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摘要:伴随着工程建设的快速发展,工业厂房越来越多,当前比较普遍推广的就是钢结构厂房,本文主要对结构设计优化技术在钢结构厂房结构设计中的应用进行分析。
关键词:结构设计优化技术;厂房结构设计;应用
中图分类号:TU318文献标识码: A
一、结构设计优化方法及作用
(一)结构设计优化方法
建筑结构设计追求安全、适用、美观、经济与方便施工五种效果,而建筑设计优化设计技术方法的应用不仅达到了建筑造型优美、美观的要求,而且还可以使房屋结构安全、合理、经济,真正实现实际意义上的“经济适用”房。针对建筑而言,分析结构设计优化方法,它主要表现在建筑工程结构总体的优化设计量与建筑工程分部结构的优化设计方面。
(二)结构设计优化作用
1、降低总造价
在对结构进行优化设计时,多层建筑与高层建筑进行比较,楼层越高,总建筑面积越大,单位建筑面积占用的土地面积就越小,使用地成本降低,然而建筑层数的增加,建筑总高度也会增大,楼和楼之间的距离也会增大,这时占用的土地节约量与建筑层数增加比例是不同的。针对基础部分来说,即使也是各层共用的,然而层数增多,传给基础的荷载也会增多,我们应该加大基础,这样有所降低单位面积的造价,然而却没有显著的效果。
提高建筑结构经济性
建筑的楼层增多,因为柱体积与墙体面积加大,结构的自重也会加大,柱体积的承载力也加大,电气的管线也会增长;相反层高降低,也能节约材料,有助于抗震,并且减小建筑的总高度,两建筑之间的日照距离也会减小,这也是间接的节约占地面积。相同的建筑面积,使用不同的建筑平面形状时,它的外墙周长也会有所不同,那么当选择越接近于方形或是圆形时,外墙周长系数就降低,也会随着减少外墙砌体、基础、内外表面装修,并且其受力性能也可以得到加强,加强了建筑的经济性能。
实现优化方法的技术性,能够最合理的运用材料性能,促使建筑结构内部各单元能够做到最好的协调,不但能够实现建筑实用、美观,并且在造价方面也有很大的节约,符合了建筑工程设计对安全、适用、美观、经济与方便施工的基本要求。经过运用优化设计手段,符合这5个方面的良好结合,满足当今建筑商对于建筑结构的效益的需求,也满足市场可持续发展的需求。
二、建筑结构设计优化方法的应用及实践价值
(一)结构设计优化方法的应用
应用结构设计优化技术与方法具体表现在建筑工程分部结构的优化设计与建筑工程结构总体的优化设计两个方面。其中建筑工程分部结构的优化设计包含:围护结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、结构细部设计的优化设计与基础结构方案的优化设计。对上述几方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容,同时需要在符合设计规范与使用要求的基础上,结合实际工程的具体情况,以综合经济效益的目标为中心进行结构优化设计。
(二)结构设计优化方法的实践
近几年,随着我国社会经济的快速发展,在工作中人们越来越注重建筑结构的特殊性、复杂性与个性,致使整个工程管理工作慢慢向着现代化领域发展。 在这样的社会背景下,建筑结构在最近投资中所消耗的工程材料与其他的问题,我们需要尽量的减少,要做到结合工程施工材料、施工技术、施工环境为基础的现代化设计新技术,进而确保结构的合理性和可靠性,为现代化建筑事业的发展做好坚实的理论基础。在当前传统的工程设计中,我们需要采取优先控制技术以减少工程造价,运用优化技术来满足目前工程的控制要求,进而促使整个单元得到最佳协调,为建筑结构的经济性和安全性打下坚实的理论基础。并且在进行设计时,我们还应该对建筑结构整体方案进行优化,确保建筑设计的安全、适用和经济,进而最大限度的发挥其经济效益。
