工业厂房钢筋混凝土框架结构设计浅述

王嘉

摘 要：随着我国现代化程度的提高，各个行业得到了飞速的发展，尤其是近些年工业的发展极为迅速。各地都重视了工业化的建设，涌现很多工业生产单位。在工业生产中，工业厂房是工业生产的基础，提高工业厂房的质量和使用寿命成为了一个重要因素。随着建筑行业的发展和经验积累，钢筋混凝土也非常成熟和流行，在工业厂房建设中使用这项技术，可以使工业厂房质量有很大提高，本文针对工业厂房钢筋混凝土框架结构设计进行浅述分析。

关键词：工业厂房；钢筋混凝土；框架结构；设计

1 引言

根据多年的建筑经验积累，钢筋混凝土架构设计具有稳定性非常好，并且在抗震、抗撕裂、称重性、弹性等方面效果非常显著，也深受人们推崇，故此使用非常广泛，而在工业厂房这种建筑中使用也非常普遍。工业厂房的特点是厂房面积大，跨度也较长，一般的框架设计虽然能够满足建筑需求，但先比钢筋混凝土框架结构还是有一定的劣势，本文从工业厂房钢筋混凝土框架结构的组成、特点和设计进行分析阐述。

2 工业厂房钢筋混凝土框架结构的组成体系分析

（1）钢筋混凝土框架结构的支撑体系：梁和柱是支撑体系中重要组成部分。它能够很好的支撑上部建筑，并将上部建筑的压力通过柱传递给地基，有效的将压力分担。梁柱结合是常见的框架结构，非常适合占地面积大，长度较长的工业厂房，大部分厂房都以此结构为基础。

（2）钢筋混凝土框架结构的纯框架体系：有些厂房为节省内部空间，省去了梁柱设计，采用框架结构。既是将建筑的四周、脚点都使用框架，有一定的弹性，但是从整体来讲并不节省材料，所以使用的相对较少，如果厂房面积相对较小，需要节省内部空间，可以考虑使用这种体系。

（3）钢筋混凝土框架结构的钢架支撑体系：使用钢架联合、混合进行支撑，也可以节省部分空间，但是由于支撑压力和重量都通过钢架传递，对钢材选型很重要，应用也较少。

3 工业厂房使用钢筋混凝土框架结构的优点

由于钢筋混凝土架构的结构简单，整体性强，抗震性效果也非常好，无论从施工、日常维护排查问题、维护方便，从而更容易保证厂房的质量。满足工业厂房对耐用性、承重性的需求。

4 工业厂房常用的钢筋混凝土框架结构

（1）横梁架构：该结构布置好支撑柱，在支撑柱上盖上屋架，横向铺设横梁，此结构为非常常用的框架结构，支撑加衡量柱能确保稳定性，除本身的自重被支撑分担压力以外，对风雪、暴雨、冰雹等也有很好的称重作用。青岛利群超市在李沧的物流仓储中心用的就是横梁结构，总体结构五层，分布在长度82.8m，宽度12m的空间内，确保了自动化立体仓库的使用安全性和牢固性。

（2）屋盖结构：屋盖包括横梁、屋架、托架、天窗架、中间屋架等组件，有很强的稳定性。同时可以防雨、防积水和阳光照射。在目前的很多单层厂房设计施工中，常借助屋盖结构进行施工，常见的就是临沂的很多板材加工工厂。

（3）制动梁：非常关键的称重架构，分为水平和垂直梁，能够很好的分担压力。

（4）墙架：保护内部，承担墙体，辅助支撑柱分担压力。这些结构都力求结构简单，稳定，承担压力大，选材要慎重，尤其是承重部分，要进行加固，确保整体架构的坚固性，从而能很好的传递压力给地基，并分担压力。

5 工业厂房常用的钢筋混凝土框架结构设计要点

（1）承重负荷要点处理：在各种架构中会有很多交点，尤其是横向、垂直、水平交汇处，这些地方是负荷的重要位置，设计时需要对这些点慎重考虑，综合各项因素进行设计。如自身重力，架构中如何抵消横向压力、纵向压力、垂直压力。当这些综合到一起所形成的整体水平压力，这些是务必需要关注的事项。这些承重点如何能够包装，进行保护好，避免对室内其他设施产生影响，也不能裸露到外面，以免受到损伤。还要考虑，在整个框架确定后，如果有大雪、冰雨、风雪等恶劣天气时，可能产生的整体压力，会不会产生不利影响，这些因素也至关重要。一定要确保整体的稳定性，以及特殊条件下的抗压能力，并能长时间稳定支撑。

