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

王海青

中钢石家庄工程设计研究院有限公司  河北石家庄  050021

摘要：随着我国科学技术的发展，科学技术在建筑中的应用越来越广泛，特别是大跨度框架结构在建筑设计中得到了广泛的应用。随着经济建设的发展，对建筑业的需求与日俱增。目前的建筑发展已经不能满足人们的需求，因此，工业建筑对大型框架结构的设计要求越来越高。在建筑设计中使用这种结构对建筑设计非常有用，但在施工过程中存在许多问题。本文对工业厂房大跨度框架结构设计进行了基本分析和检验。

关键词：层工业厂房；大跨度框架；结构设计

前言：业厂房作为生产或者生产配套的房屋，需要满足不同场景下的应用需求，钢结构在工业厂房中的应用非常的广泛，不仅可以保证结构的安全性稳定性，还有助于满足结构本身的耐久性使用要求，促进工业厂房的正常使用。因此需要按照工业厂房结构设计标准掌握钢结构的设计方法，逐步地更新现有的设计模式，以提高施工质量，更经济地设计工业厂房的大跨度框架结构。

1工业厂房大跨度框架结构的结构类型

1.1转换梁结构

在运用转换梁结构时，一般来说要将一个健全的、系统的工作模式安设于檐口高度，在设计时以大梁为核心部分，以有效支撑起梁跨结构。此外，应力通过斜盘传递到斜坡和操作模式，然后通过斜坡传递到框架和结构柱的操作模式，这种转换梁结构基本上基于数学模型，并进行了简单的计算。在工作期间，几乎不需要考虑整个施工问题，因此，这种结构可以通过动力学模型进行分析，虽然它有计算简单的优点，但也有一个缺点，即经济状况不佳。

1.2折梁结构

通常可见的建筑结构有许多折叠梁结构的选择，该结构主要为水平跨度较大的折叠梁结构。如果选择此选项，可以看到应力通过折叠梁直接传递到上部屋顶，然而，在折梁的跨度内采用较大截面的方式，也会出现一些不良问题，因此使用这种模式并不科学，通常也不经济。在基本结构中，还存在负载传输和交叉模式。

1.3支撑体系

柱或梁是框架结构的主要支撑结构，该柱用于将高压传递到地面。梁的功能是传递上部压力，支撑上部结构，支撑上部移动空间，并将上部荷载传递至支撑。

2工业厂房大跨度框架的结构设计

2.1确定合适的设计方案

在大跨度框架结构的设计过程中，为了保证结构的可靠性和稳定性，必须考虑横向框架、屋顶和支撑系统。通过对每个方案的经济性、实用性和技术内容的比较分析，不断改进设计方向，从而对施工做出非常好的指导，从而将维护和管理成本降至最低。

2.2合理布置结构

由于结构布置是施工过程的重要组成部分，因此需要进行有效的处理。一方面，要改善偏心、减小扭矩的问题，确保刚度均匀、对称。另一方面，减少水平荷载的横向位移，科学控制结构跨度比，统一层高和柱网，必须选择合适的布置构件类型和尺寸。应注意，为了满足功能要求，应简化梁和柱的设计过程，并充分展示工业建筑的作用。

2.3注重结构受力分析

框架结构和台阶的计算过程准确地计算了底部高度和截面尺寸，特别是提高了结构的安全性和可靠性，满足了强度和稳定性的要求，并科学地布置了横向应力元素，使其发挥更有效的作用。

2.4合理设计框架结构

在大跨度框架结构的设计过程中，既符合提高方案设计合理性、准确性和科学性的原则，又考虑到大跨度框架的具体情况，采用了具有准确性的合理方法，有效地提高了设计水平，有效提高了结构的可靠性和稳定性。在具体设计过程中，常用的设计方法主要是间接设计法和直接设计法。

2.4.1框架结构间接设计

预应力水平拉杆用于受弯混凝土构件的科学规划和设计，由于预应力和额外的外部荷载，轴向张力通过预应力衔铁传递到构件上，从而产生偏心压缩。通过该动作，构件可以正常工作并克服外部荷载引起的屈曲。通过有效地释放和控制管道裂纹，有效地防止了裂纹的发生，增强了机构对倾斜切割的抵抗力，并提高了机构的整体性能。