三、厂房建筑结构设计与经济性的关系
(一)建筑用地
近年来,伴随着社会经济的飞速发展和工业文明的日趋繁荣,厂房建筑在现代化建筑事业领域中所占的比例越来越大,由此引起了厂房施工建设的新高潮。在厂房建设工作中,它的结构与普通的厂房建筑结构相比较本身存在着占地面积大、结构复杂以及施工繁琐的特点。因此在建筑工程结构设计的过程中我们必须要提前处理好建筑用地与厂方建设之间的关系。这主要是因为目前城市发展中城市能用土地资源不断紧缺,做好节约用地已成为城市规划的主要趋势,更是现代化社会发展中的核心内容。因此,我们在用地借阅量方面更是要从建筑层数的增加来控制,以保证工作的顺利进行。
(二)结构设计与造价之间的关系
在厂房建筑结构设计工作中,单位建筑面积和结构层数之间的造价有着紧密联系,它对于各个结构分布有着非常重要的形成意义。在设计阶段中,非常重要的设计环节主要包括外围、屋盖、屋面等很多环节。并且我们应该严格控制对屋盖的设计,不论是建筑楼层的高低,一般它们都是采取了相同的屋盖结构,并不会由于楼层增多而增加屋盖的投资。所以,随层数的增加屋盖部分的单位面积造价而显著降低。基础部位,各层共用基础, 随着楼层增多,加大了基础结构的荷载,一定要增大基础的承载力,尽管随楼层增多基础部位的单位面积造价而减少,然而不比屋盖那样明显。承重结构,例如:柱、梁、墙等,随楼层增多而需要加强抗震能力与承载能力,从而提升这些分部结构的单位建筑造价。
(三)高层厂房结构设计与经济性的关系
厂房的造价也受厂房的层高的影响,由于增加层高,柱体积与墙体面积增加,同时加强结构的自重,而加强柱体积的承载力,同時加长了电气的管线。层高降低,能够节约能源、节约材料、节省造价,有助于抗震。并且除了降低层高能够减少厂房建筑总高度外,还可以减小建筑物之间的日照距离,因此减少层高可以达到节约用地的效果。
在建筑面积相同时,不同的厂房建筑平面形状,也会有不同的厂房的外墙周长系数。如果平面形状越接近圆形或方形,外墙周长系数就会越小,基础、外墙砌体、内外表面装修等也是随着减少,同时受力性能良好,也会降低造价。考虑到厂房的方便性与使用功能,一般单体厂房建筑的平面形状很多都是矩形。
四、建筑结构设计中结构设计优化技术的问题
(一)从现在的建筑结构设计工作来看,普遍缺少详细的勘察地质资料,只是简单的依据相临建筑的情况进行图纸设计,勘察施工场地的作用是保证科学的进行地基基础工作,并且达到最基本的安全保障。往往房屋设计工作人员只是把耐力数值控制到最小,就简单认为房屋建筑结构没有问题了,这种技术问题为房屋埋下了安全隐患。在对较软地基进行处理时,忽略了垫层换土设计,只是根据经验判断处理。房屋结构设计过程中,对于较软地基存在的安全隐患没有足够认识,单纯依据个人经验使用砂垫层强化承载力,对于其宽厚度缺乏精确计算,也造成了费用的浪费。
(二)在抗震房屋结构设计中,施工设计人员普遍认为6度设防可以看成是没有设防。为了方便受力分析,施工设计人员往往把柱体横截面往小设计,增加梁的线刚度,将梁设计成为铰支梁,柱体的抗压能力设计成轴心抗压。这种操作方法能够方便分析房屋结构的受力,但是针对整体的房屋结构安全带来了危险。忽视了梁与柱之间的弯矩约束,还有柱体的截面积较小,整个房屋结构一旦受力,抗弯能力明显不足,造成了梁底显现裂缝。
建筑结构设计承重能力时主要是通过楼板设计完成的,在房屋建筑时经常将一些没有承重能力的墙体安置在楼板上,之后还会将这部分算在同等效果的荷载力范围内,楼板的配筋也会依据这个数据进行计算。除此之外,设计人员将立砖斜砌隔墙顶位置,造成楼板顶部出现裂缝。两个方向同时产生弯矩的双向板中的钢筋是要叠放并且要保持纵横方向,计算时应该依据双方向的高度。
