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【摘 要】 在我国，大多数的钢筋混凝土柱单层厂房建设的年代久远，但仍在继续使用。但是由于环境的作用与长时间使用的情况下，出现的问题如构件老化、钢筋蛀蚀、刚度退化等，对厂房的结构抗力产生极大的影响，进而影响企业的效益。本文对钢单层混凝土钢筋柱工业厂房进行了简单地介绍，随后详细分析了工业厂房不同结构的结构抗力，最后对其结构抗力进行控制方法的研究进行了阐述。
【关键词】 钢单层钢筋混凝土；结构抗力；刚度
1 钢单层钢筋混凝土柱工业厂房介绍
自改革开放以来，随着我国经济的发展以及社会的不断进步，对大量的钢筋混凝土柱工业厂房的结构抗力要求也就越来越严格。尤其是上世纪存留下来的厂房，在环境与长时间使用的情况下，出现各种各样的问题，例如构件老化、钢筋蛀蚀、刚度退化等问题，对厂房的结构抗力产生极大的影响。因此，对于以钢筋混凝土柱为主要形式的厂房，需要不断加大对厂房结构抗力的要求，同时也要为提高钢单层钢筋混凝土柱厂房的结构抗力提出科研究性建议。
对于一般的钢单层钢筋混凝土结构厂房有如下几个方面的要求，具有一定的高度、建筑空间布置要灵活得当、一旦出现维护和改建等情况能够方便进行、需要有一定的跨度等等，这些方面的要求对工业厂房的建设有着重要的作用。而且单层厂房的用途不同，结构也会有所不同，但是无论哪种厂房，在布置时考虑的因素都是相同的，无一例外。
就单层厂房而言，其平面和垂直方向设置时有着相同的基本原则，即在每个方向上布置时都尽量保证简单、相互对称、外形规整。这样设计的优势在于一旦遇到地震，不易发生受力不均、厂房变形而导致厂房坍塌情况的发生。
2 钢单层钢筋混凝土柱工业厂房的结构抗力
2.1钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结構抗力的概念
一般情况下，钢单层钢筋混凝土柱工业厂房主要是由房盖、柱子、支撑以及维护等系统构成的空间结构。当每一个支撑结构所受力或者荷载不同时，相邻之间的支撑系统就会受到一定的制约性，以此形成单层厂房结构的结构抗力。
2.2钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力的影响因素
在对钢单层钢筋混凝土柱工业厂房的设计中，最重要的就是控制好其结构抗力，保证厂房结构的牢固性。其中影响其结构抗力的因素主要有以下几个方面，这几个方面可以作为对钢筋混凝土单层工业厂房进行合理评价的重要因素。
一、单层工业厂房的高度。众所周知，如果在设计过程中对工业厂房越高，那么对其垂直方向的质量以及刚度不会发突变的要求就越高，整体性能越好。在这样的条件下，才会产生较强的抗力，利于维持厂房的稳定性。
二、单层工业厂房的宽度。合适的选取工业厂房的宽度，对计算和衡量其结构抗力和空间刚度有着重要的作用。
三、单层工业厂房的跨度。在对钢单层混凝土钢筋工业厂房的横向计算中，厂房的跨度是一项很重要的参数。因此，在对厂房进行设计时，需要选取合适的厂房跨度。
四、单层工业厂房的上柱与全柱高度的比值与上下柱截面积的比值。在实际的空间刚度计算中，厂房上柱与全柱高度的比值能够对柱的刚度产生极大的影响；而厂房上下柱的截面积能够对厂房在垂直方向的刚度产生影响。
此外，还有厂房屋架的重量以及上下柱的混凝土钢筋之间的配比等因素会影响厂房的空间刚度。
2.3钢单层钢筋混凝土柱工业厂房各个侧力构件的刚度
在对厂房的实际建设中，清楚厂房每个侧力构件的空间刚度是十分重要的。主要是分为以下几个方面。
首先，单层工业厂房在水平或者是垂直方向的荷载作用下，影响空间刚度的因素主要是厂房的屋顶。因此在对厂房进行分析时，最重要的就是要根据屋顶计算而来的空间刚度来对设计过程中的刚性屋顶、弹性屋顶以及柔性屋顶等进行合理选择，以此确定设计的模型。
