工业厂房大跨度框架结构设计

工业厂房大跨度框架结构设计

邵雪利

浙江德创环保科技股份有限公司浙江杭州310000

摘要：我国的科学技术在不断的发展，因此科学技术在建筑中的使用也越来越多，特别是大跨度框架结构在建筑设计中得到了广泛的应用，在建筑设计中这种结构的使用对于建筑设计有很大的帮助，但是在建筑施工的过程中存在很多的问题，本文将对工业厂房大跨度框架结构设计做基本的分析和探讨。

关键词：多层工业厂房；大跨度框架；结构设计

前言：在经济建设的不断发展过程中，人们对建筑行业的要求越来越高，当前的建筑发展已经满足不了人们的需求，因此在现阶段工业厂房大跨度框架结构设计的要求也越来越高。不过，虽然大跨度框架结构设计非常重要，并且在这个设计的过程中有很多的问题需要进行解决。对于建筑中的任何一个环节都需要进行仔细的研究，不能因为设计的问题导致工业厂房的质量问题，所以需要进行设计上的优化，从而提升其施工的质量，使工业厂房大跨度框架结构设计更加经济适用。

一、工业厂房大跨度框架结构设计的现状

（一）大跨度框架结构设计理论和方法的研究

我们需要确保大跨度框架结构安全并且业报充分发挥材的作用，不仅要保证用材的合理性，还要保证大跨度框架结构设计理论与方法，因为是需要使用于具体的建筑工程之中，所以质量的安全可靠是最重要的。为了使大跨度框架结构和构件的计算方法能够如实的反映工作情况，需要对很多的问题进行基本的研究，比如：压弯构件的弯扭屈曲问题、大跨度框架结构的塑性设计问题、薄板屈曲后强度的利用问题、残余应力对大跨度框架结构强度和稳定性影响问题及门式刚架轻型大跨度框架结构体系的整体稳定和大跨度框架结构的空间工作问题等。

（二）空间大跨度框架结构的研究和应用

一般的网架大跨度框架结构、张拉大跨度框架结构体系等均属于空间大跨度框架结构，因此采用一些新技术，能够在很大程度上减轻大跨度框架结构自重、提高大跨度框架结构的承载力，并且对于节约材料有很大的帮助。当我们在基本的大跨度框架结构中施加预应力后，就会形成预应力大跨度框架结构，这些技术的使用能够增强大跨度框架结构的刚度，并且将承载能力提高，然后就能节约材料。

二、工业厂房大跨度框架结构设计分析

在一些基本的建筑施工中，大跨度框架结构的应用都是在一些标准和要求之下完成的，所以在建筑功能的要求之下，需要根据不同的结构类型来进行施工。常见的框架结构类型有以下几种：

（一）转换梁结构

我们通常了解的这种框架结构，一般使用都是在檐口高度布置一个系统而又全面的工作模式，并且设计时把一个大量当做核心环节，这样在梁跨结构中就有了支撑。并且分析结构是由斜板将应力传递给斜坡和工作模式，再经过斜坡传递给框架柱和结构柱和工作模式。这种转换梁结构基本是以数学模型为基础，做简单的计算，工作的过程中几乎不需要考虑整体工程截面问题。因此这种结构可以利用力学模型进行分析，虽然有着计算简单的优势，不过也存在着经济性差的缺点。

（二）折梁结构

我们通常所见的建筑结构，折梁结构的选择是比较多的，这种结构主要是在横向上布置一个跨度较大的折梁结构，在这种方案的选择中，我们知道它是可以直接通过折梁将应力传递给上方屋面。不过在折梁的跨度中应用较大的截面模式，所以在使用的时候还是不够科学，并且一般不经济，在基本的结构里还存在着荷载传递交叉的工作模式。

