探讨工业建筑结构的设计优化

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1、探讨工业建筑结构的设计优化余小燕1张胜1张芳2江苏智方建设工程有限公司武汉分公司430070新疆石油勘察设计研究院规划建筑所834000摘要：随着科学技术的不断进步以及工业建设的不断发展，工业建筑的功能要求日益提高，在工业建筑结构设计中考虑的因素也越来越多，因此需要对工业建筑结构设计进行优化，以确保建筑结构体系的安全性。木文主要对工业建筑结构设计优化方法进行了探讨。关键词：工业建筑，结构设计，优化方法工业建筑牛产工艺复杂、附加荷载作用大、附加地震作用突出、旋转机器运行时会产牛一定的振动和噪声、工业厂房通常需施加吊车荷载，因此，在进行工业建筑结构设计时应结合实际情况予以合理设计，并通过一

2、定的优化方法对工业建筑结构设计存在的问题进行优化，如采用弹簧隔振技术优化磨煤机基础、利用SAP2000系统对吊车荷载进行有效的处理等，以优化建筑结构体系，确保工业建筑的安全性。一、釆用弹簧隔振技术对磨煤机基础的优化处理磨煤机作为一种重要辅机，通常被设置在煤仓间零米层，倘若不采用有效的隔振措施，将会产牛很大的振动，从而会诱发故障，致使电站设备受到影响，甚至中断电站运行。若采用常规的设计方法，不计算动力，基础块的重量会是磨煤机重的2〜5倍。因此，为了将这些不良影响降到最低，应采用弹性支承隔振系统。与传统支承方式相比，采用弹性支承隔振系统，磨煤机所需要的基础块相对小得多，而且在减少基础块质量

3、的同时，还能确定系统的正常稳定。磨煤机隔振主要通过弹簧隔振器得以实现的。弹簧隔振器采用优质耐用的圆柱螺旋压缩弹簧，其中的粘滞阻尼器具有与速度成正比的阻尼作用，隔振效率通常可达90%o以湖南某电厂为例，介绍弹簧隔振技术对磨煤机基础的优化处理。该磨煤机基础弹簧隔振系统主要由基础台座、阻尼器以及弹簧隔振器三部分构成。基础台座厚度和隔振元件布置可根据业主提供的磨煤机的有关数据加以确定，磨煤机弹簧隔振基础则需要根据磨煤机制造商提供的有关资料进行动力计算，以使磨煤机弹簧隔振基础安全运行得到保证。与常规基础块相比，采用弹簧隔振系统后的磨煤机基础有了较多的优势:(1)采用弹簧隔振系统的磨煤机基础台座的

4、重重仅是常规基础块的一半，这样占地空间大大减少了，有助于工艺的合理布置。(2)采用弹簧隔振系统后，磨煤机基础的振动具有了一定的可控性，这样传到基础下面的荷载将会减少，地基基础的处理费用也会大大降低。磨煤机产生的振动减小了，周围厂房及工作人员的振动所受的影响也相对减少了，也不再会有明显的振动传递到主厂房上，这样由振动引起的锅炉及锅炉内衬的损坏以及由于振动而造成的运行爭故也会得以减少或得到避免。(3)采用弹簧隔振系统后，磨煤机本身的动荷载较小，这样有利于降低磨煤机的磨损,提高磨煤机的运行稳定性，同时还能够有效地提高磨煤机的使用效率，使磨煤机的大修周期得以延长。二、采用SAP2000系统对吊

5、车荷载的优化处理考虑到工厂的生产需要，通常会对工业厂房需施加吊车荷载，吊车荷载主要分为水平荷载和竖向荷载两种。采用SAP2000系统对结构进行分析时，吊车的水平荷载通常按照规范的等效静荷载的方式，将其施加到排架柱的相应位置上,而竖向的荷载可根据SAP2000系统的桥梁模块’采用静荷载移动方式予以施加。以广东某电厂为例，介绍SAP2000程序对吊车荷载的优化处理。其吊车梁平面布置如下图所示。(1)SAP2000系统对吊车水平荷载的优化处理首先，对吊车纵向水平荷载标准值进行确定。吊车纵向水平荷载标准值以作用在一边轨道上所有刹车轮的最大轮压之和的10%为基准，其荷载的作用点主要位于刹车轮与轨

6、道的接触点上，方向与轨道方向相同。即H纵=0.1nPmax,其中Pmax为吊车最大轮压，根据厂家资料而确定，n指吊车每边的轮数。其次，对吊车横向水平荷载标准值进行确定。吊车横向水平荷载标准值为横行小车重量与额定起重量之和的百分数，再乘以重力加速度。即H横二(Q+Gl)×g×a%,其中Q为吊车额定起重量,G1为横行小车重量，a%主要根据吊车的类型，规范取值。最后，施加吊车水平荷载。主要按照规范等效静荷载的方式将其施加到排架柱的相应位置上。(1)SAP2000系统对吊车竖向荷载的优化处理首先，确定Pmax>Pmin值。Pmax根据生产厂家提供的相关资料确定，而Pmi

7、n则根据以下公式进行确定：Pmin=(G+Q)×g/n・Pmax,其中G指吊车总重量；Q指吊车额定起重量；n指吊车每边的轮数，对于有8个轮的吊车，则n=4；g指重力加速度。其次，施加吊车竖向荷载。主要通过SAP2000系统的桥梁模块，以移动静荷载的方式将吊车竖向荷载施加到主厂房中。最后，输入吊车荷载。根据吊车有关资料知Pmax=380kN,G=95t,Q=80t,Gl=28t,n=4,可得：Pmin=(G+Q)×g/n-