其次，之所以设置厂房屋顶上、下弦的水平支撑以及垂直支撑，主要目的是为了有效减小屋架上、下弦横向无支撑的长度，其中可以将屋架的上、下弦认为是借以支撑的弦杆。而且一般情况下，将上、下弦支撑作为剪切型的构建。并且屋架上弦支撑处的截面积最好不要低于200mm*200mm，高度也有要求，不能高于500mm。这样的设计和构造对于提升屋顶的空间刚度、保障厂房结构的稳定性发挥着重要的作用。
上、下弦作为支撑时，主要分为柔性支撑以及半刚性支撑两个不同的内容。所谓柔性支撑是指腹杆的长细比例不会低于200，并且不会承担压力；而半刚性支撑是指其腹杆的长细比例为20～200，该种支撑的柔性不及柔性支撑，会受到压力的影响，当其荷载量超过临界压力时就会因承受不住压力而产生失稳的现象，尽管失稳变形之后支撑所能承受的压力会有一定程度的降低，但是仍能在一定的范围内保持支撑的弹性以及刚度。
再次，单层厂房进行设计时，山墙的高和宽之比在0～4的范围内，增加墙体平面的稳定性，主要是为了有效避免墙体的坍塌现象并且按照设计准则可知在对山墙的刚度进行计算时需要将剪切变形以及弯曲变形考虑进去，以更好地为单层厂房的空间刚度的计算做准备，使其能够满足厂房的结构抗力。
最后一个方面是厂房支柱支撑的侧移刚度。柱是工业厂房称重的主要也是最重要的构件，柱与柱相互之间有着紧密的联系，一旦厂房的一个柱出现问题，都会对整个主结构造成严重影响，甚至会使结构出现坍塌的现象。因此，在对厂房的柱进行设计时需要有效提高柱的延性，使其具备一定的变形以及承载能力。
柱间支撑是对工业厂房的纵向刚度的重要保障，因此必不可少。一般情况下，单层工业厂房的柱间支撑可以分为几种形式，分别是交叉支撑（下图1（a））、人字形支撑（下图1（b））以及八字形支撑（下图1（c））这三种不用的形式。对于交叉支撑，其结构简单，建设过程中的用料也比较少，同时刚度较大。因此这种形式的应用较多，是最常用的一种支撑形式。其余两种柱间支撑形式应用较少。此外，支撑杆件的长细比例不同，对于其工作程度也有所不同。例如当杆件的长细比例低于40时，不会发生失稳的现象，称其为小柔度杆或者是刚性支撑；当其比例处于40～200之间的范围时，如上面所说，承受压力会产生变化，但依旧能够保持一定的强度和刚度，称其为半刚性支撑；当其比例高于200时，支撑就不再会受到压力的影响，称其为大柔度杆。 圖1 柱间支撑的形式
3 钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力控制方法的研究
3.1结构抗力理论
在对建筑物进行设计时，除了要安全的进行工作、施工外，最重要的就是要保证建筑的强度满足一定的要求，如防震强度等，此外还有就是刚度也就是抗力方面的要求。一旦建筑的结构抗力不能满足一定的要求就会对建筑产生极大的影响，甚至造成安全隐患。
结构抗力控制方法主要由以下两大类构成，分别是主动控制以及被动控制等。其含义就是在结构受到震动等刺激时能够使装置通过主动或者被动的形式有效改变该结构的刚度，使其不易发生极大的变形而不至于对其结构产生较大的影响。
3.2工业厂房结构抗力控制以及加固的方法
对结构的抗力进行控制或者是加固结构是一项较为复杂的工作，设计过程需要将经济可靠、安全性高等方面充分的考虑进去。而对结构进行加固应该着重遵循以下几个方面，分别是不影响施工、不对生产产生影响、在加固的同时还要确保生产的质量。
工业厂房加固的特点主要有两个方面。一方面，是对生产工艺的要求，也就是对厂房的结构进行加固之后，不会对工业厂房生产的工艺或者是设备的运转产生影响；另一方面，对工业厂房结构加固之后，不会影响厂房内部的环境，所谓的环境是指对厂房内部的温度以及湿度等方面。
