工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的探究

程鋒年

摘 要：工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)是極為重要的一個(gè)方面，只有保障其結(jié)構(gòu)的可靠性，才能夠提升其應(yīng)用的價(jià)值。因此，針對(duì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須要進(jìn)行優(yōu)化，以充分提升其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的水平，保障其結(jié)構(gòu)的合理性。本文就重點(diǎn)針對(duì)工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化指出了一些基本的設(shè)計(jì)優(yōu)化原則，然后重點(diǎn)探討了一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)，希望能對(duì)相關(guān)的設(shè)計(jì)人員有所幫助。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房；建筑結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)優(yōu)化；要點(diǎn)

在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)時(shí)，選擇鋼結(jié)構(gòu)可以有效提高建筑結(jié)構(gòu)的性能，降低其建筑造價(jià)，因而在我國(guó)目前的應(yīng)用中非常廣泛，實(shí)際應(yīng)用效果也很不錯(cuò)。采用輕鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)包括能夠有效提高結(jié)構(gòu)的抗震性能等，相比于傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)，更能符合工業(yè)廠房的要求。

1 基于現(xiàn)代工業(yè)建筑理念的設(shè)計(jì)思路分析

工業(yè)生產(chǎn)本身對(duì)建筑的影響深遠(yuǎn)，工業(yè)生產(chǎn)廠房設(shè)計(jì)在現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中影響越來(lái)越大，加強(qiáng)對(duì)其設(shè)計(jì)思路的研究具有十分重要的意義。

1.1 建筑節(jié)能思路分析

我國(guó)在推出可持續(xù)發(fā)展思路之后，“節(jié)能”的概念被放在了一個(gè)更高的位置上。因此，社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面面都需要體現(xiàn)這樣的一個(gè)理念。從內(nèi)容上看主要包括兩個(gè)方面：首先，廠房建設(shè)的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)節(jié)能；其次，廠房建設(shè)中的能耗應(yīng)當(dāng)降低。

1.2 綠色建筑設(shè)計(jì)思路分析

現(xiàn)代社會(huì)當(dāng)中所倡導(dǎo)的“綠色設(shè)計(jì)”建筑的概念從根本意義上強(qiáng)調(diào)的是一種在進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中的材料、工藝以及設(shè)備等的環(huán)保與穩(wěn)定。綠色設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)突出環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)思路，做到實(shí)事求是，并不盲目追求“高、新、全”，而是立足于自身發(fā)展實(shí)際情況，形成最佳的綠色設(shè)計(jì)建筑系統(tǒng)。

1.3 潔凈設(shè)計(jì)思路分析

所謂的潔凈設(shè)計(jì)思路主要是一種降低污染程度的設(shè)計(jì)思路，簡(jiǎn)言之就是指在生產(chǎn)與應(yīng)用時(shí)的零廢物排放，這也是工業(yè)生產(chǎn)廠房建筑的現(xiàn)代化可持續(xù)發(fā)展的重要表現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)思路重點(diǎn)解決的問(wèn)題應(yīng)當(dāng)是資源可再生利用，這也是未來(lái)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

2 工業(yè)廠房設(shè)計(jì)常用結(jié)構(gòu)體系簡(jiǎn)析

2.1 純框架結(jié)構(gòu)

工業(yè)廠房建筑中應(yīng)用比較多的一種純框架結(jié)構(gòu)的形式是將廠房在橫向和縱向兩個(gè)方向的框架都設(shè)計(jì)成剛接形式，而不是采用柱間支撐的形式。這種結(jié)構(gòu)體其建筑空間的穩(wěn)定性比較好，受外界因素影響比較小，但是注意柱子的形式不能采用一般的工字型柱，可以設(shè)計(jì)為箱型截面的柱體，使得柱子在兩個(gè)方向上具有比較接近的慣性矩。

2.2 框架-支撐體系

一種應(yīng)用比較普遍的框架-支撐體系是將橫向上的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為剛接的形式，而縱向的框架則采用柱支撐系統(tǒng)，通過(guò)柱間相互支撐來(lái)消除水平方向上的作用力。這種結(jié)構(gòu)形式可以有效地降低建筑物的造價(jià)水平，但是柱支撐會(huì)影響到建筑空間的使用，使用范圍有比較大的限制，通常更加適用于橫短縱長(zhǎng)的廠房結(jié)構(gòu)形式。

