工业厂房建筑结构设计优化的探究

陈玲玲

摘 要：随着我国综合实力的不断提升，人们的生活质量和生活水平都有了较大的改善，在这种客观现实条件下，社会各界越来越关注建筑工程领域的发展。作为我国国民经济中的重要组成部分，建设工程必须要将成本的节约与经济效益的提升相结合，真正做到保障建筑工程的施工質量水平。但是结合相关的实践调查可以看出，许多工业厂房在建筑实践的过程之中为了节约成本出现了偷工减料等现象，这一点导致实际的建筑质量不符合前期施工的要求。对此，本文立足于我国工业厂房结构设计优化的实质条件，对相关方面进行进一步的分析和研究。

关键词：工业厂房；建筑结构；设计优化

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.083

1 引言

工业建筑主要以工业生产为切入点和核心，通过厂房建筑的进一步完善来更好的实现各类生产环节的高效落实。在我国现有国民经济之中，工业扮演着重要的角色，相关的操作工作人员必须以将工业基础设施的完善与企业工厂的安全生产相结合，真正的营造良好的外部生产环境。工业厂房设计所涉及的专业较多，相关环节内容也比较复杂，结构设计是最为重要且关键的，该环节的有效落实直接影响着厂房建设的施工质量和最终的投资效益。不同设计风格的工业建筑所发挥的作用有所区别，设计工作者必须要结合自身已有的工作经验，站在不同的角度进行深入的分析，不断地加强不同设计环节之间的互动。

2 结构设计优化的基本方法

结构优化会直接影响工业厂房建筑设计的质量水平，从目前来看，建筑工程的结构设计优化技术主要有两种，具体为概念设计处理和直觉优化。其中，概念设计处理必须要以现有的结构设计布局为切入点，结合个人的工作经验及常规的设计模式按照相关规范、标准进行进一步的判断，真正的实现概念设计处理工作的优化升级。在满足建筑及工艺需求前提下，应综合考虑结构合理性、环境条件、节约投资和资源、材料供应、制作安装便利性等因素。直觉优化主要立足于不同的建筑工程设计结构要求，会做出几种形式多样的设计方案，根据已有的知识经验进行准确的判断选择最合适的设计方案，在明确结构布置的过程中必须要对细节部分多加思考，利用相关的结构计算软件来实现自动化的操作。

3 钢结构厂房的结构设计优化技术应用

在对工业厂房建筑结构设计优化的相关内容进一步的分析研究时，本文以钢结构厂房为切入点，了解与厂房结构设计相关的要求以及具体的优化技术。

3.1 厂房钢结构设计优化的基本原则

首先，在前期设计的过程之中，必须要严格按照工艺专业要求和工作空间的使用情况进行准确的分析。其次在生产之中，机械设备的运行会对结构产生一定的影响，为了从整体上促进厂房安全度的提升，在厂房结构设计优化升级的过程中，需要对重点的结构进行抗震化的设计和分析。有一部分厂房在生产过程中会产生一定的热量，对于钢结构本身来说，传热性能相对比较好，但是如果外部的温度过高，那么实际钢结构的强度也会受到一定的减小。对此，在加强钢结构设计的过程中，必须要立足于钢结构的耐热性能进行重新的优化设计。最后，在厂房支撑体系设计时，需要积极的结合厂房的实际运作与生产要求保证设计的合理性，将前期的设计方案与经济性原则相结合，更好的实现各类生产资源的优化配置利用。

3.2 钢结构厂房的抗震系统设计优化

首先，结构设计人员需要在总体布局的引导之下，明确厂房结构的质量要求，真正的做到不同布局以及结构之间的合理性与均匀性。作为整个厂房横向结构选择的最佳材料，钢结构发挥着关键的作用，如果采取这种形式进行前期结构方案设计，那么必须要了解钢结构的受力性能，充分发挥该功能的作用。其次，通过对横向结构变化机理的分析来积极的将各类负面影响控制在最低的水平，对于钢结构厂房来说，在实践运作的过程之中会受到外部不确定性因素的影响，大部分主要在于内部结构的稳定性不符合实际的操作要求，无法保障结构框架的合理性。最后，在对地震影响因素进行分析时，首先需要着重了解外部环境对厂房所产生的影响，对设计结构的连接点进一步的界定以及分析，积极的突破节点在设计过程中所存在的各类不足。需要注意的是，结构框架的选择必须要以钢结构工作的实质要求为依据，充分的发挥不同构件的作用，有效的提高抗震能力。

3.3 钢结构工业厂房的耐热性设计

一般来说，钢结构工业厂房的防火性能相对比较差，同时实际的受热性能在100℃以上时，如果温度提升，那么钢材的强度会有所下降，可塑性能会有所提升，如果温度保持在250℃，那么实际的可塑性就会有所降低，甚至会出现断裂的现象，如果超出了这一温度值，那么就会产生形状上的变化。对此，在对不同的温度进行分析研究时，必须要积极的做好防火设计与隔热处理，以此来更好的提高建筑的耐用性能，保障整个厂房的安全运作。

3.4 屋面支撑系统及屋面结构的设计优化

在设计屋面支承系统时，必须要严格按照厂房的高度跨度来进行不同环境的有效布置，合理的分析不同的结构形式，了解在不同区域中抗震设计的具体要求。一般来说，不管屋盖结构是否能够起到一定的支撑作用，都需要以现有的施工条件为基础，了解当地条件的限制以及具体的安装需求。其次，对于屋架上弦天窗架来说，在设置不同的上弦横向支柱时需要对每一个支架之间的横向距离进一步的界定，将纵向水平支撑与横向水平支撑相联系，通过合理的布局将支撑的用钢量控制在有效的范围，尽量避免过度的荷载不同层面的摩擦力影响。设计工作人员需要充分考虑各类影响因素，了解屋面用钢量的具体优化要求，积极的加强对不同环节之间的联系，在保障前期设计结构优化升级的基础之上采取连续作业的形式，将用钢量控制在最低的水平，只有这样才能够实现生产资源的优化配置利用，更好的提高工业厂房建筑结构设计的质量水平，为工业生产营造良好的外部环境。

参考文献：

[1]蔡红军，蒋凤鸣，董辉.浅谈钢结构厂房设计[J].中国科技信息， 2010（19）.

[2]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）：125.

[3]李纪元.工业厂房建筑结构设计优化的研究[J].华东科技：学术版，2017（10）：54.

[4]邢澄.关于工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].城市建设理论研究：电子版.2014（33）.

[5]张青运，巴帅.工业厂房建筑结构设计优化研究[J].建筑工程技术与设计，2016（23）.