工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值變化及其影響分析

1、<p>　　工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值變化及其影響分析</p><p>　　【摘要】本文筆者對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值變化進行了有效分析，其次對影響因素進行了概述，希望對廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計人員提供幫助。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】工業(yè)廠房；結(jié)構(gòu)；荷載取值；變化；影響 </p><p><b>　　前言 </b></p>&

2、lt;p>　　隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，工業(yè)建筑設(shè)計也趨于多樣化。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)的各個環(huán)節(jié)進行分析，在建筑結(jié)構(gòu)上可能會出現(xiàn)不同的荷載，可見，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中荷載是一個不確定的隨機變量。由于荷載的量值變化會隨著建筑時間持續(xù)性和結(jié)構(gòu)動力反應(yīng)變化而改變。在荷載分類中，可分為永久荷載、可變荷載、偶然荷載。 </p><p>　　一、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載變化分析 </p><p>　　荷

3、載標準值是荷載基本代表值，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需根據(jù)在使用期間可能出現(xiàn)最大荷載，按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)分別進行荷載組合，應(yīng)取各自最不利的組合進行設(shè)計。 </p><p>　　1、承載能力極限狀態(tài)，應(yīng)按照荷載的基本組合或者是偶然組合計算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值，以下列設(shè)計公式表達： </p><p>　　式中：γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，應(yīng)該按照相關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定使用； 為荷載自合的效

4、應(yīng)設(shè)計值； 為結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值，需要按照有關(guān)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范來確定； </p><p>　　2、荷載組合的效應(yīng)設(shè)計值為Sd，從下列荷載組合值中取用最不利的效應(yīng)設(shè)計值： </p><p>　　1）可變性荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值，應(yīng)該按照下列公式進行計算： </p><p>　　公式中， ――第j個永久荷載的分項系數(shù)。 ――第i個可變荷載的分項系數(shù)，其中 為主導(dǎo)可變荷載

5、 的分項系數(shù)； ―第i個可變荷載考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)，其中 為主導(dǎo)可變荷載 考慮設(shè)計使用年限的調(diào)整系數(shù)； ―按第i個可變荷載標準值 計算的荷載效應(yīng)值，其中 為可變荷載效應(yīng)中起控制作用者； ―第i個可變荷載 的組合值系數(shù)；m為參與組合的永久荷載數(shù)；n為參與組合的可變荷載數(shù)； </p><p>　　2）永久荷載控制的效應(yīng)設(shè)計值，應(yīng)該按照下列公式進行計算： </p><p>　　永久荷載的

6、分項系數(shù)應(yīng)該符合規(guī)定，當(dāng)永久荷載效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時，對可變荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)1.2，對永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取1.35；當(dāng)永久荷載效應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時，不大于1.0； </p><p>　　二、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值變化的影響因素 </p><p><b>　　2.1荷載流線 </b></p><p>　　在對公共建筑進行設(shè)計時，考慮的重要問

7、題就是人員的聚集以及如何分散，為此，需要設(shè)計人員按照流線位置來確定出可變荷載的數(shù)值，但是工業(yè)廠房建筑不僅僅需要對人員流線進行必要的考慮，還需對運輸流線進行分析。由于，運輸流向中存在著非常重要的設(shè)備荷載，其對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)荷載的取值計算有著重要的影響。為此，設(shè)計人員應(yīng)對工業(yè)廠房的設(shè)備運輸以及檢修流線，尤其是應(yīng)用哪些具體的運輸方式都要清晰的了解。比如，某廠房建設(shè)使用的是車輛運輸，則需要將其最終的荷載應(yīng)該包括車輛運輸荷載；而如果選擇使用吊車吊運