五、结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
(一)直觉优化( 概念设计优化) 技术与建筑结构设计
针对同一个建筑方案,可以有很多不同的结构布置设计;明确了结构布置的建筑物,尽管在相同荷载情况下也有不同的分析方法;分析过程中有唯一的材料、設计参数、荷载的取值;建筑物细部的处理都是不同的,这些问题是计算机不能全部解决的,都需要设计人员作出自己的判断。在结构设计的基本规律指导下进行判断,依据工程实践经验进行,这就是所谓的概念设计。所以,设计师对多种备选方案进行选择的过程中存在概念设计。
(二)概念设计处理的实际建筑设计问题
概念设计所要解决的问题各种各样。然而能够肯定的是希望经过概念设计,建筑结构可以在各种外部作用下不遭到破坏,或降低破坏程度。所以,分析怎样处理建筑物可能收到的各类不明确因素形成概念设计的重要内容。其中,最难以琢磨,最大破坏性的是地震作用。所以,建筑设计过程中就需要未雨绸缪,从构造与计算等各个方面都要采用部分有利于提升抗震能力的措施,需要尽可能防止不利于抗震的方法。
六、厂房结构设计中应用结构设计优化技术的设计分析
(一)屋面支撑系统及屋面设计
屋盖支撑系统的布置需要按照厂房高度、跨度、吊车吨位、屋盖结构形式、柱网布置与所处地区的抗震设防烈度等条件来决定。通常情况下不论是无檩或有檩体系的屋盖结构都需要设置垂直支撑;在无檩体系中,大型屋面板有三点与屋架焊接,能够起到上弦支撑的作用,然而考虑到施工条件的制约与安装需要。不论无檩或有檩体系屋盖都需要设置上弦横向支撑在天窗架上弦与屋架上弦。针对厂房内设置超重级桥式吊车或屋架间距大于12m的厂房或厂房内有很大振动设备的都需要设置纵向水平支撑。
在屋面设计中应该注重考虑屋面的防水与排水设计,按照《屋面工程技术规范》的规定,最小屋面坡度为5%,在较大积雪的地区,可以适当加大坡度。单坡屋面的长度主要在于所在地区的降雨所形成的最大水头高度与温差。按照工程设计经验,应控制单坡屋面长度在70m之内。
当前,市场上常用的钢结构屋面的做法有两种:(1)复合柔性屋面:由屋面彩钢板内板、保温层、卷材防水层、隔气层构成;(2)刚性屋面:夹保温棉在双层彩色压型钢板内。
(二)立面设计
轻钢结构的建筑主要有掌握下列4个方面的特点:规模、色彩、线条、变化。由工艺布置来决定钢结构厂房的立面,在符合工艺的要求下争取立面简洁,并且使节点尽可能统一、简单。彩色压型钢板使得轻钢厂房的建筑体现得体形轻盈色彩丰富,显然比传统钢筋混凝土结构的沉重单一的方式有优点。在轻钢厂房的设计中经常采取冷色调与跳跃性色彩,着重突出主要外天沟、收边泛水、出入口等部位,不仅表现了现代化厂房的宏伟气势,而且还丰富了立面效果。
传统结构厂房,外墙维护为砖砌体,外装修为面砖或涂料,以色带为辅助,因为设置采光窗在混凝土屋面效果很不理想,一般设计时在墙面需要设置很多采光窗。然而对于维护墙为彩色压型钢板的钢结构厂房而言,就不是这样的。体现轻钢结构建筑风格最特别的特点是线条,均匀的线条或竖或横,促使轻钢结构建筑具有流畅的金属质感,表现了强大的现代工业气息。如果在墙面设置很多采光窗,那么墙面的线条造型就破坏了,并且轻钢结构屋面能够使用大量屋面采光板,采光均匀,而且又能解决厂房通风问题。
(三)钢结构工业厂房耐热能力设计
