摘 要:鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房由于具有強(qiáng)度高,柔韌性好,自重小等特點(diǎn),在企業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用,而鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在發(fā)生地震時(shí),由于很多鋼結(jié)構(gòu)廠房若剛度不滿足要求,則廠房變形較大,導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象,特別是在近幾年里,地震事故頻繁發(fā)生,因此,如何加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震設(shè)計(jì),提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的質(zhì)量,成為當(dāng)前大家關(guān)心的一個(gè)熱門話題。本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震設(shè)計(jì)進(jìn)行了解析說明,分析探討了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震設(shè)計(jì)注意事項(xiàng),有利于更好的加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震性能。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);工業(yè);廠房;抗震;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-3362(2013)11-0006-01
1 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)性能得到了廣泛的提高,由于鋼結(jié)構(gòu)自身具有強(qiáng)度高,塑性韌性好,自重低并且在制作安裝便變等優(yōu)勢。因此,在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)建造中,經(jīng)常選用鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房,同時(shí),鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工工期非常短,在施工過程中,對(duì)環(huán)境影響較小,由此,推動(dòng)了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的發(fā)展。在搭建的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中,可以進(jìn)行一些生產(chǎn)運(yùn)輸操作,同時(shí)在內(nèi)部也可以根據(jù)需要放置巨型的機(jī)器設(shè)備,極大的滿足企業(yè)生產(chǎn)所需。而鋼結(jié)構(gòu)自身也存在一些缺陷,即在發(fā)生地震時(shí),由于鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度偏高,在出現(xiàn)搖晃時(shí),如果沒有進(jìn)行合理設(shè)計(jì),很容易導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)倒塌,扭轉(zhuǎn)變形等現(xiàn)象,從而迫使鋼結(jié)構(gòu)在地震中無法得到有效的保存使用。近幾年自然災(zāi)害發(fā)生較多,特別是地震現(xiàn)象發(fā)生頻繁,這對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房是一個(gè)嚴(yán)重的挑戰(zhàn),因此,為了提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)性能,加強(qiáng)工業(yè)廠房的穩(wěn)定性,本文提出鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)方面需要注意的一些問題事項(xiàng),這對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì),提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震性能有很大的好處。
2 做好鋼結(jié)構(gòu)地形設(shè)計(jì)
2.1 選擇好鋼結(jié)構(gòu)的場地
為了有效的提高建筑場地的質(zhì)量,做好地基抗擊地震能量,需要在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)方面做好以下幾個(gè)方面:
2.1.1 選擇薄的場地覆蓋層
鋼結(jié)構(gòu)廠房由于其自身具有良好的剛?cè)嵝蕴攸c(diǎn),而根據(jù)世界上多次地震,數(shù)次實(shí)驗(yàn)可知,在厚土地層上,地震對(duì)鋼結(jié)構(gòu)危害較重,而薄的場地覆蓋層對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響較小,因此,在進(jìn)行場地選擇時(shí),優(yōu)先選擇薄的場地覆蓋層。
2.1.2 選擇堅(jiān)實(shí)的場地土壤
在建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)廠房方面,場地土壤的剛度大的話,抵抗地震性能要比場地土壤剛度小的好,即場地剛強(qiáng)度小,震害指數(shù)大,因此,為了減少鋼結(jié)構(gòu)的廠房土地破壞程度,在建設(shè)中,應(yīng)選擇場地土壤堅(jiān)實(shí),土地廣闊平坦,并且具有較大的剪切波速的堅(jiān)實(shí)堅(jiān)硬場地,有利于提高鋼結(jié)構(gòu)廠房抵抗地震的性能。
2.1.3 避免產(chǎn)生共振現(xiàn)象
