工業(yè)廠房結構設計要點淺談

王金英

摘? ? 要：隨著工業(yè)快速發(fā)展，工業(yè)廠房建設不斷增多。在工業(yè)廠房建設過程中，施工建設質量是核心問題，而結構設計質量直接關系到工業(yè)廠房穩(wěn)固安全性及綜合性能的發(fā)揮，因此提高工業(yè)廠房結構設計水平非常重要。基于此，本文就工業(yè)廠房結構設計要點進行了探討，旨在為工業(yè)廠房結構設計提高參考，以準確把握設計要點，提高結構設計質量及效果，確保工業(yè)廠房施工建設質量。

關鍵詞：工業(yè)廠房;結構設計;設計要點

1? 引言

工業(yè)在國民經(jīng)濟發(fā)展中有著舉足輕重的作用，推動工業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展意義重大。工業(yè)廠房建設是工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎工程，隨著工業(yè)快速發(fā)展，工業(yè)廠房建設規(guī)模越來越大，其施工建設質量也越來越受到人們重視。而結構作為建筑結構的支撐主體，其設計質量不僅影響到建筑工程整體功能及效果，而且關系到建筑安全穩(wěn)定性，確保結構設計科學合理性至關重要。相對于一般建筑工程結構而言，工業(yè)廠房結構具有自身特點，在實際設計中需要考慮的因素也較多，加強設計要點分析才能更好進行設計，因此很有必要對工業(yè)廠房結構設計相關內容進行探討。

2? 工業(yè)廠房設計常用結構類型

2.1? 框架結構

框架結構是工業(yè)廠房設計中使用較多的一種結構類型，是使用鋼筋混凝土梁和柱構成的承重體系，具有能夠靈活分隔廠房空間、自重輕、承重好、節(jié)省建筑材料及施工效率快捷等優(yōu)點。框架結構廠房中，墻體作為廠房整體維護與分隔并不承受重量，通常采用預制混凝土構件或是膨脹珍珠巖等環(huán)保型施工材料進行砌筑或裝配，這也是其結構優(yōu)勢所在。另外，框架結構也具有較好抗震效果，而且抗外界影響能力較強，因此具有較好經(jīng)濟性與實用性，在工業(yè)廠房中有廣泛應用。

2.2? 框架+支撐結構

框架與支撐結構結合也是工業(yè)廠房設計中常用的一種形式，是將橫向框架結構設計為剛接形式，而縱向框架設計為柱的支撐形式，通過立柱間相互支撐實現(xiàn)水平作用傳遞一種支撐和承重形式。該結構形式主要具有建設成本低、效益高等優(yōu)點，但在實際運用中存在柱支撐對廠房空間有一定影響，且占用較多面積等不足，而且在使用方面受到一定限制，主要適用于橫向長度較短，而縱向長度較長的廠房結構設計中。

2.3? 鋼結構

鋼結構廠房具有自重輕、抗震及抗沖擊性能好、剛性大及防火性好等優(yōu)點，因此在很多廠房設計中都有廣泛應用。鋼結構形式在工業(yè)廠房結構設計中有著顯著優(yōu)勢。首先，鋼結構建筑施工結構以綠色環(huán)保理念為特點，不僅使用的是環(huán)保性材料，而且施工中產(chǎn)生的建筑垃圾非常少，還可以高能效回收，環(huán)保又便捷，是非常符合環(huán)保理念的一種建筑結構形式。其次，施工操作非常簡單靈活。傳統(tǒng)鋼筋混凝土結構施工中，不僅施工周期長，而且對施工技術也往往有較高要求，具有較大施工難度，而鋼結構建筑施工中，廠房構件在制作過程中進行了優(yōu)化，非常方便組裝施工，在保證施工基礎上大大提高了施工效率。

2.4? 混合結構

混合結構主要是指鋼結構與支撐結構兩種形式混合使用的設計形式，目前在工業(yè)廠房結構設計中也有一定應用。混合結構具有能夠在一定程度上降低廠房支柱縱向彎矩及提升廠房結構整體穩(wěn)定性的優(yōu)點，通過鋼結構與支撐機構作用的充分發(fā)揮，結構間協(xié)調承重得以保證，因此使工業(yè)廠房更加堅固和耐用。

3? 工業(yè)廠房結構設計要點

3.1? 防火設計

防火設計是工業(yè)廠房結構設計中需要高度重視和進行優(yōu)化的一個重要方面，提高廠房防火設計科學合理性是防止火災發(fā)生及降低建筑火災的重要措施。對工業(yè)廠房結構設計而言，主要從耐火結構設計、結構材料使用及防火報警、疏散及排煙等方面進行優(yōu)化。相對于混凝土建筑而言，鋼結構工業(yè)廠房耐火性能較差，因此需要通過加強鋼結構自身耐火性來提高建筑整體耐火能力，常用的方法為在鋼結構表面涂抹防火涂料。另外，通過對廠房總平面布局進行優(yōu)化也是加強鋼結構耐火設計的重要方法，具體就是提高廠房總體劃分合理性，同時設置防火隔離、疏散通道等，從各方面來提升工業(yè)廠房整體耐火性能。