钢结构工业厂房防火能力较低,当钢材受热在100℃之上时,随着温度的升高,钢材的塑性增大,抗拉强度降低;温度在250℃左右时,钢材塑性还是降低,而抗拉强度却略有提高,产生蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材产生徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,导致钢结构塌落。所以,当钢结构表面温度达到150℃之上时,一定要做隔热与防火设计(通常是涂耐热涂料来解决)。这样能够加强建筑的耐热能力,使建筑更加的安全。
(四)对钢结构工业厂房抗震性设计
对于厂房的安全性,钢结构厂房的抗震性起到非常重要的作用。在对钢结构工业厂房做抗震设计时需要重视的是:首先,在总体布置方面要求厂房结构的刚度与质量均匀分布,让厂房均匀受力,协调变形,尽可能防止由于结构不均匀的刚度对抗震带来的不利影响,厂房横向结构应该采取刚架或者使屋架和柱有一定固结的框架,以此充分运用钢结构的受力性能同时降低横向结构变形;其次,通常情况下,钢结构厂房的破坏不是因为杆件强度不够,而是往往因为杆件失稳而导致的,因此布置支撑系统要合理,以确保厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房非常重要;最后,在地震作用下,具有低周疲劳作用,设计时需要重视其对厂房的影响。对结构连接点的设计,需要确保节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件可以进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。这样方可确保建筑的质量,避免遇到地震后发生过大的损失或伤亡。
结束语:
要想建设出一个优质的建筑工程,就必须要拥有一个优质的设计方案。因此,在厂房结构设计中应用结构设计优化技术,使厂房设计安全可靠,经济合理且美观大方,应用现代化科技手段,选择合理的建筑结构设计方案,实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。
参考文献:
[1]钟垒.探讨房屋建筑结构设计中应注意问题[J].建材与装饰:上旬,市场营销,2011(01).
[2]隋国龙.优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品,2011(03).
关键词:结构设计优化技术;厂房结构设计;应用
中图分类号:TU318文献标识码: A
一、结构设计优化方法及作用
(一)结构设计优化方法
建筑结构设计追求安全、适用、美观、经济与方便施工五种效果,而建筑设计优化设计技术方法的应用不仅达到了建筑造型优美、美观的要求,而且还可以使房屋结构安全、合理、经济,真正实现实际意义上的“经济适用”房。针对建筑而言,分析结构设计优化方法,它主要表现在建筑工程结构总体的优化设计量与建筑工程分部结构的优化设计方面。
(二)结构设计优化作用
1、降低总造价
在对结构进行优化设计时,多层建筑与高层建筑进行比较,楼层越高,总建筑面积越大,单位建筑面积占用的土地面积就越小,使用地成本降低,然而建筑层数的增加,建筑总高度也会增大,楼和楼之间的距离也会增大,这时占用的土地节约量与建筑层数增加比例是不同的。针对基础部分来说,即使也是各层共用的,然而层数增多,传给基础的荷载也会增多,我们应该加大基础,这样有所降低单位面积的造价,然而却没有显著的效果。
提高建筑结构经济性
