工业建筑结构设计的要点问题研究

刘金勇

摘 要：随着我国科学技术的快速发展，我国工业建筑发展迅速。工业建筑就字面意思而言指的是以工业生产为主的建筑，与其它建筑不同，工业建筑的建造必须满足人们生产工作的需要，大多数工业生产要使用大型机械及设备，所以在满足生产需求的同时必须要有足够的面积空间。因此，对于建筑的坚固度的要求更加严格，以及要根据生产工艺、生产内容的不同而设计特殊的结构。

关键词：工业建筑结构设计;要点问题

1 工业建筑结构的概念设计

所谓的概念设计是指在施工图上体现工程结构的材料特性、力学、构造等问题，这对于工业建筑设计方案的实现以及施工图质量的提升显得非常关键。设计的思维重视全面性、系统化、相对性、创新性，在工业建筑结构设计中应用概念设计，能够对形成的裂缝问题进行有效地控制。概念设计是工业建筑结构设计中一个新思维，可以结合整体的概念设计把握一系列基础分体与总体结构系统间的联系性，以此提出一种经济化、安全性的工业建筑结构整体化的设计方案。

2 工业建筑结构设计中的问题分析

随工业建筑的迅猛发展，许多设计人员对有关方面知识掌握的不到位，就导致所设计出来的建筑结构存在很多问题，首先，是结构设计人员与工艺主要专业的设计人员沟通不够的问题。在工业建筑结构设计过程中，设计图的作用是非常重要的，各专业设计人员之间沟通不良的情况可以导致建筑结构设计出现偏差，与设备基础发生冲突，加大施工的难度，设备基础在运行的时候还会影响到主体结构基础。为了解决这种情况的发生，就要尽量避免将重量超标或者振动较大的设备远离基础，结构设计人员和工艺设计人员也要保持良好和谐的沟通，互相对建筑结构和工艺设计都有了一定程度的了解后，才能避免上面情况的发生。其次，是工业建筑内防火以及防爆方面安全措施的不健全。要知道一些工业生产活动是有危险性的，对于有可能发生的火灾或者爆炸危险，结构设计人员要在最初的时候考虑到，达到这种要求最好的就是敞开或者半敞开的设计，但有些建筑就要求封闭式建筑。最好的措施就是确保建筑的泄压面积达标，这样的话既能通过安全监管部門的检测，又能达到防爆的要求，之外在建造的时候也要考虑到窗户，尽量保证足够的数量。最后是建筑中一些设计不合理和施工中偷工减料等问题造成的隐患，一些中小城市还没有废弃的冷轧变形钢筋脆性大，没有韧劲，承受能力差，但因为低廉的造价成为了一些公司为了减少开支的首选，这种建筑的安全性可想而知是不过关的。结构设计的不合理也可以导致很大的隐患，这种情况大多出现于设计者的经验不足和知识储备不够造成，这问题会严重影响到后期的施工，比如桩间距过小，承重砖选择错误，结构布置不合理以及挤土灌注桩钢筋长度不足等问题。这些问题是造成建筑使用年限不长，安全隐患频繁出现的主要因素。

3 工业建筑结构设计的要点分析

3.1 工业建筑结构的基础设计

工业建筑的典型特点是建设资金投入大、地质状况复杂、占地面积大等。除此之外，工业建筑结构设计中的根本所在是基础设计，基础设计也是确保结构安全系数提升的关键。为此，在设计工业建筑结构的过程中会应用很多种类的基础，从而实现工业建筑工程的实际建设需要。跟其它建筑的地基相比较而言，工业建筑的地基要承受较大的载荷，通常的时候会选择筏板基础、桩基础、独立基础等。然而，工业建筑输送皮带应用铰接底部支架，如此一来，仅仅是向基础传送剪力、轴力。鉴于此，矩形是基础通常的设计方式。在设计工业建筑结构上，应用的基础混凝土要结合具备耐久结构的混凝土，通常应用的混凝土的规格为C30。应用的基础配筋可以减小配筋率，确保选型的科学性。要标准化地设计接触条形基础钢筋，务必具备系统化工程图，只是可以独立应用交叉条基位置基底面积，不能实现重复应用。并且，应对基础宽度进行合理与科学地优化。鉴于砌体构造部分墙体统一载荷比较大，应结合有关的要求与指标实现打地基的指标，能够实现载荷需要。另外，要十分关注柱下条形地基，倘若设计的基础翼缘板为缓坡形板翼，那么务必确保放坡角度不可以太陡峭，否则，会导致工程施工效果的不理想，以及不便于工程的施工。

3.2 人性化的内部空间设计

工业建筑最重要的功能就是要求满足企业的生产，因此在设计时首要考虑的因素就是这一项。①要了解企业生产所用的的各项设备，根据这些设备对建筑的内部空间进行一个合理的划分和利用。②对划分好的内部空间的管线布设进行合理的规划。通常情况下，要以实用性和經济性的原则来布局。对有特殊要求的空间另行考虑。此外，设计人员要充分利用色彩以及标识物。一方面可以使建筑物的内部看上去更加的美观。不单调，另一方面也可以对不同的空间起到一个区分的作用。比如说，室内墙体的粉刷可以以暖色调为主这样使人感觉比较温暖，而对于一些带有危险性的设备、管道以及消防设备可以用一些鲜艳的色彩并且贴上标识物提醒来往的人员注意。③设计人员要充分考虑工业建筑的采光以及通风情况，尽量为工作人员创造一个良好的工作空间。

3.3 工业建筑结构的板件和梁柱设计

工业建筑要求承载比较大的压力，为了保证其具备高强度，需要将大截面应用于设计的板件与梁柱中。在设计工业建筑结构的时候，倘若应用分布密实、较大直径的钢筋，那么会提高工程的施工难度系数。设计工作者为了对截面高度进行控制，一般应用2.5%配筋率的手段，然而，在工程的实际施工过程中要想实现这个标准较为困难。如果钢筋太过密实，那么浇筑在梁柱节点的混凝土太过稀松，会导致钢筋的相应移位，这会形成工业建筑质量上的隐患。因此，在进行结构设计的时候，设计工作者结合工作实际，首先，应实现配筋率的减小与截面高度的增加。为了方便工程施工，需要尽可能地防止堆积钢筋的情况发生在梁柱交接位置，这样的做法不但便于工程施工，而且能够使梁柱构造的总体质量提升。在总荷载比例中，挑梁比例较小，制作其为变截面，这样并不会严重影响其自重减小，因此适宜应用等截面设计方式。除此之外，对挑梁钢筋率进行确定时，应选择适宜的值，预留相应的安全系数。针对设计挑梁底筋来讲，需要适度增加挠度大、荷载大的底筋，要确保向墙体深入砌体构造挑梁长度的结构标准，并且研究与运算对抗倾覆临界值。应认真地根据标准图纸设计过梁，并且，在施工图中标注出选用视图号与方式。如果门窗洞口比较大，或者是面临过于集中用力的情况，能根据标准图来设计过梁。此外，还应检验过梁的受力强度和过梁、圈梁的整体稳定情况。

结语

综上所述，工业建筑结构设计涉及到的因素有很多，形式也越来越复杂，上面谈到的只是其中几个方面。作为工业建筑结构设计人员，要针对这种形式提升自己，全面的考虑建筑结构设计要考虑到的方面，对于工业建筑的耐久性、安全性做到保障，严格按照国家法律法规办事，遵守设计规范，不断地优化建筑构造，开拓新思维，吸取之前的经验和教训，不断地提升工业建筑结构设计水平和质量，以严肃认真的态度对待工业建筑结构设计。

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