1、1工业建筑结构设计常见错误分析【摘要】在现代化工业生产、工艺不断更新的要求下,许多过去在生产中各个单一功能的厂房已被多功能的综合厂房所代替,工业建筑的结构体系日趋多样化,建筑布置与竖向体型也越来越复杂,设计要求也越来越高。许多设计人员在设计时容易产生一些错误。文章对工业建筑结构设计中常见错误做出了分析。 【关键词】工业建筑 结构设计 常见错误 中图分类号:F287.2 文献标识码:A 文章编号: 随着经济的发展和科学技术的进步,传统的工业建筑结构设计方法已经适应不了社会发展的需要和设计技术的进步,在这种竞争激烈的大气候下,工业建筑结构设计方法已经发展到了一个崭新的阶段,然而,它的发展并不是一帆
2、风顺的,问题的不断出现已经引起了世人的广泛关注。 一、工业建筑结构设计的大发展及具体表现 随着改革开放的不断深入,在上个世纪八十年代逐渐兴起中外合资企业,引进外资企业,随之而来的是新的设计理念,使工业建筑设计进入新的发展时期。一个个现代化的工矿企业带着独特的形象标志,在各个工业园区以及高新技术开发区逐步展现,这些建筑都有着悦目的色彩、生动的造型、优美的环境,成为园区内的独特风景。即使是大型国营企业的建设,传统低调的色彩一去不复返,取而代之的是新型的建筑设计2理念。在企业形象和环境投入的设计方面做了很大的改进。各种民营企业自不必说,它们为配合展示自己的品牌、宣传企业的形象,对厂房的工业建筑设计中
3、更是给予导读的关注。随着近十年我国国民今后经济的发展,我国工业建筑设计随之发生了质的变化,科学技术以及经济实力使得在工业建筑设计中采用钢结构形式有了保证。在这种大气候下,工业建筑设计的理念与方法发生了质的变化,钢结构在工业建筑中的大量引入,一改传统的砖石、钢砼结构,使工业建筑设计表现方式和结构形式丰富了起来。现代大型钢铁企业的建立、石油化工的繁荣、纺织业的发展到汽车生产流水线的建立,这些发展促进了工业建筑设计理念的不断更新。 常见错误分析 梁扭矩折减系数取值错误:工业厂房,特别是化工厂房,由于吊挂设备较多,楼面开洞较大较多,洞边又要支撑设备,很多设计人员是用软件 PKPM 中 SATWE 模块
4、进行计算梁配筋的,梁扭矩折减系数不应按软件隐含值 0. 4 进行取值,而是应根据开洞的大小及多少在 0. 4 !1. 0 的范围内进行调整。 活载组合值系数取值错误:软件 PKPM 中 SATWE 模块活载组合值系数隐含值为 0. 7 。按规范大部分的建筑也是取 0. 7 ,但是有较多的建筑如仓库库房、通风机房、电梯机房等取值是 0. 9 ,金工车间、半导体器件车间、粮食加工车间等取值是 1. 0 ,仪器仪表生产车间、棉纺织造车间等取值是 0. 8 。设计人员应根据工业厂房的类型及功能安排按实际情况对活载组合值系数进行调整。 3预埋件设计中的常见错误。工业建筑需要安装大量的设备,故需要大量埋设
5、埋件,这就要求设计人员在结构设计图中详细标明埋件的大小规格及准确的定位尺寸。可是,由于工业建筑结构设计的复杂性,某些设计人员由于缺乏设计经验、考虑不周、沟通交流不善等因素,经常导致预埋件设计不合理。特别是结构施工图中没有明确标注楼梯的埋件,经常造成楼梯埋件漏埋,为现场施工带来一定麻烦。另一方面,给排水装置埋件预留也特别重要。由于结构设计人员没有及时与排水设计人员沟通交流,导致预埋件大小、尺寸、位置等方面不相符,严重提高了施工难度。在有大量设备的厂房内,设计人员更应主动和设备设计人员交流,准确预埋各种设备埋件、预留设备孔洞,以免事后乱凿而引起结构安全隐患。 除此之外,在选择埋件时,一定要选择符合
