化工厂房钢筋混凝土框架结构设计策略

刘文鹏 王晓毅

山东大齐石油化工设计有限公司 山东淄博 255400

在实际化工厂房建设过程中，设计人员对于化工厂房钢筋混凝土框架结构的设计并不重视，目前化工厂房框架结构的设计主要体现在基本功能满足的情况下，并未对化工厂房钢筋混凝土框架结构进行延展功能设计。无论是化工厂房设计方还是建造方，都忽略了钢筋混凝土框架结构对于厂房的重要性，工业厂房作为体现化工业建设水平的指标，化工厂房子钢筋混凝土框架结构设计优化，不仅能降低施工成本，还能够有效的提升化工厂房的稳定性，并且提升化工业在市场中的核心竞争力。

1 化工厂房钢筋混凝土框架结构的设计组成及优势

1.1 横向框架

横向框架是化工厂钢筋混凝土结构中重要的组成部分，是整个厂房最重要的承重结构体系，保证横向框架结构中的柱、屋盖横梁以及屋架设计优良，才能更好的保证横向框架能够承担其所需要承担的荷载类型，在满足基础功能需求的情况下，不断提升化工厂房结构的稳定性[1]。

1.2 屋盖结构

保证屋盖结构能够稳定承受荷载作用的构成部分，分别是托架、横梁、檀条以及中间屋架等，屋盖结构主要是用于厂房整体结构的遮盖作用，主要是为了避免雨水进入厂房，造成屋内设备和设施的损坏。

1.3 支撑体系

钢筋混凝土框架结构是保证厂房整体结构稳定性的基础，在与吊车梁等有效结合之后，能够更好地承担纵向水平框架所带来的荷载作用，提高整体框架的稳定性。支撑体系也是工业厂房钢筋混凝土框架结构中的重要承重结构体，有效地支撑工业厂房中各个部分的荷载，是保证工业厂房稳定及高度的重要组成。

1.4 托架结构

托架结构主要是化工厂防水施工过程中，在工业工艺运行过程中，能够承受吊车竖向荷载，并同时解决吊车水平荷载的重要支撑点，作为工业厂房钢筋混凝土框架结构中的重要组成，在工业厂房实际运行过程中，不仅要承担自身自重造成的负载，还需要承担工业厂房运行中吊车所带来的荷载，保证桁架与梁之间的稳定性，才是促进化工厂方钢筋混凝土结构可靠性的主要措施。

2 工业厂房钢筋混凝土框架结构设计要点分析

2.1 结构荷载设计

工业厂房钢筋混凝土框架结构在设计的过程中，首先需要注意结合后台的设计，结构荷载作为混凝土框架中的重要支撑体系，可以分为垂直荷载、水平荷载以及其它荷载，只有综合分析这些荷载类型，掌握结构或载的作用力分析，更好的保障厂房结构的稳定性，一般来说，钢筋混凝土框架结构需要承担大部分的荷载为垂直荷载或水平荷载，加强对工业厂房框架结构和材料设计，才能够保证工业厂房结构的稳定性，有序开展工业厂房荷载设计，为工业厂房安全性提供有效保障。

2.2 结构变形设计

工业厂房在实际使用过程中受到的变现影响，主要是以轴向变形为主，房结构的中心轴线受到的压力大于侧柱压力，因此在设计的过程中需要引起设计者的重视，分析走向变现压力的影响因素以及构建数学模型，对轴向压力进行分析，同时还需要考虑中心轴和侧轴的变形差，分别设计中心轴和侧轴的最大可承受压力，使结构设计的有效性能够基本得到保障。

2.3 结构延性设计

设计人员在设计工业厂房钢筋混凝土结构时，必须保证结构延性的合理性和有效性。事实上，为了保证结构延性的合理性，一般情况下，可以采用正面和平面支撑的设计方法，从根本上提高植物结构本身的稳定性，同时促进结构的发展。可增强对地震等自然灾害的抵抗力。因此，设计者必须合理选择结构类型，避免出现一系列错误问题，保证结构的安全稳定。

2.4 框架结构设计

2.4.1 框架结构直接设计

设计师必须直接设计工业厂房的框架结构，一定程度上提高工业厂房结构的稳定性和安全性。在工业厂房结构设计中，设计人员以直接设计厂房结构模型，参照厂房结构模型进行混凝土厂房施工，在施工中如果出现部分施工的混凝土性能无法满足结构施工需求，设计者会在结构模型的基础上，进行些微的改动，使混凝土施工更加符合工业厂房结构的需求，设计者能够修改的内容也仅限于钢结构中部分构件的尺寸和规格，并在此基础上，保证工业厂房结构中的消防结构设计，从而提升工业厂房的安全性。

2.4.2 框架结构的间接设计

工业厂房框架结构的设计中，包括对预制构件的设计，其中需要对框架结构进行合理设计，根据可能的受力情况进行仿真分析，并以此最终框架结构图纸设计的基础，在保证工业厂房框架结构可行性的基础上，同时确保了框架结构设计的合理性，能够有效的避免后续设计变更的可能，并且通过预应力拉杆水平，混凝土风受力构件进行分析，间接设计的框架结构的图纸，并且有效地提高了框架结构设计的稳定性。

3 钢筋混凝土框架厂房施工工艺及质量控制要点

3.1 钢筋混凝土框架厂房施工工艺

3.1.1 模板工程

在模板工程中，模板的材料和选用的模板方法是非常重要的内容，与后期混凝土浇筑的质量水平密切相关，是保证施工质量的核心内容。其中，模板的材质尤为重要。因此，施工单位需要了解不同模板的材料，如木模板、钢模板等，根据实际施工需要，结合这两种模板的性能差异来选择模板。适合进行车间建设的材料。例如在使用钢木联合模板系统时，常用的主龙骨是10# 槽钢。此外，为满足柱、梁、现浇楼板等结构的刚度和强度要求，框架必须使用5# 方钢，并配套使用的辅助龙骨材料轻质。材料抗压性能好，安装操作方便，铝合金钢梁简单。

