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【摘要】本文針對工業建筑設計施工的結構進行分析，采取加固補強措施，在施工期間保證廠房的生產不受影響，采取恰當的方式提高工業建筑設計施工的使用壽命和抗震防震性能，并針對鋼結構建筑的特性進行分析，對鋼結構的加固補強設計優化給出了建議。

【關鍵詞】鋼結構；工業建筑設計；建筑施工；優化；措施

1.工業建筑設計施工的鋼結構特點

工業建筑設計施工的鋼結構特點主要表現在以下五個方面：（1）工業建筑的鋼結構采用的維護結構比較輕，一般采用的是鋁合金壓型板。（2）工業建筑設計施工鋼結構的柱距要符合經濟柱距的要求，才能對后期的施工提供交大的益處，最合理的柱距為12m[1]。（3）工業建筑設計施工的鋼結構，主要采用焊接進行連接。（4）工業建筑設計施工的面積要≥1000m2，屬于大型廠房。（5）工業建筑設計施工在建設中使用的是從外國引進的T型鋼等材料。針對鋼結構進行工程設計的過程中，要考慮承載力的實際測算。因此，需要通過合理的模型創新，保證結構在受力計算不低于實際鋼結構受力的情況下，將合理的配筋比和正確的內力計算出來。通過合理的結構設計，保證鋼結構的結構框架以安全系數更高的要求完成最后的施工。在設計階段不僅要考慮當前的安全系數，還要考慮施工以后環境改變而導致的施工系數轉變。在前提條件能夠被滿足的情況下，選用最優質的粗細集料，較大的粗骨料是首選材料。級配比優良的中砂是最好的細集料選擇，鋼結構工程施工過程中也要選用合適的中砂比例[2]。集料選得好，能夠很大程度上減少裂縫的產生。如果選擇的水泥等級較低，那么其剛性和強度就不足，在鋼結構施工完畢后，整體的質量就得不到保障，很容易出現大型裂縫。相反，如果水泥的等級選擇過高，在其澆筑完畢固結的過程中就會出現裂縫。因此，在施工材料選擇方面，不僅要關注原材料的質量，還要關注材料的合理等級和規格。鋼結構工程施工過程設計選取最佳配合比，盡量滿足設計需求，粉煤灰要適當地添加。在攪拌混凝土時適當添加優質的粉煤灰，不但可以減少水泥的使用數量，還能起到一定的潤滑劑效果。粉煤灰能填充混凝土的縫隙，使得混凝土更加密實堅固，大大提升橋梁結構的穩定性與安全性[3]。除此之外，將外加劑合理添加到混凝土的配置中，能夠達到很好的減少水分、增加塑性的效果。適當減水可以在保證混凝土坍落度的前提下，降低其絕熱溫升。

2.工業建筑設計施工預應力鋼結構加固補強的設計原則和難點

2.1設計原則

在工業建筑設計施工預應力鋼結構加固補強設計中應遵循以下原則：（1）在施工開始前，應當考慮工業建筑設計施工最初的原設計，結合原設計中的一些數據和投入使用中后期使用狀況等來明確施工過程中應當遵循的規范準則，最大限度上利用現有的結構來完善鋼結構的加固補強工程。（2）在開展設計時要考慮到結構構件自重及屋面荷載等無法卸載的荷載。（3）根據使用壽命的要求開展設計，不僅要提高結構安全性能，而且需要重視工業建筑設計施工的使用功能。（4）在加固補強的施工過程中，還需要保障生產環節不被影響。（5）當加固補強方案設計完成后，需要針對方案進行模擬，確保方案的完整性，并優化其中的一些施工措施，提高工業建筑設計施工的整體性。（6）根據現如今的廠房設計規范標準，明確廠房的承載力。

2.2加固補強施工的難點

在早期的工業建筑設計施工的建設中，所遵循的國家標準和當前的國家標準數值是相差甚遠的，因此在一些結構、零件構成、荷載數值等方面還是存在不同之處，混凝土的初始缺陷和收縮等也是問題關鍵所在，這也增加了加固補強的難度，必須在施工設計方案之前，對原有的設計方案進行研究，尋找一個切入點，和當前的施工技術聯系起來，最大限度地利用已有的結構進行方案的設計，同時還需要遵循加固補強的設計施工原則[4]。

3.工業建筑設計施工預應力鋼結構

加固補強的設計廠房鋼結構加固的主要方法有減輕荷載、加固補強排架柱、加大原構件截面和連接強度、改變結構計算圖形、阻止裂紋擴展等。通過分析和研究，制定了工業建筑設計施工鋼結構加固補強的具體設計方案。

3.1排架柱加固補強

排架柱是軸壓或偏心受壓的構件，具有較高的應力。可以對排架柱進行加固補強，發揮其最大的效力，同時，對鋼筋混凝土施以最大的預應力。柱腳處應當采取恰當可靠的傳力構造，能夠確保預應力有效地傳遞到被加固的構件上。而在排架柱加固補強的施工中，應當在預應力撐桿彎折處采用施工夾具，夾緊腳鋼，通過擰緊緊固螺母對螺桿進行橫向張拉。