建筑的楼层增多,因为柱体积与墙体面积加大,结构的自重也会加大,柱体积的承载力也加大,电气的管线也会增长;相反层高降低,也能节约材料,有助于抗震,并且减小建筑的总高度,两建筑之间的日照距离也会减小,这也是间接的节约占地面积。相同的建筑面积,使用不同的建筑平面形状时,它的外墙周长也会有所不同,那么当选择越接近于方形或是圆形时,外墙周长系数就降低,也会随着减少外墙砌体、基础、内外表面装修,并且其受力性能也可以得到加强,加强了建筑的经济性能。
实现优化方法的技术性,能够最合理的运用材料性能,促使建筑结构内部各单元能够做到最好的协调,不但能够实现建筑实用、美观,并且在造价方面也有很大的节约,符合了建筑工程设计对安全、适用、美观、经济与方便施工的基本要求。经过运用优化设计手段,符合这5个方面的良好结合,满足当今建筑商对于建筑结构的效益的需求,也满足市场可持续发展的需求。
二、建筑结构设计优化方法的应用及实践价值
(一)结构设计优化方法的应用
应用结构设计优化技术与方法具体表现在建筑工程分部结构的优化设计与建筑工程结构总体的优化设计两个方面。其中建筑工程分部结构的优化设计包含:围护结构方案的优化设计、屋盖系统方案的优化设计、结构细部设计的优化设计与基础结构方案的优化设计。对上述几方面的优化设计还包括选型、布置、受力分析、造价分析等内容,同时需要在符合设计规范与使用要求的基础上,结合实际工程的具体情况,以综合经济效益的目标为中心进行结构优化设计。
(二)结构设计优化方法的实践
近几年,随着我国社会经济的快速发展,在工作中人们越来越注重建筑结构的特殊性、复杂性与个性,致使整个工程管理工作慢慢向着现代化领域发展。 在这样的社会背景下,建筑结构在最近投资中所消耗的工程材料与其他的问题,我们需要尽量的减少,要做到结合工程施工材料、施工技术、施工环境为基础的现代化设计新技术,进而确保结构的合理性和可靠性,为现代化建筑事业的发展做好坚实的理论基础。在当前传统的工程设计中,我们需要采取优先控制技术以减少工程造价,运用优化技术来满足目前工程的控制要求,进而促使整个单元得到最佳协调,为建筑结构的经济性和安全性打下坚实的理论基础。并且在进行设计时,我们还应该对建筑结构整体方案进行优化,确保建筑设计的安全、适用和经济,进而最大限度的发挥其经济效益。
三、厂房建筑结构设计与经济性的关系
(一)建筑用地
近年来,伴随着社会经济的飞速发展和工业文明的日趋繁荣,厂房建筑在现代化建筑事业领域中所占的比例越来越大,由此引起了厂房施工建设的新高潮。在厂房建设工作中,它的结构与普通的厂房建筑结构相比较本身存在着占地面积大、结构复杂以及施工繁琐的特点。因此在建筑工程结构设计的过程中我们必须要提前处理好建筑用地与厂方建设之间的关系。这主要是因为目前城市发展中城市能用土地资源不断紧缺,做好节约用地已成为城市规划的主要趋势,更是现代化社会发展中的核心内容。因此,我们在用地借阅量方面更是要从建筑层数的增加来控制,以保证工作的顺利进行。
(二)结构设计与造价之间的关系
在厂房建筑结构设计工作中,单位建筑面积和结构层数之间的造价有着紧密联系,它对于各个结构分布有着非常重要的形成意义。在设计阶段中,非常重要的设计环节主要包括外围、屋盖、屋面等很多环节。并且我们应该严格控制对屋盖的设计,不论是建筑楼层的高低,一般它们都是采取了相同的屋盖结构,并不会由于楼层增多而增加屋盖的投资。所以,随层数的增加屋盖部分的单位面积造价而显著降低。基础部位,各层共用基础, 随着楼层增多,加大了基础结构的荷载,一定要增大基础的承载力,尽管随楼层增多基础部位的单位面积造价而减少,然而不比屋盖那样明显。承重结构,例如:柱、梁、墙等,随楼层增多而需要加强抗震能力与承载能力,从而提升这些分部结构的单位建筑造价。
(三)高层厂房结构设计与经济性的关系