2.4.2框架结构直接设计

为了提高结构的稳定性和可靠性，工业设备将更好地运行，检查运行情况，直接设计和改进故障部件。例如，在更换混凝土的设计中，需要根据实际需要采取适当的改进措施，包括增加横截面的方法和提高结构稳定性的程序。但这种方法也有一些缺点，例如，在整个施工过程中，湿施工耗时长，延误施工进度，影响施工效率。因此，在混凝土强度不足，结构存在严重缺陷的部位加工时，可以采用该设计方法。另外还可以适当采用粘贴纤维增强塑料设计法，效果明显，对提高结构的稳定性与可靠性具有积极作用。耐腐蚀、耐潮湿性能良好，结构自重较轻，几乎不会增加框架结构的重量。同时还能保证框架结构性能良好，维修管理方便，并且可以节约维护管理费用。

3工业厂房大跨度框架结构优化设计

3.1设计处理

框架结构的设计和建造是困难的。应注意的是，框架结构的设计应考虑到一定承载问题，因此，框架结构可以在施工期间应用于建筑设计。在一般建筑设计中，框架结构应力分析应注意并体现在以下几个方面：

1）在计算框架结构的布局时，应注意并有效计算不同投影方法对承载力的影响。在设计框架结构时，我们应该注意空间内部或平面内外不同压力的影响，并基本上根据这些压力进行处理，

一旦未处理好相关受力，会导致框架结构形成轴向力等问题。

2）在加固框架结构时，使用冗余结构非常重要。其主要原则是同时向两个方向扩展，并根据设计标准合理控制和加密带材间距。在分析框架结构的应力时，除了力矩压力外，还应考虑轴向压力。事实上，许多软件在计算钢筋时不考虑轴向压力，而是考虑弯矩压力，这导致框架结构设计中出现应力问题，从设置框架结构中楼板翼缘的应用上看，其作用并未得到充分发挥。所以在实际设计时，切忌依据T型结构的方式计算配筋，而应依据矩形结构加以设计，采取手动方式实施核算。

3）在设计框架结构时，我们需要分析空间的整体作用，无论框架结构中的组件如何，功能都需要相互关联。需要注意的是，框架结构是在本标准的基础上科学合理地建造的。在底弦结构的施工过程中，建设者需要按照设计要求的顺序进行施工，并根据施工的具体情况对空间的完整性有一定的把握，在施工过程中，应注意确保框架结构的施工质量。

3.2优化结论

必须根据框架结构分析进行若干优化。因此，通过基本分析和计算，可以得出优化的结论：

首先，框架结构在应力方面具有非常明显的特征，因此，在设计框架结构时，应注意，框架结构是基于建筑物的混凝土施工要求，并选择与实际情况相匹配的结构形式。根据现场施工环境，对所采用的方法进行科学合理的优化设计，这种优化设计保证了整个结构的稳定性，控制了整个施工的成本，并且可以根据框架结构设计进行施工。

其次，在一些大跨度框架结构中，有必要改变使用下弦张力梁的传递方法，以降低屋顶梁的压力，这种变化是有效和科学的，可以减少钢筋在实际施工中的应用，并基于此问题，可以相对减少相应的截面，实现基本的优化结构。

最后，根据不同类型大跨度框架结构的特点，在计算中，特别是在设计中，有必要考虑它们的实际情况，有必要注意模型的计算。为了确保结构的灵活性，在分析不同的情况时也应该小心，因此，有必要根据分析结果，以建筑类型和施工情况为重点进行基础设计，设计师需要结合自身经验，进行实地勘察和设计。如果不合适，必须及时调整和修改设计，以实现真正的优化设计。

结束语：

概而言之，通过上文的详细分析和阐述，我们可以知道，当前的工业厂房设计需要考虑大跨度框架结构的广泛使用，这是由于在实际应用中的优势和设计的明显优势。因此在结构设计中需要严格按照钢结构的设计标准，设计出更佳合理的结构体系，并和工业厂房需求相互的协调，提高工业厂房结构设计本身的科学性，之后结合先进的技术方案，做好各项参数的全面核对，保证工业厂房钢结构的使用功能，使工业厂房结构设计能够具备较强的安全性，经济性和环保性。

参考文献：

[1]陈婷.基于工业厂房结构设计中的大跨度框架结构设计探究[J].建筑工程技术与设计,2016(03):76.

[2]范国淼,洪逸辰.工业厂房大跨度框架结构设计的简析[J].建筑工程技术与设计,2017(03):l56.