浅谈工业建筑结构设计

浅谈工业建筑结构设计

汪海霞

青海省化工设计研究院有限公司青海西宁810000

摘要：工业建筑的基本功能就是满足工业生产、服务工业生产，提供生产所必须的作业空间，一方面，由于工业生产的机械、环境和工艺流程的特殊需求，工业建筑在结构式方面往往与其它形式的建筑有明显的区别。工业建筑设计中要注意经济性，合理的安排防腐技术和节能措施，本文工业建筑结构设计相关问题进行探讨，以供参考。

关键词：建筑；结构；设计

一、工业建筑结构形式的选择

工业建筑设计中结构的选择是：根据生产工艺要求和材料、施工条件，选择适宜的结构体系。钢筋混凝土结构材料易得，施工方便，耐火耐蚀，适应面广，可以预制，也可现场浇注，为单层和多层厂房所常用。钢结构则多用在大跨度、大空间或振动较大的生产车间，但要采取防火、防腐蚀措施。最好采用工业化体系建筑，以节省投资、缩短工期。

由于按照工业建筑建造后的用途会有不同的生产工艺、生产要求，所以要注意采用不同的材料和施工条件，要综合这些因素选择出一套最适宜的结构体系。目前常用的是钢筋混凝土结构与钢结构，其中：（1）钢筋混凝土结构的建筑材料比较容易获得，施工便利，既能预制也能在现场进行浇注，而且耐火耐蚀，建造出来的建筑适应面较广。目前我国的厂房常用的就是钢筋混凝土结构；（2）钢结构可以采用工业化体系进行建筑，既能节省成本，又能缩短工期，但是要注意防火和防腐蚀方面的设计。目前钢结构在我国多用于大跨度、大空间又或是振动较大的生产车间建造上。

二、对工业建筑结构设计的改进策略

1、地基的设计

因为工业建筑的面积较广，工业建筑的建设情况较为复杂，所以在设计时应采取多种地基设计方式，根据场地的情况确定适合的地基方案。设计人员应该合理处理桩基，缩小桩基施工对原有建筑物产生的影响。对于地基的配筋方面，设计人员应该尽可能减小配筋率，对于交接部位的钢筋，设计人员应该应该备有完备的施工图，对基宽进行合理调整。

2、钢结构的设计

在钢结构的设计中，应力应为强度设计值的九成左右。对于钢构件的变性方面，应该和变性的容许值完全符合。在钢结构的设计上，应该以便于检修为基准。根据供货状况，对钢结构进行除锈工作和防锈涂装工作，对于重要的钢结构，例如热风主管、高炉炉壳等应该用喷砂方法，除锈等级应定为Sa2.5，而普通的钢结构则可用手工方法，等级应定为St3。对于钢结构的节点设计，应该注重工艺性和简洁性，节点的安全系数应该设为10%～20%之间。

3、预埋件的选取

工业建筑厂房中的大多数都需要在梁上预埋一些吊环，但通常的工业建筑设计往往轻视了这一部分的作用，对预埋件的设计过程并不规范。这就要求设计人员注重吊环选材，一定要使用不经冷加工的钢筋制作吊环。设计人员应该在方案上标明使用材料，以防施工人员粗心随意选错材料，造成安全隐患，为安全事故埋下伏笔。在吊环预埋的过程中，埋入深度一定要多加注意，设计人员应该多了解这方面的图纸，防止吊环的一部分预埋到结构梁的上边另一部分却埋到了楼板的下面。设计人员应该多修改图纸，调整预埋件的预埋位置，防止不标准的情况发生一旦发现图纸上有错误，设计人员一定要及时改正，争取做到天衣无缝。。设计人员还应在施工图上标全所有预埋件的规格和位置，防止预埋件漏掉之后现场补件造成的麻烦。在筒体结构库壁预埋件的安装方面，一定要注重买件的附加载荷，防止出现滑膜移位，产生安装困难的情况。

