钢筋混凝土框架工业建筑结构设计研究 赵万里

钢筋混凝土框架工业建筑结构设计研究赵万里

发表时间：2019-04-18T15:52:10.987Z 来源：《基层建设》2019年第6期作者：赵万里

[导读] 摘要：随着我国整体经济的快速发展，我国各行业发展迅速。

长春黄金设计院有限公司吉林长春 130000

摘要：随着我国整体经济的快速发展，我国各行业发展迅速。为保证建筑结构设计的质量，在设计的过程中，要严格执行相关设计规范和要求，保证结构体系传力明确，结构构件布置合理，同时通过多个计算模型模型包络设计等方法实现经济性设计目标。

关键词：钢筋混凝土框架；工业建筑结构设计

引言

建筑行业的快速发展推动我国整体经济的发展迅速。随着建筑造型和建筑功能日趋多样化和我国的钢材量需求也在大幅提升，导致钢筋混凝土框架结构在建筑行业广泛使用，无论是在工业建筑或是民用建筑中，钢筋混凝土框架结构都是非常好的建筑设计结构。

1工业建筑混凝土框架结构设计概述

对于工业建筑的结构设计，不仅在工业建筑的功能结构以及类型、高度等方面需要满足一些较高的设计标准，而且需要在设计工作中有足够的细致与耐心。从而避免设计出现问题。简单来说，—般工业建筑混凝土框架的结构设计都离不开建筑工程的整体情况以及建筑所需高度；建筑工程进行建设中需要使用的钢材、混凝土等建筑材料；进行建筑框架结构设计时需要遵守或达到的标准要求等；或者建筑工程所在地区对于相关工程的要求规范等。包括建筑工程的功能、类型以及结构质量等方面内容。除此之外，对于工业建筑工程中所使用的混凝土的选用情况、保护层厚度、以及相关使用图纸或者说明情况等，也需要在进行工业建筑混凝土框架整体结构设计时进行考虑。对于工业建筑混凝土框架进行整体结构设计时需要注意的事项—般从混凝土工程的承载力、工程构件等方面来考虑。对于工业建筑混凝土框架结构工程中的混凝土的承载情况的考虑一般是从内部承载情况与外部承载情况两方面来考虑的，在进行混凝土工程的承载力计算时，—般要依照混凝土的建筑工程的负荷承载相关规范或者规定运用不同的标准系数值在不同的混凝土工程情况下进行计算，计算结果要根据不同情况进行整合，然后再根据计算出来的混凝土承载情况来选择混凝土构件的截面数值。对于混凝土工程的内力情况的控制也是需要通过对弯矩、扭矩、剪力、轴心压力及拉力等相关数据的参考计算得出的。对于工业建筑混凝土框架结构工程中混凝土构建工程方面的考虑主要是要注意混凝土构建的计算问题，混凝土工程构建的计算所得出的结构内力可以作为混凝土构建要求标准的一项，通过计算所得出的构建要求标准，来判断构建结构是不是达到要求。当然，对于计算出的构建数值不能满足相关要求的，可以同过对整体构建的结构或者截面的调整来实现标准。对于混凝土构建施工的设计则主要是根据混凝土构件内力的计算数值来设定混凝土构建结构的具体情况。

2案例概述

以某工业厂房项目为例，分析其结构设计。此建筑长度参数为96.70m，宽度参数为80.70m，柱网参数均为8.0×8.0m，层高参数为

6.9m、6.5m、6.5m，厂房建筑高度参数为22.30m，占地面积约为7803.69m2，厂房建筑面积约为23386.86m2。此项目采用的是混凝土框架结构，功能分区包括库区和配料区等。根据建筑工程工艺和建筑功能要求，各个楼面活荷载取值情况如下：（1）库区的参数为15.0kN/m2。（2）投料和称配区域的参数为12.0kN/m2。（3）剩余楼面活荷载为5.0kN/m2。（4）屋面为2.0kN/m2。厂房各个楼面恒载参数为3.0kN/m2（防腐地面）、屋面恒载参数为5.0kN/m2。

3混凝土框架工厂结构设计方案分析

3.1设计原则

本结构体系水平及竖向构件布置合理，无转换层。此项目结构设计，符合国家现行的设计规范和规程等，坚持安全性、经济性等原则。

3.2抗震设防

此厂房抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.15g；地震分组是第三组；场地类别为Ⅱ类；建筑场地特征周期是0.45s。此厂房为标准设防类，即丙类，本结构抗震等级是三级。

3.3设计特点

（1）基础设计，依据本项目的详细地质勘察报告，本项目基础持力层选定为粉土层，建筑地基承载力特征值参数为130kpa，采取级配砂石换填处理方法，进行地基处理，地基换填厚度为1.6m，经过处理后，建筑地基承载力特征值大于220kpa。建筑基底标高为-2.000m，采用钢筋混凝土柱下独立基础。因地勘报告中给出地下水有微腐蚀性为避免地下水的侵蚀，对地下结构构件进行防护，混凝土垫层等级为

C20；建筑基础和埋入土中混凝土结构以及砌体结构表面的防护，采取刷力沥青冷底子油的方式。（2）楼层设计，此设计方案中，建筑各层都设计了大面积库区，因为其楼面活荷载参数为15.0kN/m2，荷载大而且较为均匀。建筑内楼面，设置纵横300×600mm的井字梁，进而保证荷载能够均匀传递，降低梁高，提高建筑空间利用率。按照工艺使用要求，在储罐区上空的各层，都设置钢平台，纵横设施钢筋混凝土框架宽梁，通过增强梁平面外刚度和箍筋配置，避免局部刚度被大量削弱。

4钢筋混凝土框架工业厂房结构设计要点总结

4.1框架梁主筋和劲性柱主筋的设计是整个框架结构设计中的重点

在实际的工业建筑结构设计中，由于受到各种条件与原因的限制，对于钢筋混凝土框架结构中的框架梁主筋和劲性柱主筋的设计都不能实现完美，与实际工程施工要求标准有一定的距离。因此在进行钢筋混凝土框架结构中的框架梁主筋和劲性柱主筋的设计时，—定要根据实际情况按照相关要求标准对于框架节点进行深化设计，既可以在设计中明确规定焊接同直径钢筋方法，也可以在钢筋断点部位使用直螺纹连接技术进行钢筋连接。

4.2结构的构造

（1）首先，在设计框架柱，框架梁及楼板之前，除了要满足承载力及抗震要求外，还应满足最小截面的要求，比如柱截面四级不超过2层是不宜小于300mm，一，二，三级且超过2层时不小于400mm；圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于350mm，—，二，三级且超过2层时不宜小于450mm。梁的截面宽度不宜小于200mm，截面高宽比不宜大于4，净跨与截面高度之比不宜小于4等等。（2）其次，框架结构的长度如果超过了规范的限制，而建筑设计时不方便留缝，因此为了降低有害裂缝的出现，应该在混凝土中添加外加剂进行补偿浇筑。同时，在屋面增加保温的厚度，楼板配成双层双向的钢筋，每层都要设置钢筋混凝土后浇带，并加强构造措施。（3）再次，在跨度比