工业厂房建筑结构设计优化分析

2021-11-24王磊

商品与质量 2021年29期

王磊

同圆设计集团有限公司山东济南 250101

工业厂房建筑结构设计包含多个学科的理论内容，设计内容、设计环节具有一定的复杂性，设计人员需要总结更多的建筑结构设计经验，引进现代化设计理念，针对传统的工业厂房结构设计方式予以优化、创新，严格按照设计原则进行，确保建筑材料选择、结构布局的合理性，还需要注重各项设计工作的优化，尤其要注重钢结构设计，从抗震设计、防火设计等方面确保工业厂房建筑结构的安全性和稳定性，提升工业厂房的整体质量。

1 对工业厂房建筑结构进行设计的基本原则

1.1 明确结构计算的参数

在对工业厂房建筑结构进行设计时，应该对各个项目的结构参数进行准确的取值，以充分地保障建筑结构设计的质量。一方面在这样的相关情况下，设计人员在进行工业厂房建筑设计时，应该对计算机软件系统进行充分地利用，以此来对相关数据进行采集，并且对相关的数据进行准确的计算与处理，在一定程度上的提高效率，让人为因素所造成的失误情况得以减少。另一方面，对于建筑结构设计的可行性，应该由相应的设计人员进行充分的分析，对不同的工业厂房建筑结构设计方案进行相应的分析与对比。

1.2 根据相关工艺特点对建筑结构的布局进行确认

应该将适应生产工艺特点的相关要求融入到工业厂房建筑结构的布局中。在此过程中，应该对工业厂房的空间进行充分利用，让其中每一种使用的功能都可以在现实中实现。让较为良好的空间环境对工业生产的工艺起到一定的促进作用。所以，相应的建筑结构设计人员应该对工业生产的技术特点与主要的相关工艺进行全方位的了解。同时还要对相关建筑结构的设计规范进行较为严格的遵守，对专业领域之间的沟通与协调进行应有的加强。只有这样才能够避免对建筑结构设计的不合理[1]。

2 工业厂房建筑结构设计优化要点分析

2.1 防火设计

现阶段，工业厂房整体建筑项目，其结构设计通常以钢结构为主，相比混凝土建筑结构，钢结构建筑设计更具性能优势，表现在结构稳定性与可塑性等方面。然而，钢结构与混凝土结构相比，防火性能不理想。鉴于钢材具有较强的导热能力，温度较高将会对钢材性能产生一定影响。当温度达到100摄氏度时，钢材抗拉性能将会有所削弱。如若温度处于持续增长状态，当温度升至250摄氏度时，钢材强韧性有所削弱。如若温度升至500摄氏度时，钢材性能将会丧失，甚至引起厂房建筑结构发生坍塌事件。为此，以厂房安全为设计视角，加强厂房建筑结构设计优化，如若钢材温度升至150摄氏度，应关注厂房防火性能，以此保障厂房隔热安全性。

2.2 防腐设计方面

钢结构的性质决定了它在空气中容易出现氧化、腐蚀，在潮湿的环境中的氧化作用比较明显。设计人员应采用钢结构外防腐涂料，隔绝氧气、水蒸气、氯离子和钢结构中的其他腐蚀性因素，从而，保证有效保护钢结构。在防腐材料涂于不同部位时，应当根据防锈要求改变涂层厚度。

2.3 立面设计

在工业厂房立面设计过程中，设计人员需要从颜色分布、形状设计、规模等方面，优化厂房的外观环境，还需要注重颜色搭配。例如，在入口位置选择跳跃性颜色，确保入口的立体性和清晰性，这样工作人员才能够进入工作状态。同时，设计人员可利用采光板装饰厂房，还可以代替窗户，避免破坏工业厂房的线条、整体性，突出现代化气息。

2.4 防火设计

现阶段，工业厂房普遍选择钢结构。钢结构耐火性能相对薄弱，设计人员必须做好防火设计，可以在钢结构表面刷涂防火涂料，提高钢结构的耐火性能，避免钢结构受高温影响出现结构变形问题。另外，设计人员需要优化平面布局，合理地进行分区，设置消防通道、隔离区以及疏散通道等[2]。

2.5 抗震设计优化

除了对防火设计进行优化外，还应该对工业厂房建筑结构中的抗震设计进行优化。对于工业厂房建筑而言，地震是非常严重的威胁之一。所以，在对建筑结构进行设计的过程中，防震也是较为重要的环节。在此过程中，应该对基址的选择进行优化，对建筑周围地质较为复杂的情况进行避免，并应该在地震较为频繁的相关区域进行建筑的施工。另一方面，在对相关建筑结构进行平面布局的设计时，一定要对结构稳定性与局部稳定性之间进行良好的协调，对整体性的设计进行相应地加强。在进行平面布局设计时，有着较多的设计方法，应该对对称布局进行采用，将相关建筑的形式进行简化处理，对较为稳定的矩形结构进行相应的选择。因此，如果想要对工业厂房建筑结构进行优化，对建筑结构中抗震设计进行优化是非常有效地策略之一。

2.6 支撑设计优化

还应该对相应的支撑设计进行良好的优化。在对相应的支撑设计进行设计时，相应的建筑结构设计人员应该对工业生产活动的具体情况有着非常深的了解。例如机械震动产生的原因等等。在相应的支撑设计中，对厂房内部中具有良好支撑作用且垂直方向的相关结构系统进行良好的优化，其中位于屋盖处的檩条结构可以进行忽略。因此，如果想要对工业厂房建筑结构进行优化，应该对相应的支撑设计进行优化。

2.7 排水系统的优化设计

排水是建筑结构设计中的一个重要部分，具体的设计过程中根据强度和载荷力对机械设备进行科学地配置，对地下室结构进行科学地设计，对管道的预留尺寸以及深度进行科学地分析，对楼板钻孔位置进行加固，以此来提升房屋建筑结构的优化设计。同时，在设计方面要对水平方向的管线多加关注，避免出现贯穿梁的问题，施工中如果必须穿过承重墙，则需要进行严格地加固处理，以此来保证该结构优化与排水管网设计的协调性[3]。