（2）科学结构延伸设计：在设计中每一个结构组建都不是独立存在，和其相邻以及承重组建都有很大的关联。尤其是在图中会分为各个平面，要充分考虑同一平面、相邻面、对立面之间的关系。尤其是处于底层平面的构建，要能承受住起上一层面的压力，逐层下上的质量变化、高度变化、承重力的变化要设计科学、合理，使用力学工时反复校验。每个平面带来的压力不是单独存在，会延伸到其他平面以及承重面，要精确计算，这些延伸的压力会被合理分担到各个面以及承重柱。承重柱以及墙体会直接承受最大压力，这些压力在每一个层面会分担，同时也会对底层产生压力。

（3）受力结构合理：充分考虑结构受力的原理，利用物理知识，合理设计结构。确保受力的影响充分考虑，并能被合理分担。受力要考虑水平受力、还要考虑垂直受力，两个受力不止是相加那么简单，要用复杂的公式反复计算。却把最大荷载可以被接受，被分担，从而达到设计的结构稳定，还要考虑其他意外受力的情况，避免出现超过负荷。

（4）防结构变形设计：在机构设计中有很多重要支撑柱、以及轴承，这些轴是架构中非常重要的关键要点，承重的压力要比一般的压力大，比如框架边缘的轴压力应该比中间的轴压力小，这些轴一旦受力不均匀，长期使用情况下，很有可能会造成变形，一旦一个出现变形就会逐渐影响到整个架构，从而降低了框架的稳定性。尤其是一些顶部压力较大的工业厂房，要充分考虑此因素，设计中对此处要做关键处理，采用对中分担架构，注意与其他材料的区分，确保关键轴的坚固性。同时平面与平面之间的连接处也要充分考虑，防治平面受力过重产生侧移，会造成结构严重变形，后期也很难补救，一定要精准计算。

（5）加固设计：有些平面或者支撑柱由于承受的压力非常大，很容易产生变形，而在设计中有很多因素制约又不能有效的分担压力，这是可以考虑进行加固设计。加固设计分为直接加固和间接加固。直接加固是指对于支撑柱采取一些加粗、加大尺寸提高其抗压能力的加固，这种加固在设计时会充分考虑，并被优先使用，相对会耗费一定的成本，如果收到空间的限制需要改变材料的质量，也会增加成本。间接加固是指在主要支撑力的平面或者支撑柱的周围，架设一些拉杆，这种拉杆有一定的弹性，可以随着压力的增加而充分分担压力，也能有效的分散负荷，有效的防止结构变形。

6 工业厂房钢筋混凝土架构设计坚持的原则

以上提到的要点是设计时可能遇到的难点以及风险，这些问题需要慎重考虑，除此之外在设计时要有原则性。首先我们必须要遵守设计的基本规范，经过多年的努力都会有很多经验性的规范，会规定哪些设计可以用，哪些设计不能用，哪些结构可以多用，哪些结构只能用在某种特定条件下等。其次，要充分考虑实际情况，实际土壤情况，实际的工厂需求，工厂主要使用哪些工具，会使用哪些大型设备，会不会造成意外的压力对整体结构产生影响等等。然后要保证设计的有效性，所设计的结构必须物有所用，要能有效的分担压力，起到自身应该所起的作用，不做無用功。最后要保证稳定性、安全性原则，这是最为基础的要求，所有的设计都应该在此原则的基础上进行科学的设计，并不断的优化结构，采用先进、有效的方案，多吸收好的经验，确保设计先进、科学、适合需求、满足需求。

7 结语

钢筋混凝土框架结构设计这些年除了工业厂房外，也被应用到其他各个建筑中，几乎很多结构设计都能看到这种设计的影子。这种设计相对简单、稳定、安全，同时随着技术不断的发展进步，这种结构也不断的被补充、优化，逐渐形成了各个专业的体系，使结构设计多样化、科学化，从而满足各个来自领域的需求。

参考文献：

[1] 刘道鹏.混凝土框架厂房结构设计[J].城市建筑，2015（5）：49～50.

[2] 陈国友.试述高层建筑结构设计的优化[J].信息化建设，2016（1）.

[3] 余宝山.高层建筑结构设计的要点分析[J].江西建材，2016（3）.