对混凝土结构进行加固的方法分为直接加固法以及间接加固法两种。其中直接加固法是指加固结构构件以及节点之间的承载能力，而且对其进行加固主要是通过增加截面法、更换混凝土法等方法。间接加固法是指根据其结构的布局情况，通过采用某种方式对其进行小程度的减小或增大以改变构件的抗力。这些方式主要有预应力加固法、增加支点法等。由混凝土结构加固的这两种方法可知，间接加固法实施过程中会更为复杂，工艺流程较为繁琐，因此在加固方法中使用较少。相比较而言，直接加固法更受到青睐。
而钢结构的加固主要是对钢梁、钢柱、钢屋架、连接点等不同位置进行加固。钢结构加固的方法有通过改变结构计算简图进行加固法以及增加截面积法（又称为加固过程中不改变结构计算简图）。所谓通过改变结构计算简图进行加固是指增加附加杆件、支撑或者是相应改变荷载能力等方式对结构进行加固。该过程使用较为繁复，因此应用较少。相比较而言，增加截面积法则是施工较简单、应用面较广，鉴于这些优势，该方法成为钢结构加固中最常用的方法。
4 总结
现阶段，单层工作厂房中主要是以钢结构以及混凝土结构作为主流的结构形式，传统的问题如构件老化、钢筋蛀蚀、刚度退化等需要进一步解决，这样才不至于因厂房结构抗力对生产质量和效率产生影响。因此，在对钢单层混凝土钢筋柱工业厂房不同结构极其空间刚度进行分析的基础上，提出需要不断加大对厂房结构抗力的要求，同时也要对钢单层钢筋混凝土柱厂房进行加固。这些方面的研究都具有非常重要的意义。
参考文献：
[1]周海涛.浅析钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力[J].中华民居（下旬刊），2014，01（24）：85–86.
[2]赵奋云.某厂房钢筋混凝土排架柱加固设计[J].科技创新导报，2012，19（12）：53-55.
[3]李皓.解析钢铁工业单层厂房钢结构设计[J].城市建筑，2013，06（9）：45–46.
[4]黎江林，侯本伟.单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力研究[J].工业建筑，2010，S1（7）：253–256-287.
【关键词】 钢单层钢筋混凝土；结构抗力；刚度
1 钢单层钢筋混凝土柱工业厂房介绍
自改革开放以来，随着我国经济的发展以及社会的不断进步，对大量的钢筋混凝土柱工业厂房的结构抗力要求也就越来越严格。尤其是上世纪存留下来的厂房，在环境与长时间使用的情况下，出现各种各样的问题，例如构件老化、钢筋蛀蚀、刚度退化等问题，对厂房的结构抗力产生极大的影响。因此，对于以钢筋混凝土柱为主要形式的厂房，需要不断加大对厂房结构抗力的要求，同时也要为提高钢单层钢筋混凝土柱厂房的结构抗力提出科研究性建议。
对于一般的钢单层钢筋混凝土结构厂房有如下几个方面的要求，具有一定的高度、建筑空间布置要灵活得当、一旦出现维护和改建等情况能够方便进行、需要有一定的跨度等等，这些方面的要求对工业厂房的建设有着重要的作用。而且单层厂房的用途不同，结构也会有所不同，但是无论哪种厂房，在布置时考虑的因素都是相同的，无一例外。
就单层厂房而言，其平面和垂直方向设置时有着相同的基本原则，即在每个方向上布置时都尽量保证简单、相互对称、外形规整。这样设计的优势在于一旦遇到地震，不易发生受力不均、厂房变形而导致厂房坍塌情况的发生。
2 钢单层钢筋混凝土柱工业厂房的结构抗力
2.1钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结構抗力的概念
一般情况下，钢单层钢筋混凝土柱工业厂房主要是由房盖、柱子、支撑以及维护等系统构成的空间结构。当每一个支撑结构所受力或者荷载不同时，相邻之间的支撑系统就会受到一定的制约性，以此形成单层厂房结构的结构抗力。