三、工业厂房大跨度框架结构优化设计

（一）设计处理

框架结构的设计和施工都是具有一定难度的，特别是体现在设计上，框架结构的设计需要考虑一定的受力的问题，并且在施工的时候需要注意对受力进行全面分析，然后根据具体的情况来进行一定的调整。这样在施工的时候就能将框架结构可以应用到建筑设计中去。并且在一般的建筑设计中，需要注意而框架结构受力的分析，主要体现在几个方面：

第一，在进行计算框架结构的配筋时，要注意不同的投影方式对其荷载力的影响也不同，因此要进行有效计算。并且在进行设计框架结构的时候，需要注意来自空间以及平面内外的各种压力的影响。对于这些压力要做好基本的处理，假如没处理好，就会使框架结构发生轴向力的问题。所以在对框架结构进行配筋的时候，注意使用双层配置。这种方式的主要原理就是同时向两个方向拉伸，然后依照设计标准，对钢筋的间距进行合理的控制和加密处理。

第二，分析框架结构的受力问题时，注意应该考虑除了弯矩压力外，还包括轴向压力。但是事实的情况是很多软件在对配筋进行计算时，过多考虑了弯矩压力，但是没有对轴向压力进行计算，于是就会使得框架结构的设计存在受力上的问题。一般的框架结构上设置的楼板翼缘，可以发挥一定的作用，但是作用不是很大。所以一般设计人员在设计时，不用按照T形结构的形式对配筋进行计算，而是采用矩形结构设计，根据这种框架结构的特点，有时需要手动计算相关数据。

第三，在设计框架结构的时候，需要依据空间的整体作用进行分析。无论是框架结构中的任何一个构件，都应该做到让其发挥的作用能够相互联系。特别注意在施工中，按照这一标准进行科学合理的对框架结构进行施工。在对下弦结构施工时，施工人员需要按照设计的需求进行有序的施工，并且根据施工的具体情况，对于空间的整体性要有一定的把握。需要注意在施工时确保框架结构施工质量，并且不断的发现问题，然后将整体的作用发挥到最大。

（二）优化结论

我们根据框架结构的分析，需要做到一定的优化，因此经过基本的分析和计算后，可以得到优化结论：

首先，框架结构在受力上具有非常明显的特点。所以需要注意在对框架结构设计的时候，要根据建筑的具体施工要求来进行，并且根据实际情况来选择比较匹配的结构形式。根据现场施工的环境，对所采取的方式进行科学合理的优化设计。这种优化设计能够做到的是保障结构的整体稳定性，对于整个施工的成本也能做到一定的控制，并且能够根据框架结构的设计进行施工。

其次，对于一些大跨度框架结构，为了让屋面斜梁的压力降低，需要利用下弦拉梁来对传力的途径进行改变，这种改变需要的是有效的并且具有一定的科学性，在实际施工中能够减少配筋的应用量，并且根据这一问题，能使相应的截面相对减少，并且做到基本的优化结构。

最后，按照不同类型的大跨度框架结构的特点，我们需要在设计中考虑到其实际情况，特别是在计算的时候。需要注意对模型进行计算，为了保证结构的灵活性也要注意对不同的情况进行分析。因此根据分析的结果，需要注意建筑的类型以及施工的情况进行基本的设计，还有设计人员需要进行现场的勘察，并且结合自己的经验进行设计，如果有不合适的地方，需要及时的进行调整和更改设计，从而做到真正的优化设计。

结论：综上所述，我们了解的在目前的工业厂房设计中，需要注意大跨度框架结构使用的广泛性的特征。正是由于其实际的应用比较具有优势，也是因为其设计上的优势较为明显。因此受到了很多设计者的重视。这种结构的设计优势突出，不仅有效的减少接缝的出现，还能增强屋面的防水性，因此提高了建筑的整体质量。虽然这种设计能够满足众多的建筑需要，但是随着社会的发展，还需要更多可行的优化设计的方案，这样才能不断的推动我国建筑行业更好的发展。

参考文献

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[3]闫德楼，闫立红.多层工业厂房大跨度框架结构设计问题的若干探析[J].中科技财富.2014年2月.