牛海全
(山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司,山東 濟(jì)南 250000)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)框架,具備結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可靠且性能優(yōu)良的特點(diǎn),同時也因?yàn)檩^為簡單的結(jié)構(gòu)模式,使其具備了較大的抗震性,加上施工簡單,便于維護(hù),使得鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在各項(xiàng)建筑設(shè)計(jì)與施工中得到極為廣泛的應(yīng)用,并且在工業(yè)廠房建造中鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用程度也越來越高。鋼筋混凝組合結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用,不但能夠?qū)崿F(xiàn)較高的承重要求,滿足廠房性能需要,而且施工難度小、結(jié)構(gòu)簡單、便于維護(hù)等,能夠全面地提升廠房的建設(shè)質(zhì)量。
鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)省去了模板拆裝環(huán)節(jié),也避免了模板失火的發(fā)生,而且只要把鋼筋安裝在較為重要位置,就能有效緩解混凝土收縮、溫度變化可能導(dǎo)致的不良影響。通過在壓型鋼板預(yù)加工槽中進(jìn)行通信線路安裝,大大減少了電力工工程施工時間,從整體上提高了廠房的施工效率。而且,基于鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu),可以同時對不同樓層進(jìn)行施工,加上材料運(yùn)輸、保存方便,因此施工進(jìn)度容易控制。
通常來說,需在確定主體結(jié)構(gòu)后再進(jìn)行工業(yè)廠房設(shè)計(jì),以提高工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)合理性與質(zhì)量,才能保證廠房的建筑結(jié)構(gòu)更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)需求,使得設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理。
設(shè)計(jì)工作人員在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中,對各項(xiàng)設(shè)計(jì)規(guī)范都應(yīng)嚴(yán)格地遵守、執(zhí)行,基于對廠房建設(shè)環(huán)境的綜合考慮與分,確保設(shè)計(jì)較高的可行性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),對于建筑后期施工發(fā)揮著導(dǎo)向作用,因此,工業(yè)廠房建筑工程的順利推進(jìn),離不開科學(xué)合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。唯有基于充分滿足設(shè)計(jì)要求,進(jìn)行工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的整體優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)廠房結(jié)構(gòu)性能的有效提升。
為了確保建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性與穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)人員在對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)對所有構(gòu)成要素,如設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、吃撐體系、屋面等,進(jìn)行全面、綜合地考慮。對于廠房的施工企業(yè)而言,應(yīng)充分保障在施工組織方面的設(shè)計(jì)較高的科學(xué)性,同時應(yīng)確保施工設(shè)計(jì)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)完美契合。此外,在考慮施工設(shè)計(jì)要求的同時,還應(yīng)針對意外情況進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。
工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)提高對現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)與設(shè)計(jì)軟件的使用,結(jié)合有效的力學(xué)分析,對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計(jì),確保工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的使用性能與安全性能。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)管理過程中,以直接或者間接的方式,以優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量。較為常見的是,在進(jìn)行混凝土現(xiàn)場澆筑過程中,遇到特殊原因需要更換混凝土型號,然而在更換之后,混凝土的強(qiáng)度無法適應(yīng)建筑項(xiàng)目的施工要求,此時則需要對構(gòu)件的尺寸等進(jìn)行相應(yīng)的變更。間接設(shè)計(jì)則是通過預(yù)制構(gòu)件對受力作用進(jìn)行模擬,根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力情況設(shè)計(jì)施工圖紙。基于這種設(shè)計(jì)方式可以預(yù)見和解決設(shè)計(jì)問題,大大減少設(shè)計(jì)變更的次數(shù)。
就現(xiàn)階段鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況而言,在進(jìn)行組合板計(jì)算環(huán)節(jié)主要分為兩個階段,即施工階段與使用階段。在施工階段為確保鋼板較高的強(qiáng)度與撓度,對于投入使用的壓型鋼板都應(yīng)通過相關(guān)的試驗(yàn),確保各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。在使用階段,也應(yīng)基于鋼板在承受所有荷載力的前提下,分別對組合板強(qiáng)度、撓度進(jìn)行分別驗(yàn)算,再結(jié)合彈性理論知識分析組合板長期負(fù)載與短期負(fù)載下的形變程度。就長期負(fù)載作用計(jì)算而言,工作人員通過把橫截面混凝土模量除以兩倍的壓型鋼與混凝土彈性模量比值,把最后的結(jié)果換算成為銅梁截面的總面積。
為了確保鋼-混凝土組合梁的使用性能得到全面的發(fā)揮,應(yīng)在施工過程中提高的對抗剪連接件的利用程度,同時注意預(yù)防連接件發(fā)生滑動,甚至直接掀起等現(xiàn)象。為了從源頭上預(yù)防腹板因?yàn)槭艿郊袅Φ捻懚霈F(xiàn)屈曲現(xiàn)象,工作人員可在通過在支座邊緣地方適當(dāng)?shù)剡x擇一些加厚的鋼梁腹板以增加勁助,確保鋼-混凝土組合梁設(shè)計(jì)質(zhì)量。
為了提升型鋼混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定水平,使其能夠充分滿足設(shè)計(jì)上的基本要求,并確保型鋼混凝土結(jié)構(gòu)在內(nèi)部中鋼型板的厚度應(yīng)大于6mm。為有效提高框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的限制功能,應(yīng)確保框架梁體橫戴面寬度大于300mm。同時,為了保障鋼材料、混凝土材料等在工業(yè)廠房建設(shè)中充分發(fā)揮作用,必須確保將混凝土強(qiáng)度始終保持在C30 以上。對混凝土骨料直徑進(jìn)行明確規(guī)定,確保使混凝土骨料直徑要大于25mm,并且有效地控制在1/3 個鋼外側(cè)混凝土厚度范圍內(nèi),以此保障混凝上澆筑工作質(zhì)量及效率的有效提升。
綜上可知,鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房建設(shè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用,能夠有效的控制工程造價,提高工業(yè)廠房的建設(shè)質(zhì)量。然而,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工過程中存在諸多問題影響著質(zhì)量的提升。因此,施工單位應(yīng)基于對鋼-混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及其優(yōu)勢進(jìn)行詳細(xì)分析,從鋼與混凝土組合板設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)布置與受力等方面探討組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化方案,從而提升工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量。