4、防腐蚀处理工作

对于会产生腐蚀的生产厂房，设计人员应将其定为在水源和风的下侧，并设置排水沟。厂区内如果有用来输送腐蚀液体的管道或是气体的通道，应该将其设置在下层，防止对其他管道正常运作产生影响。厂区的排污口应该远离建筑群和人群，防止对其产生污染。在建筑材料的选用方面，应采取防腐蚀措施。对于厂房的设计，应该定为半敞开或敞开式，增强通风性以减轻气体腐蚀。对于建筑的门窗应该选用塑料、木质或玻璃钢的材质，在金属件上涂抗腐蚀性强的土层。

三、提升工业建筑结构设计的策略

1、严格遵守设计规范

现如今，因为我国社会经济已取得突破性进展，所以，如果建筑行业要想获取长远的生存和发展，就要使建筑的质量和安全性不断提高。因此，建筑商看待建筑行业的发展时要用长远的眼光，不要一味对眼前利益追求，要使建筑行业的发展保证符合相关的法律标准，建筑施工合法进行。同时，建筑师要全面的了解结构设计的章程，还要科学合理的设计建筑结构，对设计的每一个环节、每一个细节加以注意，从而保证建筑结构设计的整体效果，使建筑安全事故的发生有效规避。

2、科学的建筑基础选型

因为建筑结构的选型会受到当地地质条件和建筑外形设计情况的影响。因此，不要在看到相关的图纸时，主观的对其建筑结构做出判断，而要实事求是，因地制宜，仔细分析当地的地质情况和建筑的外形。主观的判断建筑结构会有两种后果：（1）要不在施工后期有问题出现。（2）要不在施工前期对问题发现，从而增加工作量。以上两种后果都会对建筑施工的进程造成阻碍，这就要求和相关的专业人员进行商榷并对有效的方案制定出。只有对所有因素综合考虑才能使设计方案更加科学合理，从而使工作量最大限度地减少，使建筑结构设计的整体效果提升。

3、设计详细的建筑图纸

为施工提供重要依据的就是图纸，并且还能体现建筑结构。一旦图纸有差错或不合理出现，就会对建筑结构设计的整体效果造成影响。因此，建筑结构设计师设计图纸时一定要严格谨慎，使其符合相关的标准，不能为图方便粗略标注或不标注。同时，对于建筑结构的细微处或结构较为复杂处，要详细的进行标注，从而让人很容易就看到；对于结构较为简单处也不能不标注，也需要进行清晰的标注。设计师要使自己的工作态度端正，从而对图纸反复地审核设计好，对图纸中的不足或缺陷及时发现并做出修改，以免造成不必要的损失。此外，还要使图纸的设计规范完善，力求图纸设计更加科学合理。

4、结构概念设计

概念设计，是指对工程结构计算所需的材料性能、力学知识和结构分析方面在施工图阶段，一定要有一个正确的概念，这对总体设计方案的实现，保证施工图设计质量来说是至关重要的。其思维方式习惯于重视横向思维、实用性、创新性。在结构设计选型中对概念设计的采用能够在一定程度上使裂缝形成得到控制。结构设计的中的一种新思路就是概念设计，能够用整体概念对结构总体系统和各个基本分体之间的力学关系进行考虑，从而创造一个良好、安全和经济的结构总体方案。

结束语

综上所述，随着社会经济的快速发展以及信息技术的不断进步，人们对于工业建筑的要求也越来越高，在工业建筑结构设计中，必须要从建筑的复杂性和安全性出发，按照工业建筑结构设计原则，不断优化其设计概念，促使其符合生产使用的需求，推动工业建筑的发展。

参考文献：

[1]方洛彬.谈现代工业建筑的设计理念及发展趋势[J].理论探讨,2011

[2]魏保敏.工业结构设计体会[J].山西建筑2011（5）

[3]冯超.对我国现代工业建筑结构设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2012