2.2钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力的影响因素
在对钢单层钢筋混凝土柱工业厂房的设计中，最重要的就是控制好其结构抗力，保证厂房结构的牢固性。其中影响其结构抗力的因素主要有以下几个方面，这几个方面可以作为对钢筋混凝土单层工业厂房进行合理评价的重要因素。
一、单层工业厂房的高度。众所周知，如果在设计过程中对工业厂房越高，那么对其垂直方向的质量以及刚度不会发突变的要求就越高，整体性能越好。在这样的条件下，才会产生较强的抗力，利于维持厂房的稳定性。
二、单层工业厂房的宽度。合适的选取工业厂房的宽度，对计算和衡量其结构抗力和空间刚度有着重要的作用。
三、单层工业厂房的跨度。在对钢单层混凝土钢筋工业厂房的横向计算中，厂房的跨度是一项很重要的参数。因此，在对厂房进行设计时，需要选取合适的厂房跨度。
四、单层工业厂房的上柱与全柱高度的比值与上下柱截面积的比值。在实际的空间刚度计算中，厂房上柱与全柱高度的比值能够对柱的刚度产生极大的影响；而厂房上下柱的截面积能够对厂房在垂直方向的刚度产生影响。
此外，还有厂房屋架的重量以及上下柱的混凝土钢筋之间的配比等因素会影响厂房的空间刚度。
2.3钢单层钢筋混凝土柱工业厂房各个侧力构件的刚度
在对厂房的实际建设中，清楚厂房每个侧力构件的空间刚度是十分重要的。主要是分为以下几个方面。
首先，单层工业厂房在水平或者是垂直方向的荷载作用下，影响空间刚度的因素主要是厂房的屋顶。因此在对厂房进行分析时，最重要的就是要根据屋顶计算而来的空间刚度来对设计过程中的刚性屋顶、弹性屋顶以及柔性屋顶等进行合理选择，以此确定设计的模型。
其次，之所以设置厂房屋顶上、下弦的水平支撑以及垂直支撑，主要目的是为了有效减小屋架上、下弦横向无支撑的长度，其中可以将屋架的上、下弦认为是借以支撑的弦杆。而且一般情况下，将上、下弦支撑作为剪切型的构建。并且屋架上弦支撑处的截面积最好不要低于200mm*200mm，高度也有要求，不能高于500mm。这样的设计和构造对于提升屋顶的空间刚度、保障厂房结构的稳定性发挥着重要的作用。
上、下弦作为支撑时，主要分为柔性支撑以及半刚性支撑两个不同的内容。所谓柔性支撑是指腹杆的长细比例不会低于200，并且不会承担压力；而半刚性支撑是指其腹杆的长细比例为20～200，该种支撑的柔性不及柔性支撑，会受到压力的影响，当其荷载量超过临界压力时就会因承受不住压力而产生失稳的现象，尽管失稳变形之后支撑所能承受的压力会有一定程度的降低，但是仍能在一定的范围内保持支撑的弹性以及刚度。
再次，单层厂房进行设计时，山墙的高和宽之比在0～4的范围内，增加墙体平面的稳定性，主要是为了有效避免墙体的坍塌现象并且按照设计准则可知在对山墙的刚度进行计算时需要将剪切变形以及弯曲变形考虑进去，以更好地为单层厂房的空间刚度的计算做准备，使其能够满足厂房的结构抗力。
最后一个方面是厂房支柱支撑的侧移刚度。柱是工业厂房称重的主要也是最重要的构件，柱与柱相互之间有着紧密的联系，一旦厂房的一个柱出现问题，都会对整个主结构造成严重影响，甚至会使结构出现坍塌的现象。因此，在对厂房的柱进行设计时需要有效提高柱的延性，使其具备一定的变形以及承载能力。
柱间支撑是对工业厂房的纵向刚度的重要保障，因此必不可少。一般情况下，单层工业厂房的柱间支撑可以分为几种形式，分别是交叉支撑（下图1（a））、人字形支撑（下图1（b））以及八字形支撑（下图1（c））这三种不用的形式。对于交叉支撑，其结构简单，建设过程中的用料也比较少，同时刚度较大。因此这种形式的应用较多，是最常用的一种支撑形式。其余两种柱间支撑形式应用较少。此外，支撑杆件的长细比例不同，对于其工作程度也有所不同。例如当杆件的长细比例低于40时，不会发生失稳的现象，称其为小柔度杆或者是刚性支撑；当其比例处于40～200之间的范围时，如上面所说，承受压力会产生变化，但依旧能够保持一定的强度和刚度，称其为半刚性支撑；当其比例高于200时，支撑就不再会受到压力的影响，称其为大柔度杆。 圖1 柱间支撑的形式
