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化工厂房钢筋混凝土框架结构设计策略

2023-08-19刘文鹏王晓毅

石油化工建设 2023年3期
关键词:框架结构厂房荷载

刘文鹏 王晓毅

山东大齐石油化工设计有限公司 山东淄博 255400

在实际化工厂房建设过程中,设计人员对于化工厂房钢筋混凝土框架结构的设计并不重视,目前化工厂房框架结构的设计主要体现在基本功能满足的情况下,并未对化工厂房钢筋混凝土框架结构进行延展功能设计。无论是化工厂房设计方还是建造方,都忽略了钢筋混凝土框架结构对于厂房的重要性,工业厂房作为体现化工业建设水平的指标,化工厂房子钢筋混凝土框架结构设计优化,不仅能降低施工成本,还能够有效的提升化工厂房的稳定性,并且提升化工业在市场中的核心竞争力。

1 化工厂房钢筋混凝土框架结构的设计组成及优势

1.1 横向框架

横向框架是化工厂钢筋混凝土结构中重要的组成部分,是整个厂房最重要的承重结构体系,保证横向框架结构中的柱、屋盖横梁以及屋架设计优良,才能更好的保证横向框架能够承担其所需要承担的荷载类型,在满足基础功能需求的情况下,不断提升化工厂房结构的稳定性[1]。

1.2 屋盖结构

保证屋盖结构能够稳定承受荷载作用的构成部分,分别是托架、横梁、檀条以及中间屋架等,屋盖结构主要是用于厂房整体结构的遮盖作用,主要是为了避免雨水进入厂房,造成屋内设备和设施的损坏。

1.3 支撑体系

钢筋混凝土框架结构是保证厂房整体结构稳定性的基础,在与吊车梁等有效结合之后,能够更好地承担纵向水平框架所带来的荷载作用,提高整体框架的稳定性。支撑体系也是工业厂房钢筋混凝土框架结构中的重要承重结构体,有效地支撑工业厂房中各个部分的荷载,是保证工业厂房稳定及高度的重要组成。

1.4 托架结构

托架结构主要是化工厂防水施工过程中,在工业工艺运行过程中,能够承受吊车竖向荷载,并同时解决吊车水平荷载的重要支撑点,作为工业厂房钢筋混凝土框架结构中的重要组成,在工业厂房实际运行过程中,不仅要承担自身自重造成的负载,还需要承担工业厂房运行中吊车所带来的荷载,保证桁架与梁之间的稳定性,才是促进化工厂方钢筋混凝土结构可靠性的主要措施。

2 工业厂房钢筋混凝土框架结构设计要点分析

2.1 结构荷载设计

工业厂房钢筋混凝土框架结构在设计的过程中,首先需要注意结合后台的设计,结构荷载作为混凝土框架中的重要支撑体系,可以分为垂直荷载、水平荷载以及其它荷载,只有综合分析这些荷载类型,掌握结构或载的作用力分析,更好的保障厂房结构的稳定性,一般来说,钢筋混凝土框架结构需要承担大部分的荷载为垂直荷载或水平荷载,加强对工业厂房框架结构和材料设计,才能够保证工业厂房结构的稳定性,有序开展工业厂房荷载设计,为工业厂房安全性提供有效保障。

2.2 结构变形设计

工业厂房在实际使用过程中受到的变现影响,主要是以轴向变形为主,房结构的中心轴线受到的压力大于侧柱压力,因此在设计的过程中需要引起设计者的重视,分析走向变现压力的影响因素以及构建数学模型,对轴向压力进行分析,同时还需要考虑中心轴和侧轴的变形差,分别设计中心轴和侧轴的最大可承受压力,使结构设计的有效性能够基本得到保障。

2.3 结构延性设计

设计人员在设计工业厂房钢筋混凝土结构时,必须保证结构延性的合理性和有效性。事实上,为了保证结构延性的合理性,一般情况下,可以采用正面和平面支撑的设计方法,从根本上提高植物结构本身的稳定性,同时促进结构的发展。可增强对地震等自然灾害的抵抗力。因此,设计者必须合理选择结构类型,避免出现一系列错误问题,保证结构的安全稳定。

2.4 框架结构设计

2.4.1 框架结构直接设计

设计师必须直接设计工业厂房的框架结构,一定程度上提高工业厂房结构的稳定性和安全性。在工业厂房结构设计中,设计人员以直接设计厂房结构模型,参照厂房结构模型进行混凝土厂房施工,在施工中如果出现部分施工的混凝土性能无法满足结构施工需求,设计者会在结构模型的基础上,进行些微的改动,使混凝土施工更加符合工业厂房结构的需求,设计者能够修改的内容也仅限于钢结构中部分构件的尺寸和规格,并在此基础上,保证工业厂房结构中的消防结构设计,从而提升工业厂房的安全性。

2.4.2 框架结构的间接设计

工业厂房框架结构的设计中,包括对预制构件的设计,其中需要对框架结构进行合理设计,根据可能的受力情况进行仿真分析,并以此最终框架结构图纸设计的基础,在保证工业厂房框架结构可行性的基础上,同时确保了框架结构设计的合理性,能够有效的避免后续设计变更的可能,并且通过预应力拉杆水平,混凝土风受力构件进行分析,间接设计的框架结构的图纸,并且有效地提高了框架结构设计的稳定性。

