化工工业厂房钢结构与混凝土结构设计及其意义

化工工业厂房钢结构与混凝土结构设计及其意义

芮志保

南京市三乾化工工程设计有限公司

摘要:化工厂房屋盖的跨度结构设计一般比较大,在进行厂房设计中一般采用的是钢结构与混凝土结构相结合的方式进行厂房建设,其厂房钢结构与混凝土结构设计过程中需要考虑多方面的因素,才能更加有效率的进行厂房屋盖的整体设计,并保证施工的效率性。本文通过化工厂房钢结构与混凝土结构设计需要注意的事项进行了详细分析,促进厂房钢结构与混凝土结构在工业建筑中的实际应用。

关键词:化工厂房;钢结构;混凝土结构

化工工业厂常见的施工结构其常见的缺点以及问题都比较明显,其中钢结构、混凝土结构的整体设计是非常重要的,但面临的结构设计问题也是比较常见的。现阶段,我国化工厂房的钢、混凝土的整体结构设计简单、施工方便、易于管理等特征,这一结构的设计,极大程度的发挥了化工厂房的优势得到了全面的发挥。

1化工工业厂房钢结构与混凝土结构设计的注意事项

1.1水平风荷载对屋盖与网架的影响

化工厂房屋盖的跨度一般为200厘米至500厘米、高度300厘米至400厘米左右,其中厂房屋盖的跨度比一般为1:13至1:16。其中,厂房屋盖钢结构主要包括了上弦、下弦两种支撑屋盖的方式,两种设计的方式都有一定的结构要求,其上弦的高度要低于柱子的高度,下弦要考虑水平风荷载因素对下弦周边封板的影响。厂房屋顶结构的设计要结合实际情况进行相应的设计,其建筑物的风压随着风振系数的变化而产生一定的变化,因此,建筑物整体设计的越高,产生的风荷载压力也会越大。在设计建模过程中,可以运用PKPM软件的运用考虑整体的网架高度设计,网架的设计要通过柱底弯矩的计算,才能准确的保证网架设计符合屋盖建模的标准,增加其设计的准确性。

1.2网架与管桁架设计

网架应用于化工厂厂房设计过程中,具有抗震性能强、重量轻、硬度强的特点,是屋盖设计的重要钢架结构,网架设计与钢结构与混凝土结构中,应该注意螺栓球球孔在网架设计的位置,尽量做到螺栓球球孔位置的准确性,避免安装过程中出现偏差的现象。管桁架设计的应用也极大提升了厂房屋盖结构的稳定性,在设计应用于屋盖过程中们应该提升管桁架整体的稳定性结构,避免出现网架腐蚀的现象,保证管桁架的安全施工的重要性[1]。如图1所示为网架整体结构设计图:

图1网架整体结构设计

1.3屋盖网架支座设计

屋盖网架是建筑工厂设计非常重要的环节,它起到了结构固定的作用,屋盖网架同样适用于顶盖的整体设计,在屋盖网架设计环节中,应该充分考虑厂房屋盖吸力对整体的影响因素,并结合实际施工情况进行相应的整体设计,并进行锚固整体长度的确认。其中,有些厂家在进行网架设计中采用了聚四氟乙烯滑片,这一程序的设计可以有效的提升了温差应力的释放效果,并起到了固定网架的作用[2]。

1.4屋面板与组合楼板设计

房屋厂房在进行屋面板与组合楼板设计过程中,应该从挠度环节入手,由于房屋屋面的面板结构厚度一般比较薄,如果在设计过程中挠度设计过大会造成积水程度深的现象,最终导致面板的承载力过大,因此,在设计挠度时,要充分考虑面板的承载力,并按照一定的规范要求设计。夹心板材料一般采用保温隔热的材料进行设计,其材料一般采用岩棉板、玻璃板等,根据设计的要求确定夹芯板的厚度,避免出现有毒气体的释放。屋面板的设计主要有穿透式、直立锁边式、暗扣式三种,在设计过程中结合建筑物工程的施工特点进行相应的设计,避免出现漏水、渗水等现象。组合楼板的设计要进行抗弯强度计算,抗弯强度的计算有效的计算出受拉区与受压区的值[3]。

1.5钢柱与混凝土结构设计

在建筑工作设计钢柱与混凝体结构的过程中,通常采用的是钢结构焊接钢柱的方式,从而能够代替混凝土柱的结构。在设计钢柱的过程中需要结合钢制水平抗侧刚度的实际情况进行设计工作,对钢制长细比进行计算的过程中是需要结合抗震设计标准要求。在对混凝土结构进行设计的过程中,对钢型板的厚度有着一定的要求,其厚度是不能低于6mm,符合设计工程荷载压力的要求;对框架梁体横截面宽度也有一定的要求,其宽度是不能低于30cm,才能有效的保证工程框架梁的质量。另外,在进行混凝土强度结构设计时,要保证混凝土的整体结构的强度大于C30,强度的整体设计提升了整体结构的性能,为后期混凝土浇筑环节奠定坚实的施工基础。

结论

综上所述,厂房屋顶钢结构与混凝土结构中,其建筑物的风压随着风振系数的变化而产生一定的变化,应该注重科学合理的技术应用,并结合实际的方案进行全方面的结构布置,提升厂房整体结构的稳定性,以及充分考虑厂房整体结构的布置以及受力的整体布局,促进钢结构与混凝土结构更好的配合工作,增加化工厂房在结构设计的整体性能,发挥应用的最大因素价值。

参考文献:

[1]任建淼.化工厂钢结构厂房设计时应注意的问题[J].建筑工程技术与设计,2016,(18):804.

[2]程红.化工工业厂房钢结构与混凝土结构设计探讨[J].化工管理,2019,(19):176,182.

[3]王礼杭.粘滞阻尼器和MRE阻尼器对钢结构化工厂房的混合控制研究[D].湖北:武汉理工大学,2016.

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