工業建筑結構設計

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［摘要］改革開放后，經濟快速發展，工業生產作為經濟的支柱產業，在促進經濟發展中起到了巨大作用。隨之工業廠房建設也進入人們的視線，為確保工業廠房的結構設計質量和施工質量顯得尤為重要。質量的提高不僅提高了工業生產的安全系數，而且提高了工人的生產質量和生活質量。在鋼結構工業廠房的設計中，新技術和新工藝不斷得到發展完善并加以應用，有效地保證了工業廠房的質量。工業工廠建筑結構設計的科學化，可以促進工業生產的順利發展。本文主要對工業廠房建筑結構設計的優化進行了分析和研究。

［關鍵詞］工業廠房；安全系數；建筑質量；結構優化

1工業廠房鋼結構設計中的問題

1.1防火設計水平低

鋼結構是工業建筑中最常見的結構材料。鋼材料具有耐熱性，但不耐火。在高溫連續燃燒的情況下，鋼結構的抗拉和抗壓強度會受到影響，導致鋼結構嚴重[1]。變形、損壞等。過高的溫度也會導致鋼鐵廠的倒塌，不僅會對生產人員的生命財產造成損害，也會對工業生產造成巨大的經濟損失。造成這些問題的主要原因是工廠的防火設計不合格。設計人員沒有注意防火效果，忽視了防火設計的重要性。所用鋼結構材料未達到標準防火水平。火災發生時，工廠結構的倒塌造成了巨大的經濟損失。

1.2協調好生產工藝與結構布置的關系

工業廠房的設計應適應工業生產活動的需要，確保生產過程與廠房結構的協調統一。兩者互相溝通，充分考慮。在結構設計之前，我們應該充分了解廠房生產過程的需要。只有這樣，才能最大限度地發揮廠房的功能。在實際的設計過程中，往往會因為兩者溝通不良而出現矛盾，以致在使用廠房時會出現矛盾。缺乏對結構設計者設計要求的認識，容易導致結構布局與工藝布局的沖突[2]，兩者的矛盾在設計和施工中造成不必要的麻煩。例如，對于旋轉框架梁孔開口的合理位置，往往需要根據受力的合理性在設計中選擇位置，但是實際的生產工藝與之存在的差異。

2工業廠房的鋼結構設計要點

2.1優化防火設計

防火設計是工業廠房建筑設計的重要方面。鋼結構工廠和混凝土工廠有明顯的差別，鋼結構工廠具有高強度、高塑性、質量輕等優點，同時，也存在一定的結構缺陷。即溫度的影響大，防火能力相對混凝土結構較差，這使得鋼結構工業廠房如果未進行防火處理會面臨巨大安全隱患。所以，需要針對其防火性能進行更加深入的優化與完善。一般需要通過合理的防火涂料在鋼結構表面噴涂防火設計的優化，提高防火性能。同時還增加了絕熱設計的內容[3]。確保鋼結構工廠的安全性，同時也會對防止鋼結構的腐蝕有一定的作用。

2.2鋼結構廠房的抗震性設計優化

在工業廠房建筑結構設計中，抗震是關鍵內容，尤其是對地震多發地區，確保工業廠房建筑結構的抗震性能尤其關鍵。抗震設計必須保證結構的質量和剛度盡可能地均勻分布。在整體布局中，要充分考慮受力平衡，減少變形不均勻，提高結構整體剛度。在工業廠房的抗震設計中，要體現整體設計，嚴格控制鋼結構的連接，確保其穩定性不受任何沖擊，防止結構在地震中的疲勞損傷[4]。保證構件在屈服前進入塑性工作，避免其突然發生倒塌，充分提高鋼結構的抗震性能。建立必要的支撐體系（斜桿支撐、豎向支撐等），以提高鋼結構的整體穩定性，對于鋼結構作為空間結構體系來說非常重要。能夠提升在震動過程中的抵抗效果，避免因為震動發生單一桿件失連，而導致的坍塌。

2.3剛架系統和支撐的優化

在廠房剛性框架和支撐系統的設計過程中，應根據廠房設備的實際情況進行結構設計。充分了解設備的振動、高度、噸位、跨度和起重機等大型設備。對大型機械設備應嚴格按照施工規范進行結構設計，優化了在全廠具有支撐作用的垂直支撐結構，提高了整體支撐能力和抗壓性能。設計時按照“強柱弱梁，強節點弱構件”的設計原則，對于需要安裝大型機械設備的工廠，設計者應當按照有關規定，根據實際需要設計廠房的高度和支撐結構。在廠房屋頂設計中，為了保證屋頂結構具有良好的防水排水功能，必須嚴格按照設計要求，綜合考慮屋頂的坡度和溝槽的形式，對于屋頂支撐系統的優化，它的可靠性和穩定性是它的核心，增加斜支桿的連接來確保鋼架的穩定性，并且由于南北地區降雨量的差異，屋頂的坡度設計也有明顯差異。因此，在設計過程中，根據實際情況的不同，采用有針對性的合理設計[5]。

3結束語

優化工業廠房的建筑結構設計，具有十分重要的意義。設計的質量直接影響到廠房的安全性和可靠性。根據工廠的實際需要，在滿足工業生產活動的同時，努力優化工廠結構的設計。在工廠結構的設計中，從強度、抗震性能、安全性和耐久性等方面考慮了工廠建筑的整體結構。要最大限度地提高整個廠房的空間利用率，在整體布局中為工人創造舒適、安全的工作環境。同時，廠房建筑結構的優化設計主要是基于主觀判斷。需要在客觀數據的基礎上進一步完善理論，實現廠房結構的優化。設計師必須不斷引進新的設計理念，大膽創新，努力使工業廠房的結構設計更加現代化和人性化。

參考文獻

[1]唐飛.工業廠房鋼結構設計現狀及改進措施[J].住宅與房地產，2018（13）：120.

[2]宋偉.工業廠房結構設計要點探析[J].工程技術研究，2017（10）：217+241.

[3]方振清.工業廠房建筑結構設計優化研究[J].智能城市，2016，2（05）：41.

[4]陳玲玲.工業廠房建筑結構設計優化的探究[J].山東工業技術，2018（19）：100.

[5]張莉娟.工業廠房建筑結構設計優化的探究[J].中國新技術新產品，2015（07）：1

作者：翟宏磊 張嘉麟 郝少杰 單位：華北理工大學