3 钢筋混凝土框架厂房施工工艺及质量控制要点

3.1 钢筋混凝土框架厂房施工工艺

3.1.1 模板工程

在模板工程中,模板的材料和选用的模板方法是非常重要的内容,与后期混凝土浇筑的质量水平密切相关,是保证施工质量的核心内容。其中,模板的材质尤为重要。因此,施工单位需要了解不同模板的材料,如木模板、钢模板等,根据实际施工需要,结合这两种模板的性能差异来选择模板。适合进行车间建设的材料。例如在使用钢木联合模板系统时,常用的主龙骨是10# 槽钢。此外,为满足柱、梁、现浇楼板等结构的刚度和强度要求,框架必须使用5# 方钢,并配套使用的辅助龙骨材料轻质。材料抗压性能好,安装操作方便,铝合金钢梁简单。

3.1.2 加固工作

钢筋法施工时首先要做的是将钢筋调直、除锈、剪裁一系列施工步骤、检查并设定好下料尺寸,同时焊接钢筋的接头位置。如果钢筋接头数量足够,则需要按施工标准进行散布,然后制作预应力筋,同时进行冷拔、打捆、切割和编织。确保形状捆绑在一起,完全满足后续施工过程的要求。最后,合理、科学地布置水路,先将波纹管预先填满,进行灌溉,检查是否漏水,然后根据梁的类型和要求进行延伸。应使用形状良好的框架,钢筋应成型安装固定,使钢筋间距为80cm。

3.1.3 混凝土工程

混凝土工程是光架结构施工过程中重要的一个组成部分,混凝土工程施工技术在开始施工之前,首先要确认框架结构的中心位置,并且对材料进行相关的质量检验,做好提前施工准备,以此来保证混凝土施工工程的施工质量。混凝土工程施工的过程包括三个方面,一是要确定混凝土的配合比,混凝土的配合比直接影响钢筋混凝土施工结构的稳定性,在进行混凝土施工之前,需要对混凝土配比进行试验,确认最佳混凝土配比之后,方可进入下个施工阶段;二是对混凝土的含水率进行控制和测量,混凝土的含水量对于钢筋混凝土施工结构的稳定性有着重要的影响,同时还能够影响框架混凝土的施工质量,将砂石的含水率控制在可理的范围内,才能够提高钢筋混凝土生产施工的水平,保证混凝土施工工程的有序进行;三是按照施工程序需求,合理的安排施工材料,对施工材料进行合理的储存和堆放,严格按照工业厂房施工标准,按照一定的顺序进行材料排列,避免材料混乱造成的施工进度影响,或者由于施工材料混乱引起的材料质量问题,导致施工质量降低。

此外,在钢筋下料成型时,应进行一系列的质量检查,并执行以下步骤,确认后方可施工;在模具中安装钢筋时,表面必须保持干净整洁,不得有腐蚀现象。同时,必须严格控制钢筋进入模具的位置,与图纸标记相匹配,避免钢筋外露;绑扎钢筋时,应绑扎两层或多层,钢筋的纵横交点应保持在边界范围内,以保证稳定性。严格控制混凝土浇筑和施工振动。浇筑混凝土时要保持浇筑过程的连续性和均匀性,而在振动法的情况下,保持振动压实非常重要,这是防止混凝土浇筑裂缝的关键内容。另外,在进行振动施工时,控制施工时机尤为重要,因此要根据现场的施工条件选择合适的振动时机,防止出现渗漏和瞬态现象。当振动施工完成,混凝土强度达到相关标准后,即可开始下一阶段的拆模工作,并可以定期进行合理的维护保养。

3.2 钢筋混凝土框架厂房施工质量控制

3.2.1 材料质量控制

在工业厂房钢筋混凝土结构施工过程中,材料的选择尤为重要,材料作为施工的基础,需要从几个方面进行材料质量的控制,一是要根据施工地所在的地质条件和环境,选择安全性高,耐腐蚀性强,环保性较高的施工材料;二是在进行施工材料选购时,应该与信誉良好的供应商进行合作,并且随机检查施工材料的质量;三是按照材料的需求进行分类储存与管理,避免材料受到污染或者破坏;四是施工之前一定要进行材料的入厂前检验,确保施工材料在入场前没有出现损坏或者腐蚀等情况,从而影响施工质量。

3.2.2 做好施工组织活动

工业厂房施工之前需要做好施工组织计划安排,包括人员调查,材料分配,以及场地资源应用等,同时还需要进行施工方案确认,由多方进行施工图纸确认和技术交底,在确认施工图纸完整合理之后,再将施工图纸应用于施工中,并由施工方选择合理的施工工艺,提前布置施工场所和选购施工材料,安排施工进度。

3.2.3 混凝土结构检查

在完成工业厂房混凝土结构框架施工之后,需要由监理单位和业主方以及施工方共同对混凝土结构进行检查,并对混凝土结构性能进行技术评价,在检查的过程中做好相关质量指标记录,在出现施工质量问题时,及时对质量问题进行修复和弥补,以便于后续继续展开工业厂房施工。

3.2.4 履行管理职责

工业厂房施工管理过程中,管理部门是由多方单位共同组成的,包括业主方,监理方以及施工方等。在施工过程中,各部门需要积极的履行自身的职责,却自身的责任和目标,同时与现场的施工管理人员进行配合,落实动态施工管理,将施工管理制度落实到实处,提高施工质量,并且对整体项目进行把控,以此来提高工业厂房建设的施工质量,保证施工过程的质量安全问题。

4 结语

总之,在化工厂房钢筋混凝土结构设计中,首先要明确结构的组成部分,包括横向框架、屋盖结构、支撑体系以及托架结构等,进一步完善框架结构设计中的结构荷载、结构变形、结构延性、结构框架等方面的设计,重点关注钢筋混凝土结构中模板工程、加固工程、混凝土工程的施工,注意控制材料质量,组好施工组织计划,履行管理层的职责,加强员工培训,并定期继续宁混凝土结构检查,从而保证化工厂房混凝土结构的稳定,在此基础上进步拓展厂房的功能。

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