guī)定，確保使混凝土骨料直徑要大于25mm，并且有效地控制在1/3 個鋼外側混凝土厚度范圍內，以此保障混凝上澆筑工作質量及效率的有效提升。

3 結語

綜上可知，鋼與混凝土組合結構在工業(yè)廠房建設結構設計方面的應用，能夠有效的控制工程造價，提高工業(yè)廠房的建設質量。然而，在結構設計與施工過程中存在諸多問題影響著質量的提升。因此，施工單位應基于對鋼-混凝土結構的特點及其優(yōu)勢進行詳細分析，從鋼與混凝土組合板設計、結構布置與受力等方面探討組合結構設計的優(yōu)化方案，從而提升工業(yè)廠房結構設計質量。