工業廠房結構形式及設計事項淺談

【摘要】近年來，在社會經濟的推動下，我國的工業發展速度也有了顯著的改進和提升，在這樣的發展背景下，工業廠房的數量和規模也呈現出不斷增長的趨勢，做好工業廠房建設，對推動我國工業領域的持續發展有重要作用。在工業廠房建設中，結構設計是影響工業廠房建設質量的重要因素，尤其是保證工業設備正常運轉的基礎;為了搞好工業產房結構設計的質量，保障工業廠房的建設質量，本篇文章主要分析工業廠房常用結構形式及設計事項的要點。

【關鍵詞】工業廠房;結構設計;要點

1、工業廠房結構設計的常用類型

一般情況下，工業廠房的結構設計主要有以下幾種類型：

1.1框架結構

在立體生產體系下的設備，需要較大的空間來靈活布置生產環節，較少妨礙生產設備的設置，一般采用框架結構的廠房而且也是使用比較廣泛的一種結構形式，便于人員安排生產和檢修設備，簡單來說框架結構就是由鋼筋混凝土梁和柱而構成的一種承重結構。而在框架結構工業廠房建設中，墻體并不需要承重，而是選擇輕質量預制混凝土構件等來進行砌筑和裝配。

1.2框架+支撐（一般采用鋼結構柱間支撐）結構

簡單來說就是指利用橫向框架采用單跨或者兩跨、縱向框架多跨的結構，并利用立柱之間的支撐作用增加橫向的抗側剛度，當支撐且梁采用鋼結構制作時，就成了混合結構形式，適用于多層的貯藏原料倉，房屋屋蓋用混凝土梁板結構增加房屋的整體性能，一般用于低烈度地震區，高度比較低需要占較大的面積，一般適用于橫向短且縱向長的廠房結構中。

1.3鋼結構

鋼結構施工與傳統鋼筋混凝土結構施工相比，實現了構件制作過程的工廠優化，而且施工快速便捷，施工人員少而需要一定專業技能，可以有效地提升施工質量，施工期間短產生生產效益，在單層生產廠房和運輸皮帶廊中很常見，在設備和生產原料占重比低的多層結構中比較適用。

1.4磚混結構

一般用于單層且需要隔音效果好的單層設備機房或者多層辦公場所，在相當時期內大量采用的結構形式，由于國家考慮環保問題限制粘土磚的使用，現在大部分采用框架結構或者鋼結構的形式。

1.5其它結構形式

其它例如剪力墻結構、框架-剪力墻、框架-筒體等結構形式，一般用于民用建筑中，在工業廠房中適用性低且實用不高;排煙倉、渣池等特種類結構形式需要采用專門的設計軟件設計，例如PKPM軟件中專門針對此類的設計軟件。

1.6工業廠房結構設計的各自特點

不同的結構設計形式，部分類型可以通用也具有各自特點，上述四種結構形式的特點主要展示如下，詳情見下表1。

2、工業廠房結構設計的要點

2.1防火設計要點

工業廠房的防火設計本身應該由建筑學專業完成，工業廠房設計常常需要結構專業需要有一些建筑防火設計的概念和常識，有助于一人多才多用，應具備掌握如下內容：根據生產或儲藏物質性質及其數量劃分火災危險性;建筑物主要構件的燃燒性能和耐火極限決定建筑的耐火等級，耐火等級不低于規范規定的要求;消防通道以及建筑防火間距在總平面布局或平面布置上的體現，兼顧考慮建筑防爆;建筑物內安全疏散，電氣防火，建筑設備防火防爆，建筑裝修、保溫材料的防火，滅火救援設施及消防設施等等。

做好防火設計工作，可以有效規避火災發生，減少經濟損失，對工業的穩定發展很重要。工業廠房設計中，防火設計可以對結構材料、建筑構造、火災預防等進行合理優化。尤其對鋼結構工業廠房，耐火性能難免會存在一定的不足，就需要對鋼結構構件進行防火分隔、涂刷防火涂層，此外根據廠房或倉庫的使用性質在總平面布局上達到防火間距的要求;依靠廠房分區劃分的合理性，設計防火隔離避免火災發生，設置疏散通道減輕人員傷亡，設置消防、防火防爆設施減少財產損失。