3.2天窗型設計

在工業建筑設計施工鋼結構加固補強的設計中，應當設有天窗，一般分為縱向和橫向的兩種。在廠房生產運行中，若是產生大量的熱量，會影響整個廠房的生產效率，而天窗能提供散熱排熱功能。結構復雜的橫向天窗是一種比較適合柱距為12m廠房的天窗[5]。而縱向天窗構造比較簡單，但是在使用中必須設置天窗架，這樣會導致其受力和受風面積增大，對廠房帶來的更大的壓力。

3.3改變結構計算圖形

這一類方法主要是指工業建筑設計施工的荷載分布狀況，通過附加的桿件和支撐施加預應力，考慮空間協同工作等措施，對整體結構進行加固。結構不同，對應的加固方法也不同。對于受彎的構件需要改變其截面內力，從而改變內力進行加固，或者改變端部支撐的情況，使整體的結構變為撐桿式結構，第二種是可以對整體的結構采用增加結構或構件剛度的方法進行加固，一般是在工業建筑設計施工中增加支撐，形成更多的空間結構。

3.4裂紋的修復與加固

工業建筑設計施工經過常年的使用，零件部位處于不斷的磨損中，有的已經出現了裂紋，為了避免一些事故的發生，需要進行裂紋的修復和加固，才能保障工業建筑設計施工的使用壽命，同時，也將此舉措加入加固補強的設計和施工當中。工業建筑設計施工的鋼結構連接方式是焊接，在焊縫的位置會出現裂縫，且裂紋的種類是不同的，因此需要針對不同的裂紋，采取適宜的修補方式，進行加固[6]。

3.5擱置吊車梁的排架柱牛腿

排架柱牛腿抗剪力度不足，因此在進行加固補強措施時，會利用四角預應力切肢角鋼撐桿與槽鋼組成的方式，這樣會使得混凝土上桿和上桿的預應力都會延伸至牛腿，使得加固補強的效果達到最佳。

4.通過加固補強對工業建筑設計施

工帶來的改變和益處通過加固補強提高了工業建筑設計施工的整體性能，主要的改變和表現如下：（1）通過預應力鋼結構的加固補強，能夠提高現有結構的使用壽命和抗震防震能力，為改變工業建筑設計施工使用性能帶來了一定的幫助，同時在一些重大施工項目中也得到了高效的應用并取得了良好的效益。（2）工業建筑設計施工的基本建筑材料是鋼筋混凝土，實施加固補強的設計與施工，其實是針對鋼筋混凝土的結構中存在的缺點進行分析，充分考慮到混凝土的初始缺陷，以及對外界的污染和影響，改善這些缺點。（3）由于工業建筑設計施工建設初期和當前所實行的國家標準并不相同，因此在荷載取值上也存在很大的差異，通過加固補強，能夠提高工業建筑設計施工整體荷載。（4）通過對加固補強后整體結構進行計算和檢測，保障了整體結構的可靠性和安全性。（5）加固補強時施加預應力的都是鋼材，在對這些鋼材進行檢驗的過程中，要注重其存在的裂紋等，控制好鋼材的裂紋，也是一項重要的加固補強的措施。

5.結語

總而言之，工業建筑設計施工在常年的使用中，結構受到了損失，嚴重危害了企業的生產效益和人身財產安全，因此需要在加固補強工程開工之前針對工業建筑設計施工原設計方案進行分析和整合，確定設計方案。在工業建筑設計施工進行預應力鋼結構的加固補充設計施工中，應當針對原有的設計進行分析和總結，結合現有的標準來開展方案的設計。可以采用新型的加固補強措施，改變結構計算圖形，修復工業建筑設計施工的裂紋，同時還需要對排架柱進行加固補強。只有不斷地進行加固補強施工，才能提高工業建筑設計施工的使用壽命，確保企業和員工的人身財產安全和經濟效益，同時提高廠房抵御自然災害的能力，提高廠房的使用壽命。

參考文獻

[1]丁敏.鋼結構工業建筑設計的實踐研究[J].建材與裝飾，2017（46）：87-88.

[2]郭磊.鋼結構工業建筑設計實例[J].建筑技術開發，2017，44（2）：107-108.

[3]張華杰.對鋼結構工業建筑設計的研究[J].四川水泥，2016（2）：98-98.

[4]馬麗.鋼結構工業建筑設計應用中的問題探討[J].建筑工程技術與設計，2018（13）：914.

[5]黃璐，李鋒.基于輕型鋼結構工業建筑設計的分析[J].中小企業管理與科技，2016（20）：70-71.

[6]王璇.基于輕型鋼結構工業建筑設計的分析[J].環球市場，2016（19）：229-230.

作者：劉麗 單位：中國石油天然氣第七建設有限公司