工業建筑結構設計的要點問題研究

趙萬里

摘要：隨著我國科學技術的快速發展，我國工業建筑發展迅速。工業建筑就字面意思而言指的是以工業生產為主的建筑，與其它建筑不同，工業建筑的建造必須滿足人們生產工作的需要，大多數工業生產要使用大型機械及設備，所以在滿足生產需求的同時必須要有足夠的面積空間。因此，對于建筑的堅固度的要求更加嚴格，以及要根據生產工藝、生產內容的不同而設計特殊的結構。

關鍵詞：工業建筑結構設計；要點問題

引言

我國建筑行業自改革開放發展至今四十余年來已經取得了非常不錯的成就。跟民用建筑進行比較而言，工業建筑結構具備尤為復雜的構造。伴隨持續進步的工業建筑技術，工業建筑結構也在持續地優化，與此同時，這也要求設計工作者具備較高的水平。

1工業建筑結構的概念設計

所謂的概念設計是指在施工圖上體現工程結構的材料特性、力學、構造等問題，這對于工業建筑設計方案的實現以及施工圖質量的提升顯得非常關鍵。設計的思維重視全面性、系統化、相對性、創新性，在工業建筑結構設計中應用概念設計，能夠對形成的裂縫問題進行有效地控制。概念設計是工業建筑結構設計中一個新思維，可以結合整體的概念設計把握一系列基礎分體與總體結構系統間的聯系性，以此提出一種經濟化、安全性的工業建筑結構整體化的設計方案。

2工業建筑結構設計中的問題分析

隨工業建筑的迅猛發展，許多設計人員對有關方面知識掌握的不到位，就導致所設計出來的建筑結構存在很多問題，首先，是結構設計人員與工藝主要專業的設計人員溝通不夠的問題。在工業建筑結構設計過程中，設計圖的作用是非常重要的，各專業設計人員之間溝通不良的情況可以導致建筑結構設計出現偏差，與設備基礎發生沖突，加大施工的難度，設備基礎在運行的時候還會影響到主體結構基礎。為了解決這種情況的發生，就要盡量避免將重量超標或者振動較大的設備遠離基礎，結構設計人員和工藝設計人員也要保持良好和諧的溝通，互相對建筑結構和工藝設計都有了一定程度的了解后，才能避免上面情況的發生。其次，是工業建筑內防火以及防爆方面安全措施的不健全。要知道一些工業生產活動是有危險性的，對于有可能發生的火災或者爆炸危險，結構設計人員要在最初的時候考慮到，達到這種要求最好的就是敞開或者半敞開的設計，但有些建筑就要求封閉式建筑。最好的措施就是確保建筑的泄壓面積達標，這樣的話既能通過安全監管部門的檢測，又能達到防爆的要求，之外在建造的時候也要考慮到窗戶，盡量保證足夠的數量。最后是建筑中一些設計不合理和施工中偷工減料等問題造成的隱患，一些中小城市還沒有廢棄的冷軋變形鋼筋脆性大，沒有韌勁，承受能力差，但因為低廉的造價成為了一些公司為了減少開支的首選，這種建筑的安全性可想而知是不過關的。結構設計的不合理也可以導致很大的隱患，這種情況大多出現于設計者的經驗不足和知識儲備不夠造成，這問題會嚴重影響到后期的施工，比如樁間距過小，承重磚選擇錯誤，結構布置不合理以及擠土灌注樁鋼筋長度不足等問題。這些問題是造成建筑使用年限不長，安全隱患頻繁出現的主要因素。

