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工业厂房结构设计中钢结构设计的应用研究

2020-11-28

建材发展导向 2020年3期
关键词:柱脚设计院厂房

杜 俊

(山东神华山大能源环境有限公司,山东 济南 250000)

关键字:工业厂房工程;钢建构设计;应用;分析

1 钢结构的优势

1.1 具有良好的塑性和耐性

在严重超载或者负载的情况下,其他类型的工业厂房可能会出现断裂的情况,而钢结构可以重新分配作用力,通过力的作用减小应力变化的幅度,从而避免出现断裂现象。因为具有良好的塑性和韧性,所以在,出现地震灾害时,钢结构工业厂房可以通过本身具备的塑性进行一定程度上的形变,在一定程度上抵消掉地震带来的破坏力,从而达到抗震的目的。

1.2 钢结构设计在高层工业厂房中造价低

随着工业厂房行业的发展,钢结构设计慢慢应用到高层工业厂房中。钢结构设计的应用不仅降低了投资成本,还在一定程度上提高了工业厂房的安全性。相对于钢筋混凝土而言,钢结构的总成本要低很多。钢结构的质量较轻,在一定程度上减少了运输费和人工费。

1.3 钢结构工业厂房所需的施工时间比其他结构工业厂房短

钢结构设计相对于其他结构的工业厂房来说,受环境气候等因素的影响要小很多。钢结构从生产到加工都可以在工厂内完成,只需在施工场地进行组装即可使用。所以钢结构工业厂房的施工周期要比其他类型的工业厂房施工周期要短。

2 目前我国钢结构设计中存在的问题

2.1 设计质量明显不足

一般钢结构设计的收费普遍比较低,但同时需要设计人员花费较多的时间和精力,从而导致设计院的设计人员不愿意接受钢结构的设计任务。所以,设计院会将钢结构的设计任务转包给其他的设计单位,而转包的设计单位,很大一部分是达到国家认证水平的,设计水平相对较低的设计单位。从而导致钢结构设计方案存在许多问题,缺乏可行性、合理性。

2.2 大多数的钢结构设计的深度不够

钢结构设计缺乏深度是我国钢结构设计中存在的重要问题之一。在我国,钢结构设计缺乏深度的原因主要有两个。第一个,我国设计院有很多,但是有部分设计院在钢结构设计这个方面的研究不够深,本身缺乏专业的水平。第二个,大多设计院会将钢结构的设计交给刚毕业的学生,刚从学校毕业的学生,已经具备了专业的知识,但是缺乏足够的实践经验,对钢结构的认识、对钢结构的设计都不够深。

2.3 没有结合工程的实际情况进行设计

因为钢结构的设计需要花费许多精力和时间,所以国内大多数钢结构工程,选择使用国外的设计方案。但是国外的钢结构设计方案并不符合我国工业厂房工程的实际情况,在使用的过程中会加大人力、物力、财力的浪费。

3 钢结构在工业厂房结构设计中的改进措施

3.1 加强设计的管理

钢结构的设计本身具有很多的独特性,特别是在安全性能方面有很大的要求。本着安全、负责的原则,无论是对承包商,还是对设计单位、设计人员都要加大监督处罚力度。在审核设计资格设计水平时,要进行全面综合的评定,要各方面的条件都达到要求。对于不符合标准的设计单位取消再准入资格,对于弄虚作假的设计人员要给予严厉的处罚。

3.2 强化钢结构稳定性设计

想要提升钢结构设计的稳定性,就要找到整体与局部稳定性之间的联系,只有加强两者之间的联系才能够提高钢结构设计的稳定性。取得设计人员会根据以往的经验来确定安全系数,经验所得的东西往往会导致较大误差,所以还要结合实际进行调整,因此,必须重视两者之间的距离。钢结构稳定性设计,会存在许多不确定的因素,这些不确定的因素会随时导致失稳现象。

3.3 提升钢结构工业厂房设计性能

1) 提升柱脚抗震设计水平,外包式柱脚是钢结构柱脚类型中的一种,比较常用。要提高外包式柱脚的抗震性,就需要注意外包层高度和柱脚横截面宽度之间的比值,两者之间的比值必须高于2.5,这样才能确保角柱结构的承载力。埋入式柱脚也是较为常用的钢结构柱脚类型,想要提升埋入式柱脚的抗震性,就必须控制好埋入深度。箱型柱脚、H 型柱脚以及轻型工字型柱脚的埋深和柱脚横截面高度之间的比值是不同的,前两项比值必须高于2.5,最后一项比值只需高于2。

2) 钢结构防腐设计,在现阶段,钢结构的防腐设计通常是以外部涂抹防腐材料为主。就目前钢结构的发展而言,根据不同钢结构构建的特殊性以及需求,在钢结构的表面涂抹防腐材料,可以达到最好的防腐效果。除了这种设计理念之外,还有另一种设计理念。那就是采用耐候钢作为钢材,在这种刚才的表面进行镀锌,以达到最好的防腐效果。

3) 防火性能处理,混凝土结构的防火性能要比钢结构的防火性能要强,因此,在钢结构设计中必须要考虑防火措施,根据实际情况和存在的不确定因素,设计出具有针对性、合理性、可行性的防火措施。保全板具有隔离火源的作用,因此在设计中一定要合理设计保全版的数量。

4 结语

总而言之,随着我国工业厂房行业的发展,钢结构的应用越来越广泛。钢结构具有塑性好、耐性高、造价低等特点。但在我国,钢结构设计存在许多问题,比如设计质量低、设计缺乏深度、没有结合实际情况进行设计等。设计单位应负起责任,采取有力的促改进措施,提高钢结构设计的合理性,科学性,才能使钢结构工业厂房发展的更好。

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