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摘要:鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計必須要考慮時間指標、性能指標以及經(jīng)濟指標，實踐證明鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)質(zhì)量關(guān)系到廠房的整體質(zhì)量，因此本文以某工業(yè)廠房設(shè)計為例，對優(yōu)化鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計策略進行分析，以此提出完善結(jié)構(gòu)設(shè)計的具體對策。

關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房；鋼混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計

鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是由鋼梁和混凝土板通過栓釘組合起來的新型結(jié)構(gòu)形式，是當(dāng)前工業(yè)廠房建設(shè)所采取的主要結(jié)構(gòu)形式之一。根據(jù)以往工作經(jīng)驗，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在使用的過程中容易受到環(huán)境等方面影響而出現(xiàn)鋼筋銹漲開裂而導(dǎo)致的耐久性下降，影響廠房的使用壽命，造成安全事故，因此優(yōu)化鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計是提高廠房質(zhì)量，提高其使用壽命的重要舉措。本文以某工業(yè)廠房建設(shè)為例，該工業(yè)廠房屬于水泥選粉機車間，車間框架結(jié)構(gòu)上裝有多個電機，廠房噪音比較大，因此需要對鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計，以此保證廠房的整體質(zhì)量。

1某廠房使用鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)是當(dāng)前我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計所采取的主要技術(shù)之一，由于該廠房框架上需要安裝多個電機，而且車間機械噪音比較大，形成的震動會對廠房的整體質(zhì)量產(chǎn)生影響，根據(jù)以往的案例，此種作業(yè)模式對廠房的使用壽命會形成嚴重的影響，因此該廠房使用鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)勢:(1)起到很好的抗震效果，鋼與混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的延伸性和吸收性，在外界震動負荷力的作用下，通過鋼與混凝土組合的性能可以緩解震動隊廠房的影響，從而起到良好的抗震效果，更為重要的是通過此種結(jié)構(gòu)設(shè)計能夠提高廠房的穩(wěn)定性;(2)耐火性。工業(yè)廠房設(shè)計必須要考慮火災(zāi)因素，由于鋼與混凝土結(jié)構(gòu)中的混凝土具有較高的熱容量，因此一旦出現(xiàn)火災(zāi)混凝土就能吸收這些熱量，從而降低因為火災(zāi)而對廠房構(gòu)成的影響;經(jīng)濟性強。經(jīng)濟性一方面體現(xiàn)在使用壽命上，另一方面體現(xiàn)在成本費用上。由于鋼與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一定程度上減少了鋼筋的使用量，但是其整體質(zhì)量卻沒有降低，反而增強了，因此準確的使用鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)可以有效地為工業(yè)企業(yè)減少費用支出，延長了廠房的使用壽命。

2某廠房鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計

該廠房鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)主要包括:(1)橫向框架。橫向框架是整體廠房的主要承重結(jié)構(gòu)體系，其需要承受各種外界負荷力的作用，保證廠房的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，一般由柱、和屋架以及屋蓋橫梁等構(gòu)成;(2)屋蓋結(jié)構(gòu)，屋蓋結(jié)構(gòu)主要是承擔(dān)屋蓋所帶來的負載，例如橫梁、托架等等;(3)支撐體系。支撐體系也是廠房的主要組成部分，其主要是防止廠房出現(xiàn)傾斜、垮塌等現(xiàn)象。因此該廠房的設(shè)計:

①荷載計算設(shè)計。由于該廠房的車間頂蓋采取的是鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，安裝通風(fēng)的天窗，因此需要對荷載進行計算，以此確定具體的施工方案。荷載系數(shù)取用荷載風(fēng)壓的1.0，基本的風(fēng)壓為0.62kN/m2。荷載計算:屋頂蓋部分:靜載有彩鋼和網(wǎng)架，是1.40kN/m2，活載為0.9kN/m2;吊車:最上層的吊車荷載主要對作用于柱上，其荷載為Rmax=4289kN，Rmin=2699kN，水平剎車力在97.9kN。第二層吊車的荷載為Rmax=1360kN，Rmin=965kN，水平剎車力在29.5kN。最低下層吊車荷載為Rmax=989.5kN，Rmin=356.7kN，水平剎車力在12.9kN;風(fēng)荷載:基本的風(fēng)壓主要作用于柱的頂部，對其柱頂?shù)暮奢d力為375kN，基本風(fēng)壓在0.62kN/m2，風(fēng)荷載在兩邊的柱底壓力為17.2kN/m和9.98kN/m;

②設(shè)縫問題設(shè)計。按照相關(guān)規(guī)定規(guī)范，鋼筋混凝土現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間接為55m，鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距為45m，根據(jù)工程的實際情況考慮，本設(shè)計方案選擇不設(shè)縫的施工方案，但是由于混凝土存在收縮問題，因此在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以從廠房建筑的中部框架部位從基礎(chǔ)頂面至屋面設(shè)置10m寬的后澆帶。同時為了保證質(zhì)量，還需要在鋼框架子結(jié)構(gòu)和混凝土墻體之間進行連接構(gòu)造，具體可以通過連梁采用剛性連接或鉸接。具體的施工策略為:調(diào)整結(jié)構(gòu)施工順序，先澆筑混凝土簡體，然后安裝鋼框架;用剛性連接的鋼框架梁柱節(jié)點;調(diào)整鋼管柱的長度等方式進行;