2.3 混合體系

這種混合體系采用的是將鋼架和支撐兩種形式相互結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要將純框架結(jié)構(gòu)的縱向改為將支撐系統(tǒng)和鋼架兩者相結(jié)合的混合形式，共同作用來(lái)承載水平荷載。混合體系能夠使得柱子的縱向彎矩可以有效降低，同時(shí)對(duì)于露面剛度的要求也比較高，以提高柱子相互之間的協(xié)調(diào)性，充分發(fā)揮出柱間支撐在整個(gè)體系中所起到的作用。

3 工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化要點(diǎn)

3.1 確保計(jì)算的準(zhǔn)確性

對(duì)于當(dāng)前我國(guó)現(xiàn)階段的工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作來(lái)說(shuō)，其涉及的計(jì)算內(nèi)容是比較多的，這些計(jì)算過(guò)程直接關(guān)系到整個(gè)工業(yè)廠房建筑的穩(wěn)定性和安全性，必須要進(jìn)行慎重的對(duì)待，確保其計(jì)算的準(zhǔn)確性，因此，這種計(jì)算準(zhǔn)確性的保障也就成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的一種重要手段。

3.2 防火設(shè)計(jì)的優(yōu)化

防火設(shè)計(jì)也是工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，因此，這種防火設(shè)計(jì)也應(yīng)該作為一個(gè)重要的優(yōu)化手段存在，尤其是對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠淠突鸬燃?jí)相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物來(lái)說(shuō)存在著明顯的差距，所以更應(yīng)該重點(diǎn)針對(duì)這一缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化和完善。一般來(lái)說(shuō)，其主要的防火設(shè)計(jì)優(yōu)化措施就是采用較為合理的防火涂料在鋼結(jié)構(gòu)的表面進(jìn)行噴涂，進(jìn)而提升其耐火性能，避免因?yàn)楦邷貙?dǎo)致工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的損壞，確保其后期使用的安全性。

3.3 抗震性設(shè)計(jì)的優(yōu)化

抗震性也是工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)要點(diǎn)內(nèi)容，確保工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)具備較為理想的抗震性是極為必要的一個(gè)方面，尤其是對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的使用來(lái)說(shuō)，這種抗震性的設(shè)計(jì)顯得更為突出，所以在進(jìn)行抗震性設(shè)計(jì)時(shí)，更應(yīng)該突出其整體性設(shè)計(jì)，著重針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的連接進(jìn)行嚴(yán)格的控制，保障其連接的穩(wěn)定性，進(jìn)而提升其在震動(dòng)中的抵抗效果，避免因?yàn)檎饎?dòng)而出現(xiàn)倒塌等問(wèn)題。

3.4 施工材料的優(yōu)化

針對(duì)工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作來(lái)說(shuō)，施工材料也是極為關(guān)鍵的一環(huán)，采用不同的施工材料必然就會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果，因此，針對(duì)這種施工材料的使用進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化也是意義重大的。這種施工材料的設(shè)計(jì)優(yōu)化，一般來(lái)說(shuō)應(yīng)該結(jié)合工業(yè)廠房建筑的實(shí)際狀況以及基本要求進(jìn)行恰當(dāng)?shù)倪x取，最終保障其能夠較好的運(yùn)用，尤其是對(duì)于鋼材料類(lèi)型或者是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇必須要慎重對(duì)待。

3.5 屋面支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

對(duì)于整個(gè)工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，屋面支撐結(jié)構(gòu)是必不可少的關(guān)鍵一環(huán)，對(duì)于這一屋面支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作來(lái)說(shuō)，其最為核心的一點(diǎn)就是針對(duì)其穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作而言，其重要性不言而喻，尤其是對(duì)于后期工業(yè)廠房建筑使用的安全性來(lái)說(shuō)，這種設(shè)計(jì)優(yōu)化工作更為必要，而具體到設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中來(lái)看，其必須要嚴(yán)格遵循相應(yīng)的原則進(jìn)行優(yōu)化，比如安全性、經(jīng)濟(jì)性等都是需要重點(diǎn)關(guān)注的一些指標(biāo)和基本原則，基于這些設(shè)計(jì)優(yōu)化指標(biāo)和原則，在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化中，更應(yīng)該著重針對(duì)其設(shè)計(jì)的各個(gè)方面進(jìn)行有效地完善和處理，最終提升其設(shè)計(jì)的可靠性。

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