工業(yè)廠房建筑結構設計優(yōu)化探究

張 亮

（中國建筑上海設計研究院有限公司遼寧分公司，遼寧 沈陽 110016）

工業(yè)廠房作為建設工程的基礎設施，在實際施工中，設計建筑施工與安全生產相結合，為工程營造良好的外部生產環(huán)境。廠房結構設計方面，鋼結構設計的抗震性能好、重量輕、施工速度快等優(yōu)勢，在工業(yè)廠房實際施工中被越來越廣泛地應用，但隨著市場規(guī)模的擴大和消費者要求的不斷提高，鋼結構在有些方面還存在一定的欠缺，這就需要新的工藝和理念融入工業(yè)廠房鋼結構設計中。

1 工業(yè)廠房建筑結構設計優(yōu)化基本原則

廠房的結構設計對于工作生產來說至關重要，廠房建筑設計優(yōu)化直接關系工業(yè)生產的效率，以及工業(yè)生產的安全性和可靠性。工業(yè)廠房建筑設計優(yōu)化主要包含兩種技術，一方面是從概念上對廠房建筑結構進行設計，確保廠房結構設計的科學性和可靠性，另外一方面是自覺性的廠房結構設計優(yōu)化和調整。概念設計優(yōu)化實質上就是對現有的設計進行調整和完善，也就是要以現在的廠房結構設計為基礎，然根據自身的設計經驗和相關的建筑設計理論，對廠房結構設計的標準進行重新判斷，這樣就能優(yōu)化工業(yè)廠房建筑結構設計，不但能夠確保廠房的安全性和合理性，還能夠讓工業(yè)生產的各個環(huán)節(jié)高效運行，提高工業(yè)生產效率，從而提高工業(yè)生產的經濟效益。

2 工業(yè)廠房結構設計應注意的問題

2.1 結構計算問題

確保結構計算的精確性是實現廠房結構設計的重要保障。在實際設計過程中，設計人員在對結構進行計算時，可通過電腦軟件進行數據的采集和計算，在一定程度上提高了數據計算的精確度，減少了誤差，使工作效率增強。另外需對結構設計方案進行可行性分析，通過反復分析比較，確定出即經濟合理的設計方案，同時要對計算結果進行驗證檢驗，及時發(fā)現并解決設計中存在的問題，并對可能影響結構設計的各種潛在問題提出合理化解決措施。

2.2 協(xié)調好生產工藝與結構布置的關系

工業(yè)廠房的設計要滿足工業(yè)生產活動的各項需求，確保生產工藝與廠房結構布置協(xié)調統(tǒng)一，只有這樣，才能將廠房的功能發(fā)揮到最大。在進行廠房結構設計前，要充分了解工藝生產的各項要求，同樣工藝設計也要結合結構設計的標準和要求，兩者在設計時要進行充分的溝通和交流，確保設計過程的順利進行。

3 工業(yè)廠房建筑結構設計優(yōu)化措施

3.1 確保計算的準確性

計算過程直接關系到整個工業(yè)廠房建筑的穩(wěn)定性和安全性，必須要慎重對待，確保其計算的準確性，因此，計算準確性的保障也就成為了結構設計優(yōu)化的一種重要手段。

3.2 對施工材料進行優(yōu)化

在開展施工材料的優(yōu)化設計時，要關注工業(yè)廠房建筑的具體情況，以此為基本，能夠進行適當的動態(tài)性變換。面對鋼筋混凝土結構類型選擇的時候，就要進行嚴格選擇，從基本規(guī)格和質量要求出發(fā)。

3.3 屋面設計的完善

在針對工業(yè)廠房建筑結構優(yōu)化設計之中，要讓屋面的承載力得到提高，設計人員從基本的高度和跨度出發(fā)，能夠從廠房的需求進行合理的布置。其中，關注支撐力的時候，還應該提高廠房的抗震效果。在工業(yè)廠房之中，可能會涉及一些比較大規(guī)格的設備，在運行之中就會出現很大的震感。因此，在設計和選擇中，要從一些縱向水平支撐結構出發(fā)。工業(yè)廠房結構優(yōu)化所占據地位不可否認，在對設計方案進行有效整治之下，能夠讓鋼構件數量得到合理控制，這是讓支撐桿的動力獲得源泉的根本。同時，鋼結構廠房在設計上要完善排水設計方案，在屋面上是需要創(chuàng)建坡度的，將其控制在5%~12.5。廠房地址在降水多的情況下，就要對屋面的坡度進行合理改良。

3.4 防火、隔熱設計

鋼結構目前在工業(yè)廠房建筑結構中得到了廣泛應用，它相對于混凝土結構具備強度高、塑性好等優(yōu)勢，但鋼材導熱性強，溫度對于鋼材的影響較大，100℃以上鋼材抗拉強度會逐漸下降，可塑性會有所提升，達到250℃時可塑性也會降低，溫度達到500℃鋼材會直接斷裂，因此鋼材的防火、隔熱能力相對于混凝土結構而言較差，使得鋼結構的工業(yè)廠房安全隱患較大。在進行工業(yè)廠房建筑結構設計時，對于鋼結構表面溫度達到150℃的均應注重防火性能、隔熱性能，以確保工業(yè)廠房的安全可靠。對于防火設計的優(yōu)化首先應結合施工工藝圖、生產類型、工業(yè)廠房對防火隔熱的需求確定防火等級，設計時嚴格遵循國家防火規(guī)范，材料的選擇也應符合質量與防火等級要求，并在鋼材上涂抹防火涂料。防火設計時還應對工業(yè)廠房的平面布局設計進行優(yōu)化，科學布置防火隔熱設施、安全疏散通道及消防樓梯等。

3.5 抗震設計優(yōu)化

工業(yè)廠房的抗震設計中，首先要優(yōu)化基礎的選擇，盡量避免在地質構造復雜，地震活動比較頻繁的區(qū)域建廠。設計平面布局及建筑結構里面時應盡量采用對稱布局，并簡化結構形式，選擇矩形等比較穩(wěn)定的結構類型。在設置鋼架以及柱間支撐結構時也應按照對稱布局的方法來進行設計，以增強工業(yè)廠房整體建筑結構的穩(wěn)定性以及荷載能力，從而優(yōu)化抗震設計方案，提高工業(yè)廠房建筑結構的抗震性能。

4 結語

綜上所述，對于工業(yè)廠房建筑結構的設計優(yōu)化工作而言，其重要性不言而喻，尤其是對于后期工業(yè)廠房建筑使用的安全性來說，這種設計優(yōu)化工作更為必要，而具體到設計優(yōu)化過程中，必須要嚴格遵循相應的原則進行優(yōu)化，在具體的結構設計優(yōu)化中，應該著重針對設計的各個方面進行有效地完善和處理，最終提升其設計的可靠性。