厂房的造价也受厂房的层高的影响,由于增加层高,柱体积与墙体面积增加,同时加强结构的自重,而加强柱体积的承载力,同時加长了电气的管线。层高降低,能够节约能源、节约材料、节省造价,有助于抗震。并且除了降低层高能够减少厂房建筑总高度外,还可以减小建筑物之间的日照距离,因此减少层高可以达到节约用地的效果。
在建筑面积相同时,不同的厂房建筑平面形状,也会有不同的厂房的外墙周长系数。如果平面形状越接近圆形或方形,外墙周长系数就会越小,基础、外墙砌体、内外表面装修等也是随着减少,同时受力性能良好,也会降低造价。考虑到厂房的方便性与使用功能,一般单体厂房建筑的平面形状很多都是矩形。
四、建筑结构设计中结构设计优化技术的问题
(一)从现在的建筑结构设计工作来看,普遍缺少详细的勘察地质资料,只是简单的依据相临建筑的情况进行图纸设计,勘察施工场地的作用是保证科学的进行地基基础工作,并且达到最基本的安全保障。往往房屋设计工作人员只是把耐力数值控制到最小,就简单认为房屋建筑结构没有问题了,这种技术问题为房屋埋下了安全隐患。在对较软地基进行处理时,忽略了垫层换土设计,只是根据经验判断处理。房屋结构设计过程中,对于较软地基存在的安全隐患没有足够认识,单纯依据个人经验使用砂垫层强化承载力,对于其宽厚度缺乏精确计算,也造成了费用的浪费。
(二)在抗震房屋结构设计中,施工设计人员普遍认为6度设防可以看成是没有设防。为了方便受力分析,施工设计人员往往把柱体横截面往小设计,增加梁的线刚度,将梁设计成为铰支梁,柱体的抗压能力设计成轴心抗压。这种操作方法能够方便分析房屋结构的受力,但是针对整体的房屋结构安全带来了危险。忽视了梁与柱之间的弯矩约束,还有柱体的截面积较小,整个房屋结构一旦受力,抗弯能力明显不足,造成了梁底显现裂缝。
建筑结构设计承重能力时主要是通过楼板设计完成的,在房屋建筑时经常将一些没有承重能力的墙体安置在楼板上,之后还会将这部分算在同等效果的荷载力范围内,楼板的配筋也会依据这个数据进行计算。除此之外,设计人员将立砖斜砌隔墙顶位置,造成楼板顶部出现裂缝。两个方向同时产生弯矩的双向板中的钢筋是要叠放并且要保持纵横方向,计算时应该依据双方向的高度。
五、结构设计优化技术在建筑结构设计中的应用
(一)直觉优化( 概念设计优化) 技术与建筑结构设计
针对同一个建筑方案,可以有很多不同的结构布置设计;明确了结构布置的建筑物,尽管在相同荷载情况下也有不同的分析方法;分析过程中有唯一的材料、設计参数、荷载的取值;建筑物细部的处理都是不同的,这些问题是计算机不能全部解决的,都需要设计人员作出自己的判断。在结构设计的基本规律指导下进行判断,依据工程实践经验进行,这就是所谓的概念设计。所以,设计师对多种备选方案进行选择的过程中存在概念设计。
(二)概念设计处理的实际建筑设计问题
概念设计所要解决的问题各种各样。然而能够肯定的是希望经过概念设计,建筑结构可以在各种外部作用下不遭到破坏,或降低破坏程度。所以,分析怎样处理建筑物可能收到的各类不明确因素形成概念设计的重要内容。其中,最难以琢磨,最大破坏性的是地震作用。所以,建筑设计过程中就需要未雨绸缪,从构造与计算等各个方面都要采用部分有利于提升抗震能力的措施,需要尽可能防止不利于抗震的方法。
六、厂房结构设计中应用结构设计优化技术的设计分析
(一)屋面支撑系统及屋面设计
屋盖支撑系统的布置需要按照厂房高度、跨度、吊车吨位、屋盖结构形式、柱网布置与所处地区的抗震设防烈度等条件来决定。通常情况下不论是无檩或有檩体系的屋盖结构都需要设置垂直支撑;在无檩体系中,大型屋面板有三点与屋架焊接,能够起到上弦支撑的作用,然而考虑到施工条件的制约与安装需要。不论无檩或有檩体系屋盖都需要设置上弦横向支撑在天窗架上弦与屋架上弦。针对厂房内设置超重级桥式吊车或屋架间距大于12m的厂房或厂房内有很大振动设备的都需要设置纵向水平支撑。