3 钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力控制方法的研究
3.1结构抗力理论
在对建筑物进行设计时，除了要安全的进行工作、施工外，最重要的就是要保证建筑的强度满足一定的要求，如防震强度等，此外还有就是刚度也就是抗力方面的要求。一旦建筑的结构抗力不能满足一定的要求就会对建筑产生极大的影响，甚至造成安全隐患。
结构抗力控制方法主要由以下两大类构成，分别是主动控制以及被动控制等。其含义就是在结构受到震动等刺激时能够使装置通过主动或者被动的形式有效改变该结构的刚度，使其不易发生极大的变形而不至于对其结构产生较大的影响。
3.2工业厂房结构抗力控制以及加固的方法
对结构的抗力进行控制或者是加固结构是一项较为复杂的工作，设计过程需要将经济可靠、安全性高等方面充分的考虑进去。而对结构进行加固应该着重遵循以下几个方面，分别是不影响施工、不对生产产生影响、在加固的同时还要确保生产的质量。
工业厂房加固的特点主要有两个方面。一方面，是对生产工艺的要求，也就是对厂房的结构进行加固之后，不会对工业厂房生产的工艺或者是设备的运转产生影响；另一方面，对工业厂房结构加固之后，不会影响厂房内部的环境，所谓的环境是指对厂房内部的温度以及湿度等方面。
对混凝土结构进行加固的方法分为直接加固法以及间接加固法两种。其中直接加固法是指加固结构构件以及节点之间的承载能力，而且对其进行加固主要是通过增加截面法、更换混凝土法等方法。间接加固法是指根据其结构的布局情况，通过采用某种方式对其进行小程度的减小或增大以改变构件的抗力。这些方式主要有预应力加固法、增加支点法等。由混凝土结构加固的这两种方法可知，间接加固法实施过程中会更为复杂，工艺流程较为繁琐，因此在加固方法中使用较少。相比较而言，直接加固法更受到青睐。
而钢结构的加固主要是对钢梁、钢柱、钢屋架、连接点等不同位置进行加固。钢结构加固的方法有通过改变结构计算简图进行加固法以及增加截面积法（又称为加固过程中不改变结构计算简图）。所谓通过改变结构计算简图进行加固是指增加附加杆件、支撑或者是相应改变荷载能力等方式对结构进行加固。该过程使用较为繁复，因此应用较少。相比较而言，增加截面积法则是施工较简单、应用面较广，鉴于这些优势，该方法成为钢结构加固中最常用的方法。
4 总结
现阶段，单层工作厂房中主要是以钢结构以及混凝土结构作为主流的结构形式，传统的问题如构件老化、钢筋蛀蚀、刚度退化等需要进一步解决，这样才不至于因厂房结构抗力对生产质量和效率产生影响。因此，在对钢单层混凝土钢筋柱工业厂房不同结构极其空间刚度进行分析的基础上，提出需要不断加大对厂房结构抗力的要求，同时也要对钢单层钢筋混凝土柱厂房进行加固。这些方面的研究都具有非常重要的意义。
参考文献：
[1]周海涛.浅析钢单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力[J].中华民居（下旬刊），2014，01（24）：85–86.
[2]赵奋云.某厂房钢筋混凝土排架柱加固设计[J].科技创新导报，2012，19（12）：53-55.
[3]李皓.解析钢铁工业单层厂房钢结构设计[J].城市建筑，2013，06（9）：45–46.
[4]黎江林，侯本伟.单层钢筋混凝土柱工业厂房结构抗力研究[J].工业建筑，2010，S1（7）：253–256-287.