發(fā)生地震現(xiàn)象時(shí),如果地震震動(dòng)周期與建筑物一致或者建筑物的震動(dòng)周期與地震周期接近,很容易導(dǎo)致地震發(fā)生時(shí),產(chǎn)生共振現(xiàn)象。因此,在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí),需要盡量避免震動(dòng)周期的一致性,減少震動(dòng)的密集性,緩和震動(dòng)周期,從而有效的減少地震破環(huán)性。
2.2 地基基礎(chǔ)建設(shè)
在選擇好場地之后,需要做好地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì),在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑建設(shè)方面,對(duì)于同一個(gè)結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)建設(shè),需要采取同地基建設(shè),即不可以采取部分為自然地基,而另一部分是樁基,同時(shí),在建設(shè)中避免出現(xiàn)兩類及以上的地基土層,保證地基基礎(chǔ)持力層的一致性。在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)地板或者樁端接近土層的傾斜頂面時(shí),需要加強(qiáng)深入土層的深度,提高其埋入度,加大樁長,避免在鋼結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生不均勻沉降,同時(shí)加強(qiáng)地基土層內(nèi)部邊緣層的處理。在地基中,如果存在可液化土層時(shí),需要做好土層液化處理工作,確保避免土層對(duì)上部結(jié)構(gòu)的不利因素,做好土層液化處理,在設(shè)計(jì)方面采取以下幾個(gè)措施。
2.2.1 地基采用加強(qiáng)加密
在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)建造時(shí),利用振沖法以及強(qiáng)夯辦法,提高地基的堅(jiān)實(shí)程度,對(duì)地基采取砂樁強(qiáng)化,確保土層液化層得到有效的處理,同時(shí),土層液化以下深度可以有效的處理,在進(jìn)行錘擊操作時(shí),錘擊地層深度值需要大于土層液化的最深值,確保土層液化可以得到有效處理。
2.2.2 承載力處理
在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí),利用樁基礎(chǔ)進(jìn)行土層加固,需要注意樁端要深入到土層液化深度的最下層,在進(jìn)行打樁操作時(shí),按照打樁的最大承載力進(jìn)行計(jì)算,確保土層液化部分得到有效的處理。而對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì),如果鋼結(jié)構(gòu)廠房的樓層較高,為了提高鋼結(jié)構(gòu)抵抗地震性能,可以將地基下面可液化地層全部挖出,以確保徹底減少隱患的存在。
3 做好鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 防震縫設(shè)置
3.1.1 遵守防震縫的設(shè)計(jì)原則
一般在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),不需要建立防震縫設(shè)計(jì),但是為了提高性能,在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)時(shí),特別是處理多層廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,需要做好防震縫的設(shè)計(jì)工作,主要是按照國家建筑抗震設(shè)計(jì)(GB50011-2010)中所規(guī)定的要求,如對(duì)不規(guī)范程度、不規(guī)則原則以及對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的要求,根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房的性能,提出是否設(shè)立防震縫。
3.1.2 防震縫設(shè)計(jì)
如果鋼結(jié)構(gòu)廠房的總高度不高于16m時(shí),在建立防震縫時(shí),其寬度(防震縫兩邊建筑邊緣之間的距離寬度)需要為13mm,而如果高度超過20m時(shí),防震縫的寬度也需要相應(yīng)的調(diào)整,寬度加寬20mm左右,同時(shí)在進(jìn)行防震縫設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的性能,在進(jìn)行防震縫設(shè)計(jì)時(shí),防震縫的寬度需要大于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的1.4倍。
3.2 鋼柱腳性能設(shè)計(jì)
鋼柱腳對(duì)鋼結(jié)構(gòu)承重存在重要作用,根據(jù)柱腳的受力特點(diǎn)分析,可以為鉸接柱腳以及剛性柱腳,采用剛接形柱腳,適用于剛性高層建筑,其抗震構(gòu)造性能高,而在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),宜將其深入埋入到土層內(nèi)部。鉸接柱腳為輕型,設(shè)計(jì)時(shí),需要大于鋼柱截面高度的2倍,而對(duì)大截面的鋼結(jié)構(gòu)需要大于3倍,做好鋼柱腳設(shè)計(jì),可以有效的提高抗震性能。
4 結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)工作不是單純的依靠建筑工程,還需要對(duì)土地地基以及鋼結(jié)構(gòu)做好性能著手工作,考慮好構(gòu)件的特點(diǎn)性能以及部件的深度要求,只有做好地基的設(shè)計(jì)、構(gòu)件的處理,才可以有效的提高鋼結(jié)構(gòu)抗震性能。
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