在屋面设计中应该注重考虑屋面的防水与排水设计,按照《屋面工程技术规范》的规定,最小屋面坡度为5%,在较大积雪的地区,可以适当加大坡度。单坡屋面的长度主要在于所在地区的降雨所形成的最大水头高度与温差。按照工程设计经验,应控制单坡屋面长度在70m之内。
当前,市场上常用的钢结构屋面的做法有两种:(1)复合柔性屋面:由屋面彩钢板内板、保温层、卷材防水层、隔气层构成;(2)刚性屋面:夹保温棉在双层彩色压型钢板内。
(二)立面设计
轻钢结构的建筑主要有掌握下列4个方面的特点:规模、色彩、线条、变化。由工艺布置来决定钢结构厂房的立面,在符合工艺的要求下争取立面简洁,并且使节点尽可能统一、简单。彩色压型钢板使得轻钢厂房的建筑体现得体形轻盈色彩丰富,显然比传统钢筋混凝土结构的沉重单一的方式有优点。在轻钢厂房的设计中经常采取冷色调与跳跃性色彩,着重突出主要外天沟、收边泛水、出入口等部位,不仅表现了现代化厂房的宏伟气势,而且还丰富了立面效果。
传统结构厂房,外墙维护为砖砌体,外装修为面砖或涂料,以色带为辅助,因为设置采光窗在混凝土屋面效果很不理想,一般设计时在墙面需要设置很多采光窗。然而对于维护墙为彩色压型钢板的钢结构厂房而言,就不是这样的。体现轻钢结构建筑风格最特别的特点是线条,均匀的线条或竖或横,促使轻钢结构建筑具有流畅的金属质感,表现了强大的现代工业气息。如果在墙面设置很多采光窗,那么墙面的线条造型就破坏了,并且轻钢结构屋面能够使用大量屋面采光板,采光均匀,而且又能解决厂房通风问题。
(三)钢结构工业厂房耐热能力设计
钢结构工业厂房防火能力较低,当钢材受热在100℃之上时,随着温度的升高,钢材的塑性增大,抗拉强度降低;温度在250℃左右时,钢材塑性还是降低,而抗拉强度却略有提高,产生蓝脆现象;当温度超过250℃时钢材产生徐变现象;当温度达500℃时,钢材强度降至很低,导致钢结构塌落。所以,当钢结构表面温度达到150℃之上时,一定要做隔热与防火设计(通常是涂耐热涂料来解决)。这样能够加强建筑的耐热能力,使建筑更加的安全。
(四)对钢结构工业厂房抗震性设计
对于厂房的安全性,钢结构厂房的抗震性起到非常重要的作用。在对钢结构工业厂房做抗震设计时需要重视的是:首先,在总体布置方面要求厂房结构的刚度与质量均匀分布,让厂房均匀受力,协调变形,尽可能防止由于结构不均匀的刚度对抗震带来的不利影响,厂房横向结构应该采取刚架或者使屋架和柱有一定固结的框架,以此充分运用钢结构的受力性能同时降低横向结构变形;其次,通常情况下,钢结构厂房的破坏不是因为杆件强度不够,而是往往因为杆件失稳而导致的,因此布置支撑系统要合理,以确保厂房结构整体稳定性,对钢结构厂房非常重要;最后,在地震作用下,具有低周疲劳作用,设计时需要重视其对厂房的影响。对结构连接点的设计,需要确保节点的破坏不先于结构构件的全截面屈服,应使结构构件可以进入塑性工作,充分吸收地震能量发挥其抗震能力。这样方可确保建筑的质量,避免遇到地震后发生过大的损失或伤亡。
结束语:
要想建设出一个优质的建筑工程,就必须要拥有一个优质的设计方案。因此,在厂房结构设计中应用结构设计优化技术,使厂房设计安全可靠,经济合理且美观大方,应用现代化科技手段,选择合理的建筑结构设计方案,实现降低建筑工程造价并取得最大经济效益的目的。
参考文献:
[1]钟垒.探讨房屋建筑结构设计中应注意问题[J].建材与装饰:上旬,市场营销,2011(01).
[2]隋国龙.优化技术及在房屋结构设计中的应用[J].中国新技术新产品,2011(03).