3.2? 屋面支撐結構設計

在整個工業(yè)廠房結構來說，屋面結構是一個非常重要部分，在結構設計中應進行重點考慮。在工業(yè)廠房結構設計實際工程中，對于屋面結構優(yōu)化主要在穩(wěn)定性和可靠性兩方面，通過屋面結構使用材料、銜接環(huán)節(jié)等方面來提升屋面整體結構穩(wěn)定性，使其達到設計最佳效果。另外，在屋面結構優(yōu)化中應注意垂直支撐、水平支撐及吊車梁支撐三個方面優(yōu)化，這樣才能實現(xiàn)有效優(yōu)化，提高屋面結構整體效果和性能。

3.3? 節(jié)點設計

這個主要是鋼結構設計中需要考慮的問題，這主要是由于鋼結構中存在較多節(jié)點，而節(jié)點設計的準確性對鋼結構整體穩(wěn)定性及拼裝施工有很大影響，因此提高節(jié)點設計準確性及科學合理性至關重要。在結構設計中，一個要注意的方面就是節(jié)點連接方式，應根據(jù)傳力特點選擇合適的連接方式，常用的有剛接、半剛接和鉸接三種方式。另外，還要對焊縫連接和螺栓連接等具體連接方式進行選擇。一般而言，焊縫連接方式在實際施工操作中不需要附加連接板等零部件，也不需要在鋼材上打孔，能夠有效保持鋼材完整性，因此焊縫連接方式具有構造簡單、施工操作方便及生產(chǎn)效率高等優(yōu)點，但是在焊接操作中，在不均勻高溫和冷卻作用下，鋼結構承載力、剛度及使用性能等會受到一定程度影響。而螺栓連接方式需要根據(jù)普通螺栓和高強螺栓受力特點合理連接部位，一般而言，高強螺栓在梁柱節(jié)點處比較適用，而普通螺栓主要用于檀條及梁柱連接處。

3.4? 抗震設計

抗震設計是建筑建設的基本安全要求，因此在鋼結構工業(yè)廠房中要進行相應抗震設計。而對于鋼結構而言，其抗震設計的途徑主要是結構造型簡單化，在結構較為復雜情況下通常采用防震縫將結構分為若干小單元，形成獨立部分，從而達到整體結構簡單效果。如果防震縫不能解決問題或達不到效果，就需要對薄弱環(huán)節(jié)進行加強處理，使廠房在地震作用具有整體振動特點。另外，在鋼結構工業(yè)廠房抗震設計中，還要注意以下幾方面：一是要保證結構平面布局完整性和對稱性;二是要合理選用柱間支撐，提升減振效果;三是要合理控制廠房高度，保證減振效果。

4? 工業(yè)廠房結構設計中要注意的問題

4.1? 確保結構布置于生產(chǎn)工藝協(xié)調性

工業(yè)廠房設計主要為工業(yè)生產(chǎn)服務，因此在結構設計中應充分考慮到實際生產(chǎn)要求、環(huán)境等因素，結合生產(chǎn)工藝特點進行設計，從確保結構設計與生產(chǎn)工藝協(xié)調性方面來保證工業(yè)廠房適用性、實用性。在實際設計中，結構設計人員需要加強與廠方溝通，初步掌握其內部生產(chǎn)工藝布局情況，提高結構設計合理性與安全性，以做到在合理部位進行開洞等設計，避免后續(xù)生產(chǎn)設備安裝等進行二次施工，給廠房帶來影響。

4.2? 遵循基本原則進行設計

工業(yè)廠房結構設計需要遵循一定基本原則，這樣才能在保證結構安全穩(wěn)定性基礎上，提高廠房使用效益。一般而言，工業(yè)廠房結構設計應遵循簡約性、實用性、安全穩(wěn)定性及隔音性等原則。簡約性是指結構應避免復雜和華麗，以達到提升廠房內部面積的目的。而實用性要求設計人員充分考慮到后期生產(chǎn)活動及實際用途，能夠滿足生產(chǎn)活動開展需要。而安全穩(wěn)定性是廠房結構設計中要遵循的最基本原則，只有全面保證廠房內部結構穩(wěn)定性才能確保工業(yè)生產(chǎn)安全性。另外，工業(yè)生產(chǎn)通常需要用到各種機械設備，這些設備在運作中往往發(fā)出較大噪音，因此為不影響周邊人們正常生活，應嚴格做好隔音設計。

參考文獻：

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