6、结构设计要求的受力埋件。比如,某工业建筑工程中,皮带拉紧装置的重量达到几吨重,可设计人员在施工图纸中却标注采用构造埋件,没有采用相应的受力埋件。因此,建筑结构设计人员在设计施工图纸时应仔细查看楼体结构,及时与其他基础装置设计人员沟通,保证预埋件设计的精确性和有效性。 建筑结构设计人员缺乏经验也是造成一些常见错误发生的原因。比如,有的结构设计人员由于缺乏经验而没有与排水设计人员进行协调协商,也因此没有留出应该预留的孔洞,从而对旌工也造成了一定的难度,甚至对建筑物的质量也会造成一定的影响。除了结构设计人员没有与排水设计人员进行沟通之外,就是因为结构设计人员的经验不足,对建筑结构的设计不能满足排水的
7、要求。因此,结构设计人员与排水设计人员4的沟通是非常重要的。而在进行结构设计的时候为了方便排水管道穿过基础有下面两个处理方法:(1)适当的降低基础梁顶的标高来满足排水的要求;(2)在基础梁中预埋尺寸相同的套管。为了保证建筑结构的设计适合排水的要求,不仅需要建筑结构设计人员有大量的相关知识,还需要结构设计人员有丰富的经验,因为为了满足一些设计的要求,其所需的知识并不一定在书上有,而需要在工作的过程中积累经验而得。因此,设计人员的经验对于避免常见错误也是非常关键。 防爆厂房没考虑泄压面积。有爆炸危险的厂房,宜设计成敞开式或半敞开式。设计人员应根据工业厂房的类型及功能安排按实际情况对活载组合值系数进
8、行调整。为封闭式时,应计算泄压面积够不够,应多开窗,特别是对于地下的建筑物,如地下锅炉房等,更应重视泄压面积是否满足。泄压设施宜采用易于脱落的轻质屋盖、门和窗,亦可采用易于脱落的轻质墙体(如石棉瓦、轻质墙板等) 。泄压面积应均匀分布,要靠近爆炸危险源,并避开主要道路和人员集中部位。这样才能减少错误的发生,降低安全隐患。 建筑结构设计人员与工艺设计人员缺乏协商沟通,工艺设备布置紧靠基础,导致设备基础与主体结构基础相冲突。如果设备基础与主体结构基础靠得太近,将给旋工带来难度,并且设备在使用过程中会影响主体结构的基础,所以对于那些比较重或者振动较大的设备应尽量避开基础,以便设备基础与厂房主体基础脱开
9、,不会因相互影响而导致无法使用。由于结构设计人员缺乏经验,没有与给排水设计人员协调,即预留相应孔洞,给施工安装带来一定的难度,甚至影响建筑物的使用,特别5是室内排水问题,一定要重视。为便于室内排水管道穿越基础,有二个处理方法,一是适当降低基础梁顶标高来满足室内排水要求,二是基础梁中预埋相应套管。预埋件布置位置不对,一半埋在结构粱上,一半埋在楼板下。当布置预埋件时,应查看相关的结构图纸,适当调整预埋件位置。建筑结构设计人员也应仔细查看楼面结构相关图纸,如预埋有不妥之处须与施工人员协商调整。 总之,为满足建筑的安全性、适用性和耐久性等可靠性要求,设计要做到平面布局和结构选型合理,荷载取值准确且无遗
10、漏,严格遵守有关设计规范、国家标准,考虑周详全面。一般说来,工业建筑相对民用建筑,其建筑结构设计有较太的难度,设计人员遇到的问题也较多,出现的错误也不少。遇到问题要寻求最佳的解决办法,不能草率地进行设计。希望以上的若干错误分析能对设计人员有所帮助,在今后的设计当中,让设计更加优化,能做到经济合理,经久耐用。 参考文献: 1 何俊奎,郭义峰,张继月,杜军,石岩,贾鹤林,刘波,孙运胜,黄志雄,刘少辉.浅谈工业建筑结构设计中应注意的一些问题J. 四川建材. 2007(05) 2 高静武.工业建筑中预埋件的管理J. 建筑工人. 2004(03) 3 荆雷.浅谈工业厂房地基处理换土垫层法J. 内蒙古科技与经济. 2008(01) 4 耿宝钢,高惠敏.工业建筑形象的真实性J. 工业建筑. 2008(S1) 65 王玉英.大体积钢筋混凝土设备基础的质量控制J. 低温建筑技术. 2011(01) 6 曹志英.对现代单层大空间工业建筑设计的思考J. 钢铁技术. 1998(04)