2.2力學理論與實情相結合要點

沒有可靠的力學與結構分析就沒有安全而又實用的優秀建筑，建筑結構的合理性，從靜力分析到非線性分析，從單模型分析到多模型組合分析，再到內部設備以及外部環境因素，各個方面我們都需要關注，力學知識同我們的生活實際相聯系，將理論知識同實際有效結合在一起，促進我們對力學知識的理解和應用。

做好廠房結構設計，掌握力學的基本理論那是必須的;力學是把各類荷載化繁為簡，廠房恒載或活載傳遞路徑要清晰明確，對較復雜的結構需要有冗余的約束保證結構的防連續倒塌;廠房中構件鏈接在力學計算簡化為鉸接時，考慮部分剛性受力狀態，構造上最好要做成剛性;應用力學分析結構模型時，要考慮施工過程狀態，同時考慮人員的技能素養對施工狀態的好壞;工業廠房不同于一般民用建筑有現成經驗做指導，有時需要有不同的模型相結合分析結構問題，可借助不同模型分析某個具體問題，解決一些過于浮夸做法以便節省開支。

2.3房屋結構與機器設備關聯要點

房屋結構要考慮機械設備震動產生的影響，對于直接承受機器設備自重的結構，需要把設備的自重乘以各相關的動力系數，動載轉化為靜載用于結構承承載力計算;工業設備利用熱效應明顯，需要考慮溫度效應產生的溫度作用，對于設備溫度過高而可以處于封閉狀態下，可以要求工藝設計阻隔熱傳遞，對于需要處于明火狀態，則按規范要求間隔一定距離，涂刷防火涂料或設置防火隔離墻;設備產生的噪聲對人體的健康不可忽略，除了人體在穿戴方面的要求，也要在選擇建筑結構形式和裝飾上利于阻隔聲波傳播，有噪聲的廠房在總體布局上考慮，布置在遠離人員活動多的地方，布置在不利于聲波傳遞的地方;工業設備及其基礎的震動頻率與廠房的自動周期要在滿足規范規定的范圍外，要人為有意識的避免產生廠房共振，這有利于設備的運行，保證廠房結構安全。

2.4廠房結構設計應考慮施工因素的要點

房屋在組織施工中會遇到各式各樣的問題，工業廠房施工因與設備安裝過程密切相關，有些設備的安裝會參與結構整體受力或承載狀態，為了保證施工過程不出關鍵性問題，需要在前期設計時考慮問題要綜合各因素，避免施工工序與設計預想偏離危害結構安全，要與后期施工相配合，設計階段采取相應的預期措施。

大型的工業廠房建設一般位于偏僻鄉村，一要照顧地方上的農工關系，一些廠房基礎性施工要與非專業施工隊伍合作，施工過程要考慮人為因素和施工器具的簡陋;二要考慮施工材料取用方便，要因地取材、就地使用，要有環保意識造福一方。

結語：

在進行工業廠房結構設計中，主要包含兩方面的內容：保證結構設計與工業生產相協調，工業廠房建設的目的就是為了為工業發展而服務，所以在設計的工作中充分考慮到工業生產的需求和特點，保證工業廠房的實用性以及適用性;其次，在進行工業廠房結構設計的工作中，保證結構設計的有效性，而需要遵守簡約性、實用性、安全性、穩定性、隔音性等各個方面，結構設計過程的環節應以事小細而為之，施工過程勿以事不關己而不為。

參考文獻：

[1]王金英.工業廠房結構設計要點淺談[J].中國室內裝飾裝修天地，2020，（8）：223-223.

[2]張渝.淺析鋼結構工業廠房的特征及其設計要點[J].房地產導刊，2019，（23）：36-36.

作者簡介：

袁永文（1978-），男，漢，湖南隆回人，本科，工程師，研究方向：工業廠房的結構設計以及房地產公司的項目管理。