工業廠房結構設計研究

楊斌

摘 要：工業廠房屬于房屋建筑類型中的重要代表，不同于民用住宅結構設計建設，工業廠房的結構設計在原則和理念方面要更加先進，自有其獨到之處。隨著社會經濟的發展，新工業化時期的生產要求不斷提高，為適應這種新型變化，工業廠房結構設計水平也不斷提高。以市場需求為設計導向并逐漸完善結構設計的工業廠房成為了現代工業廠房建設中的重要代表。本文將從工業廠房設計中存在的不合理之處著手，提出一些較為優秀的設計方案。

關鍵詞：工業；廠房；結構；設計；

文章編號：1674-3520（2015）-06-00-01

在我國加快社會主義現代化建設的過程中，工業成為國家的重點關注行業，工業的規模逐漸擴大，經濟效益也隨之增加，這都為國家建設提供了巨大的資金數額。工業要獲得發展，離不開基礎的施工操作基地，也就是工業廠房的建設，因而工業廠房的設計建設與工業發展息息相關。在實際設計中，雖然廠房的設計理念大致相同，但由于設計人員對自身掌握的理論與實際建設的結合程度不同，對廠房的設計有著各自的觀點看法，使得廠房的設計存在差異性，并且相關設計人員在參與設計的過程中積累的經驗不同，使得工業廠房設計也呈現出不同的結構形式。對此，本文將針對相關問題進行分析討論。

一、工業廠房結構設計進行優化的方法解析

當前階段，工業廠房結構設計中主要存在兩種優化方法。第一，主觀判斷優化。主觀判斷優化利用的就是設計者自身的主觀能動意識，設計者是建筑方案的直接制定者，在廠房正式開始施工建設之前，設計者會根據建筑地的實際情況，結合自己在廠房建設中的設計經驗加以分析，規劃出廠房結構的大致情況，并將設計理念和相關設計知識融入其中，設計出最佳廠房結構，盡管設計行業中的人員普遍認為主觀設計是兩種方式中較好的一種，但其仍舊因為過于依賴主觀意識在造成了實際建設缺乏科學性和可靠度，這就具有一定的設計建設風險。第二，理論知識優化。理論知識設計更多的是依靠科學知識來進行設計，但在實際建設中會出現一些不能夠用固定的設計理論知識解決的設計問題，因而在實踐應用中這種方法的可行性不大，其發展仍處于初級階段，適用范圍有所限制，不能得到大眾的認可。

工業廠房結構設計是一項理論綜合性的工程建設，主觀判斷優化和理論知識優化這兩種方法都各自存在優缺點，因而在實際建設時不能單純的依靠一種優化方法來進行設計，可以將兩種方法結合起來綜合應用，互補缺陷，使廠房結構設計更加合理完善。

二、工業廠房結構建設中的設計技術講解

為提高工業廠房結構設計的水平，就要對其中的設計技術進行具體的分析，以下將以鋼結構廠房的設計建設為例，進行設計技術的講解。

（一）結構設計中的基本原則

工業廠房的建設不同于一般的民用住宅建設，因而其結構的設計原則也存在不同，在工業廠房結構設計中的基本原則主要有以下四點。第一，工業廠房的設計以簡約化為主。工業廠房建設完成并投入使用后，首先是要用于放置各類加工設備，大量大型的機械設備需要有充足的空間來容納，因而廠房不僅占地面積要廣闊，內部的設計也要盡量朝著簡約化方向發展，結構層次設計簡單可以給工廠工作人員的工作帶來便利。第二，廠房的隔音效果和安全性要好。一般的工業廠房中都會使用大機器進行生產，這些大機器在工作時通常會產生噪音，如果廠房的隔音效果不好就會給周邊住戶帶來噪音上的污染，同時眾多機器設備共同運作帶來的震動是對廠房結構穩定性的一種考驗，因而在設計廠房結構時應當將廠房的隔音效果和安全性考慮在內。

（二）提高抗震性能的具體措施

廠房設計的抗震性能主要是應對地震等自然災害對廠房造成的影響，保證廠房具有強大的穩定性，將損失降到最低，提高廠房抗震性能的措施主要有三種。第一，保證結構重量分布均勻。廠房在遭受巨大動蕩時，重量較大的部分在地心引力的影響下，墜落倒塌趨勢更為明顯，因此在進行結構的整體布局設計時，要盡量使各部分結構的重量分布均勻，提高整個廠房結構的穩定性。第二，廠房結構設計中要設置必要的支撐系統。廠房的穩定性除了材料本身的質量以外，還受到支撐結構的影響，支撐系統包括縱向、橫向等多個支撐角度，支撐系統完善的廠房比缺乏支撐系統的廠房能夠承受更大的力度。第三，確保廠房支撐用材能夠提前進行塑性。廠房在投入使用后有一定的使用期限，過了這個使用期限，廠房就會進入危險期，為確保廠房的安全，就要在建筑用材進入屈服階段前實行塑性工作，使廠房的抗震性能得到保障。

（三）提高耐熱性能的具體措施

鋼結構建設使用鋼材為建設原料，鋼材屬于金屬類別，因而具有較強的導熱性能。在鋼結構廠房中，這種導熱性能卻具有危害性，耐熱性能不高使得整個廠房的防火功效令人擔憂。據科學研究表明，以250度溫度為界：在250度以下，隨著溫度的提高，鋼材的抗拉強度會減小，而塑性有所提高；在250度以上，隨著溫度的提高，剛才的抗拉強度會增大，而塑性有所降低，同時鋼材的強度變小；當溫度達到500度時，鋼材的強度就會降到最低。當鋼結構應用到廠房建設中時，溫度過高就會給廠房帶來倒塌的危險，為此需要在提高廠房耐熱性能方面做出改善，可以在鋼結構上涂抹隔熱物質，盡量減少熱量對鋼結構的影響，同時為避免意外情況的發生，廠房內部中還應當安裝溫控系統，當溫度達到危險數字范圍，就會發出警報，使相關工作人員能夠提前做好防備工作，減少高溫對廠房安全的威脅。

工業廠房結構的設計應當建立在滿足工業生產要求的基礎上，著眼于廠房建設的實際應用，充分考慮廠房結構設計的抗震性能和耐熱性能等，確保廠房使用的安全性。在目前設計水平還有待提高的情況下，相關設計人員要不斷豐富專業知識，充分發揮主觀意識，提高廠房設計水平，為工業發展提高良好的生產基地。

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