③截面形式及計算。鋼管混凝土組合柱結(jié)構(gòu)的截面形式有3種，一種是圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，一種是矩形鋼管混凝土姐歐股，還有一種是多邊形鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。在廠房建設(shè)中使用最廣泛的就是矩形和圓形鋼管混凝土組合柱。圓形鋼管混凝土組合柱的強度和抗壓性是最符合廠房建設(shè)的，所以在該廠房車間建設(shè)中使用的就是圓形鋼管混凝土組合柱。在對廠房的排架進行計算時，采用的設(shè)計福軟件是中國建筑學(xué)院編制的鋼結(jié)構(gòu)STS軟件，這種軟件在計算鋼管混凝土組合柱的截面時是根據(jù)CECS28B90計算的;

④柱腳設(shè)計。柱腳的鋼管應(yīng)該使用封板進行封閉，這樣能夠減少柱和接面的壓力。從本案例中來看，封板和柱腳相連接的地方有勁肋，這是為了更好地提高柱腳的受力。而且，廠房中鋼材混凝土組合柱的柱腳有兩個杯口插入，在杯口處灌入混凝土，這樣有利于提高整個柱的受力荷載;

⑤鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的防火設(shè)計。常用的防火措施種類比較多，一般就是將構(gòu)件利用保護材料進行包裹，以此延續(xù)構(gòu)建的升溫速度，為滅火提供時間。基于本工廠的工作環(huán)境，本次的設(shè)計具體選擇的是膨脹型防火涂料保護法，此種方法能夠消除傳統(tǒng)發(fā)生火災(zāi)時產(chǎn)生的有毒氣體的弊端。具體的設(shè)計是選擇由有機樹脂、發(fā)泡劑以及碳化劑等構(gòu)成的厚度在5mm左右的涂料，一旦發(fā)生火災(zāi)時，該涂料就會膨脹，形成比原來還要厚幾十倍的多孔碳質(zhì)層，阻擋外部對內(nèi)包構(gòu)件的傳熱，便構(gòu)件的耐火極限可達(O．5～1.5)小時;

⑥剪力墻子結(jié)構(gòu)體系延性設(shè)計。在鋼框架一混凝土剪力墻混合結(jié)掏體系中，由剪力墻和剪力墻組成的筒體承擔(dān)了85%以上的水平剪力，應(yīng)保證混凝土墻體具有足夠的延性，因此在連接處設(shè)置型鋼柱，既能有效防止裂縫的出現(xiàn)或展開，又能方便鋼結(jié)構(gòu)的安裝，減少鋼柱與混凝土墻體之間的豎向變形差異產(chǎn)生的不利影響。設(shè)計時應(yīng)考慮框架具有一定的抗剪承載能力，其值不宜小于帶框墻總剪力的20%。同時剪力墻軸壓比應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防等級確定。該廠房設(shè)計剪力墻軸壓比控制值按規(guī)范要求應(yīng)小于0.6，以保證其延性。

3工業(yè)廠房鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計的保障

實現(xiàn)對工業(yè)廠房與混凝土組織結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化必須要做好以下工作:一是要把握基本的鋼與混凝土組合設(shè)計原則，通過設(shè)計保證廠房使用壽命，強化對廠房的質(zhì)量控制以及達到最優(yōu)化的經(jīng)濟目標，也就是在設(shè)計的過程中要綜合考慮建筑項目的全壽命期的成本和效益問題。只有把握上述的基本原則才能保證設(shè)計的方案具有價值;二是提高工業(yè)設(shè)計人員的綜合素質(zhì)，提高他們的設(shè)計理念更新。鋼與混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計是新型的設(shè)計方案，也是當(dāng)前工業(yè)設(shè)計較為常見的一種技術(shù)，因此需要設(shè)計人員要把握設(shè)計的關(guān)鍵問題，強化質(zhì)量管理意識和安全意識;三是加強施工管理。保證施工工序嚴格按照設(shè)計的要求進行，以此保證工業(yè)廠房的質(zhì)量。通過對該廠房鋼與混凝土結(jié)構(gòu)的性能檢測，通過設(shè)計提高了結(jié)構(gòu)剛度，達到了良好的抗震效果，優(yōu)化了建筑布局和空間的使用，更為重要是將降低了造價，提高了工廠的經(jīng)濟效益，提升了工廠廠房的使用壽命。

參考文獻

［1］鄭友柴．管混凝土組合柱在重鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房工程中的應(yīng)用［J］．中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013(22)．

［2］張兵兵．工業(yè)廠房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計分析［J］．建材與裝飾，2017(04)．

作者：韓鳳朝 單位：河北英科石化工程有限公司