3.1.2 加固工作

钢筋法施工时首先要做的是将钢筋调直、除锈、剪裁一系列施工步骤、检查并设定好下料尺寸，同时焊接钢筋的接头位置。如果钢筋接头数量足够，则需要按施工标准进行散布，然后制作预应力筋，同时进行冷拔、打捆、切割和编织。确保形状捆绑在一起，完全满足后续施工过程的要求。最后，合理、科学地布置水路，先将波纹管预先填满，进行灌溉，检查是否漏水，然后根据梁的类型和要求进行延伸。应使用形状良好的框架，钢筋应成型安装固定，使钢筋间距为80cm。

3.1.3 混凝土工程

混凝土工程是光架结构施工过程中重要的一个组成部分，混凝土工程施工技术在开始施工之前，首先要确认框架结构的中心位置，并且对材料进行相关的质量检验，做好提前施工准备，以此来保证混凝土施工工程的施工质量。混凝土工程施工的过程包括三个方面，一是要确定混凝土的配合比，混凝土的配合比直接影响钢筋混凝土施工结构的稳定性，在进行混凝土施工之前，需要对混凝土配比进行试验，确认最佳混凝土配比之后，方可进入下个施工阶段；二是对混凝土的含水率进行控制和测量，混凝土的含水量对于钢筋混凝土施工结构的稳定性有着重要的影响，同时还能够影响框架混凝土的施工质量，将砂石的含水率控制在可理的范围内，才能够提高钢筋混凝土生产施工的水平，保证混凝土施工工程的有序进行；三是按照施工程序需求，合理的安排施工材料，对施工材料进行合理的储存和堆放，严格按照工业厂房施工标准，按照一定的顺序进行材料排列，避免材料混乱造成的施工进度影响，或者由于施工材料混乱引起的材料质量问题，导致施工质量降低。

此外，在钢筋下料成型时，应进行一系列的质量检查，并执行以下步骤，确认后方可施工；在模具中安装钢筋时，表面必须保持干净整洁，不得有腐蚀现象。同时，必须严格控制钢筋进入模具的位置，与图纸标记相匹配，避免钢筋外露；绑扎钢筋时，应绑扎两层或多层，钢筋的纵横交点应保持在边界范围内，以保证稳定性。严格控制混凝土浇筑和施工振动。浇筑混凝土时要保持浇筑过程的连续性和均匀性，而在振动法的情况下，保持振动压实非常重要，这是防止混凝土浇筑裂缝的关键内容。另外，在进行振动施工时，控制施工时机尤为重要，因此要根据现场的施工条件选择合适的振动时机，防止出现渗漏和瞬态现象。当振动施工完成，混凝土强度达到相关标准后，即可开始下一阶段的拆模工作，并可以定期进行合理的维护保养。

3.2 钢筋混凝土框架厂房施工质量控制

3.2.1 材料质量控制

在工业厂房钢筋混凝土结构施工过程中，材料的选择尤为重要，材料作为施工的基础，需要从几个方面进行材料质量的控制，一是要根据施工地所在的地质条件和环境，选择安全性高，耐腐蚀性强，环保性较高的施工材料；二是在进行施工材料选购时，应该与信誉良好的供应商进行合作，并且随机检查施工材料的质量；三是按照材料的需求进行分类储存与管理，避免材料受到污染或者破坏；四是施工之前一定要进行材料的入厂前检验，确保施工材料在入场前没有出现损坏或者腐蚀等情况，从而影响施工质量。

3.2.2 做好施工组织活动

工业厂房施工之前需要做好施工组织计划安排，包括人员调查，材料分配，以及场地资源应用等，同时还需要进行施工方案确认，由多方进行施工图纸确认和技术交底，在确认施工图纸完整合理之后，再将施工图纸应用于施工中，并由施工方选择合理的施工工艺，提前布置施工场所和选购施工材料，安排施工进度。

3.2.3 混凝土结构检查

在完成工业厂房混凝土结构框架施工之后，需要由监理单位和业主方以及施工方共同对混凝土结构进行检查，并对混凝土结构性能进行技术评价，在检查的过程中做好相关质量指标记录，在出现施工质量问题时，及时对质量问题进行修复和弥补，以便于后续继续展开工业厂房施工。

3.2.4 履行管理职责

工业厂房施工管理过程中，管理部门是由多方单位共同组成的，包括业主方，监理方以及施工方等。在施工过程中，各部门需要积极的履行自身的职责，却自身的责任和目标，同时与现场的施工管理人员进行配合，落实动态施工管理，将施工管理制度落实到实处，提高施工质量，并且对整体项目进行把控，以此来提高工业厂房建设的施工质量，保证施工过程的质量安全问题。

4 结语

总之，在化工厂房钢筋混凝土结构设计中，首先要明确结构的组成部分，包括横向框架、屋盖结构、支撑体系以及托架结构等，进一步完善框架结构设计中的结构荷载、结构变形、结构延性、结构框架等方面的设计，重点关注钢筋混凝土结构中模板工程、加固工程、混凝土工程的施工，注意控制材料质量，组好施工组织计划，履行管理层的职责，加强员工培训，并定期继续宁混凝土结构检查，从而保证化工厂房混凝土结构的稳定，在此基础上进步拓展厂房的功能。