3工業建筑結構設計的要點分析

3.1工業建筑結構的基礎設計

工業建筑的典型特點是建設資金投入大、地質狀況復雜、占地面積大等。除此之外，工業建筑結構設計中的根本所在是基礎設計，基礎設計也是確保結構安全系數提升的關鍵。為此，在設計工業建筑結構的過程中會應用很多種類的基礎，從而實現工業建筑工程的實際建設需要。跟其它建筑的地基相比較而言，工業建筑的地基要承受較大的載荷，通常的時候會選擇筏板基礎、樁基礎、獨立基礎等。然而，工業建筑輸送皮帶應用鉸接底部支架，如此一來，僅僅是向基礎傳送剪力、軸力。鑒于此，矩形是基礎通常的設計方式。在設計工業建筑結構上，應用的基礎混凝土要結合具備耐久結構的混凝土，通常應用的混凝土的規格為C30。應用的基礎配筋可以減小配筋率，確保選型的科學性。要標準化地設計接觸條形基礎鋼筋，務必具備系統化工程圖，只是可以獨立應用交叉條基位置基底面積，不能實現重復應用。并且，應對基礎寬度進行合理與科學地優化。鑒于砌體構造部分墻體統一載荷比較大，應結合有關的要求與指標實現打地基的指標，能夠實現載荷需要。另外，要十分關注柱下條形地基，倘若設計的基礎翼緣板為緩坡形板翼，那么務必確保放坡角度不可以太陡峭，否則，會導致工程施工效果的不理想，以及不便于工程的施工。

3.2人性化的內部空間設計

工業建筑最重要的功能就是要求滿足企業的生產，因此在設計時首要考慮的因素就是這一項。①要了解企業生產所用的的各項設備，根據這些設備對建筑的內部空間進行一個合理的劃分和利用。②對劃分好的內部空間的管線布設進行合理的規劃。通常情況下，要以實用性和經濟性的原則來布局。對有特殊要求的空間另行考慮。此外，設計人員要充分利用色彩以及標識物。一方面可以使建筑物的內部看上去更加的美觀。不單調，另一方面也可以對不同的空間起到一個區分的作用。比如說，室內墻體的粉刷可以以暖色調為主這樣使人感覺比較溫暖，而對于一些帶有危險性的設備、管道以及消防設備可以用一些鮮艷的色彩并且貼上標識物提醒來往的人員注意。③設計人員要充分考慮工業建筑的采光以及通風情況，盡量為工作人員創造一個良好的工作空間。

3.3工業建筑結構的板件和梁柱設計

工業建筑要求承載比較大的壓力，為了保證其具備高強度，需要將大截面應用于設計的板件與梁柱中。在設計工業建筑結構的時候，倘若應用分布密實、較大直徑的鋼筋，那么會提高工程的施工難度系數。設計工作者為了對截面高度進行控制，一般應用2.5%配筋率的手段，然而，在工程的實際施工過程中要想實現這個標準較為困難。如果鋼筋太過密實，那么澆筑在梁柱節點的混凝土太過稀松，會導致鋼筋的相應移位，這會形成工業建筑質量上的隱患。因此，在進行結構設計的時候，設計工作者結合工作實際，首先，應實現配筋率的減小與截面高度的增加。為了方便工程施工，需要盡可能地防止堆積鋼筋的情況發生在梁柱交接位置，這樣的做法不但便于工程施工，而且能夠使梁柱構造的總體質量提升。在總荷載比例中，挑梁比例較小，制作其為變截面，這樣并不會嚴重影響其自重減小，因此適宜應用等截面設計方式。除此之外，對挑梁鋼筋率進行確定時，應選擇適宜的值，預留相應的安全系數。針對設計挑梁底筋來講，需要適度增加撓度大、荷載大的底筋，要確保向墻體深入砌體構造挑梁長度的結構標準，并且研究與運算對抗傾覆臨界值。應認真地根據標準圖紙設計過梁，并且，在施工圖中標注出選用視圖號與方式。如果門窗洞口比較大，或者是面臨過于集中用力的情況，能根據標準圖來設計過梁。此外，還應檢驗過梁的受力強度和過梁、圈梁的整體穩定情況。

結語

綜上所述，工業建筑結構設計涉及到的因素有很多，形式也越來越復雜，上面談到的只是其中幾個方面。作為工業建筑結構設計人員，要針對這種形式提升自己，全面的考慮建筑結構設計要考慮到的方面，對于工業建筑的耐久性、安全性做到保障，嚴格按照國家法律法規辦事，遵守設計規范，不斷地優化建筑構造，開拓新思維，吸取之前的經驗和教訓，不斷地提升工業建筑結構設計水平和質量，以嚴肅認真的態度對待工業建筑結構設計。

參考文獻

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（作者單位：長春黃金設計院有限公司）