8、，則還需要明確吊車臨時停放的位置，防止出現(xiàn)誤操作，以此造成樓板破壞；如果有些物質(zhì)需要存儲，而且重量比較大，這時還需要有關(guān)人員考慮該物質(zhì)在不同的狀態(tài)下，所產(chǎn)生的不同的荷載情況。 </p><p>　　運輸流線需要經(jīng)過板塊，應(yīng)該根據(jù)影響線法來進行計算，找到最不利位置進行分析，以此確保運輸流線荷載符合要求。如果設(shè)備就位安裝，主要是依靠預(yù)留位置來實現(xiàn)，這種情況下，在設(shè)計荷載時，需考慮到設(shè)備可能對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生的損害，例如，

9、通常會在樓板預(yù)留洞上方設(shè)置的吊點等；需要明確有些設(shè)備需要穿過墻體設(shè)備。荷載設(shè)計以及安裝主要是針對廠房的樓板面、梁，作用在墻體上的荷載概率并不高，為此在計算墻體荷載時，應(yīng)該適當(dāng)?shù)倪M行折減，在相關(guān)規(guī)范中，針對消防車的荷載，都屬于小概率事件，此時在進行計算時，也需要進行折減。否則，整個廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計取值的準確性也會受到影響。 </p><p><b>　　2.2偶然荷載 </b></p>

10、<p>　　一般而言，具有一定危險性的工業(yè)廠房，比如石油化工類的廠房，在對其進行廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計時，應(yīng)該考慮到偶然荷載因素，比如爆炸所產(chǎn)生的荷載等。盡管偶然荷載出現(xiàn)的機率比較小，但也需考慮，并且進行詳細的計算分析，通常情況下，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝以及具體發(fā)生的概率來進行荷載取值。荷載偶然組合效應(yīng)設(shè)計值為Sd；用于偶然事件后受損結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性驗算設(shè)計值，應(yīng)該按照下式進行計算： </p><p>　　―第1個可變

11、荷載的頻遇值系數(shù)； ―第i個可變荷載的準永久值系數(shù)； </p><p>　　只需按照公式要求將數(shù)據(jù)代入其中，進行計算即可，由于工業(yè)廠房的類別不同，需考慮到現(xiàn)實情況，以確保計算合理，數(shù)值準確。 </p><p><b>　　三、工程實例 </b></p><p>　　某工業(yè)廠房建筑樓面活荷載標準值由原來的1.5kN/m2提高到2.0kN/m2；風(fēng)

12、荷載及雪荷載標準值的概率取值，由原來的30年重現(xiàn)期的最大風(fēng)（雪）壓值調(diào)整為50年重現(xiàn)期的最大風(fēng)（雪）壓值等帶來的影響比較明顯。按照這些影響因素，算例中采用了抗力參數(shù)和經(jīng)換算的荷載參數(shù)，計算時采用的荷載效應(yīng)組合為，永久荷載+樓面活荷載，，其計算公式為： </p><p>　　通過上述表中，可知采用規(guī)范S1與規(guī)范S2所計算出來的荷載數(shù)值有很大的差異，而兩者的差異變化，正是此工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值的變化范圍。 <

13、;/p><p><b>　　四、結(jié)束語 </b></p><p>　　綜上所述，可知對工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值變化及其影響進行分析十分必要，因為隨著市場經(jīng)濟體制的不斷完善，我國的工業(yè)廠房建設(shè)越來越多，結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值使其建設(shè)階段最為重要的內(nèi)容之一，如果荷載設(shè)計取值不合理，很有可能會出現(xiàn)嚴重的后果，比如廠房結(jié)構(gòu)在遇到突變的情況下，坍塌或者損壞等，為此在設(shè)計荷載時，一定要多加

14、注意可變性荷載，尤其是偶然荷載，雖然偶然荷載出現(xiàn)的概率比較低，但是也需要慎重考慮的。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 李繼承，陳波，結(jié)構(gòu)設(shè)計的荷載組合效應(yīng)探討[J]. 中國水運（下半月刊）. 2010（11） </p><p>　　[2] 苗寅，趙伯霖，有關(guān)概念設(shè)計在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的具體應(yīng)用初探[J