工业建筑结构设计

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［摘要］改革开放后，经济快速发展，工业生产作为经济的支柱产业，在促进经济发展中起到了巨大作用。随之工业厂房建设也进入人们的视线，为确保工业厂房的结构设计质量和施工质量显得尤为重要。质量的提高不仅提高了工业生产的安全系数，而且提高了工人的生产质量和生活质量。在钢结构工业厂房的设计中，新技术和新工艺不断得到发展完善并加以应用，有效地保证了工业厂房的质量。工业工厂建筑结构设计的科学化，可以促进工业生产的顺利发展。本文主要对工业厂房建筑结构设计的优化进行了分析和研究。

［关键词］工业厂房；安全系数；建筑质量；结构优化

1工业厂房钢结构设计中的问题

1.1防火设计水平低

钢结构是工业建筑中最常见的结构材料。钢材料具有耐热性，但不耐火。在高温连续燃烧的情况下，钢结构的抗拉和抗压强度会受到影响，导致钢结构严重[1]。变形、损坏等。过高的温度也会导致钢铁厂的倒塌，不仅会对生产人员的生命财产造成损害，也会对工业生产造成巨大的经济损失。造成这些问题的主要原因是工厂的防火设计不合格。设计人员没有注意防火效果，忽视了防火设计的重要性。所用钢结构材料未达到标准防火水平。火灾发生时，工厂结构的倒塌造成了巨大的经济损失。

1.2协调好生产工艺与结构布置的关系

工业厂房的设计应适应工业生产活动的需要，确保生产过程与厂房结构的协调统一。两者互相沟通，充分考虑。在结构设计之前，我们应该充分了解厂房生产过程的需要。只有这样，才能最大限度地发挥厂房的功能。在实际的设计过程中，往往会因为两者沟通不良而出现矛盾，以致在使用厂房时会出现矛盾。缺乏对结构设计者设计要求的认识，容易导致结构布局与工艺布局的冲突[2]，两者的矛盾在设计和施工中造成不必要的麻烦。例如，对于旋转框架梁孔开口的合理位置，往往需要根据受力的合理性在设计中选择位置，但是实际的生产工艺与之存在的差异。

2工业厂房的钢结构设计要点

2.1优化防火设计

防火设计是工业厂房建筑设计的重要方面。钢结构工厂和混凝土工厂有明显的差别，钢结构工厂具有高强度、高塑性、质量轻等优点，同时，也存在一定的结构缺陷。即温度的影响大，防火能力相对混凝土结构较差，这使得钢结构工业厂房如果未进行防火处理会面临巨大安全隐患。所以，需要针对其防火性能进行更加深入的优化与完善。一般需要通过合理的防火涂料在钢结构表面喷涂防火设计的优化，提高防火性能。同时还增加了绝热设计的内容[3]。确保钢结构工厂的安全性，同时也会对防止钢结构的腐蚀有一定的作用。

2.2钢结构厂房的抗震性设计优化

在工业厂房建筑结构设计中，抗震是关键内容，尤其是对地震多发地区，确保工业厂房建筑结构的抗震性能尤其关键。抗震设计必须保证结构的质量和刚度尽可能地均匀分布。在整体布局中，要充分考虑受力平衡，减少变形不均匀，提高结构整体刚度。在工业厂房的抗震设计中，要体现整体设计，严格控制钢结构的连接，确保其稳定性不受任何冲击，防止结构在地震中的疲劳损伤[4]。保证构件在屈服前进入塑性工作，避免其突然发生倒塌，充分提高钢结构的抗震性能。建立必要的支撑体系（斜杆支撑、竖向支撑等），以提高钢结构的整体稳定性，对于钢结构作为空间结构体系来说非常重要。能够提升在震动过程中的抵抗效果，避免因为震动发生单一杆件失连，而导致的坍塌。

2.3刚架系统和支撑的优化

在厂房刚性框架和支撑系统的设计过程中，应根据厂房设备的实际情况进行结构设计。充分了解设备的振动、高度、吨位、跨度和起重机等大型设备。对大型机械设备应严格按照施工规范进行结构设计，优化了在全厂具有支撑作用的垂直支撑结构，提高了整体支撑能力和抗压性能。设计时按照“强柱弱梁，强节点弱构件”的设计原则，对于需要安装大型机械设备的工厂，设计者应当按照有关规定，根据实际需要设计厂房的高度和支撑结构。在厂房屋顶设计中，为了保证屋顶结构具有良好的防水排水功能，必须严格按照设计要求，综合考虑屋顶的坡度和沟槽的形式，对于屋顶支撑系统的优化，它的可靠性和稳定性是它的核心，增加斜支杆的连接来确保钢架的稳定性，并且由于南北地区降雨量的差异，屋顶的坡度设计也有明显差异。因此，在设计过程中，根据实际情况的不同，采用有针对性的合理设计[5]。

3结束语

优化工业厂房的建筑结构设计，具有十分重要的意义。设计的质量直接影响到厂房的安全性和可靠性。根据工厂的实际需要，在满足工业生产活动的同时，努力优化工厂结构的设计。在工厂结构的设计中，从强度、抗震性能、安全性和耐久性等方面考虑了工厂建筑的整体结构。要最大限度地提高整个厂房的空间利用率，在整体布局中为工人创造舒适、安全的工作环境。同时，厂房建筑结构的优化设计主要是基于主观判断。需要在客观数据的基础上进一步完善理论，实现厂房结构的优化。设计师必须不断引进新的设计理念，大胆创新，努力使工业厂房的结构设计更加现代化和人性化。

参考文献

[1]唐飞.工业厂房钢结构设计现状及改进措施[J].住宅与房地产，2018（13）：120.

[2]宋伟.工业厂房结构设计要点探析[J].工程技术研究，2017（10）：217+241.

[3]方振清.工业厂房建筑结构设计优化研究[J].智能城市，2016，2（05）：41.

[4]陈玲玲.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].山东工业技术，2018（19）：100.

[5]张莉娟.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].中国新技术新产品，2015（07）：1

作者：翟宏磊 张嘉麟 郝少杰 单位：华北理工大学