探討工業建筑結構設計的優化策略

翟曉鵬 張磊

摘要：安全、合理、經濟是如今工業設計的首要任務。應根據工業建筑設計要求，從結構體系、材料性能、節點等方面進行優化設計，不斷提高工業建筑設計水平。本文簡述了工業建筑結構設計優化的概念，對工業建筑結構優化設計目的及優化策略進行了闡述。

關鍵詞：工業建筑優化設計

工業建筑結構作為企業生產運營的主要場所，很大程度決定了工業建筑功能的實現和使用壽命。工業建筑結構缺乏合理性將導致企業生產經營成本增加，不能有效利用人力物力資源，使企業發展陷入困境。因此，需要根據工業建筑結構特點優化結構設計，實現生產過程的最優設計，從而降低生產經營成本，提高企業利潤率，滿足項目建設任務的各項要求。

1工業建筑結構設計優化概念

現代工業建筑結構設計優化的概念與過去非常不同。與傳統工業建筑結構設計的分析設計相比，現代工業結構設計優化強調了生產模式，工藝流程，設備選型和管理模式的多角度綜合評價與分析，權衡性能、成本、結構、舒適度等等因素，建立科學合理的產業結構設計方案。通過產業結構優化設計，最大限度地實現生產、管理效率的有效提高，降低生產經營成本，提高企業盈利能力。

2工業建筑結構優化設計目的

目前，在工業建筑優化設計的過程之中，依據各類建筑，其優化需求目標基本上可以分成兩類：

（1）傳統概念之上的建筑結構設計與優化，其主要就是針對成本結構來進行優化設計，在最大限度之上來充分的保障設計的質量以及結構設計的科學合理性，最終與現代社會低碳環保的各項要求相符。

（2）主要就是利用建筑結構的設計優化來滿足企業工業生產的各項目標。通過結構的布局及設備置放的部位，分析與處理施工流程之中的各項數據，可以最大程度之上提高工業生產作業的效率，提升企業的市場競爭力。

3工業建筑結構優化設計要求

3.1安全性要求

工業建筑與人們的生產息息相關，安全性是進行工業設計必須考慮的因素。不能只強調優化，而忽視了結構的安全性。應按照項目設計要求采取合理的結構體系，針對特殊的工藝要求，采取合理的加強措施，從多方面綜合考慮，經濟合理的進行優化。

3.2經濟性要求

近年來，建筑設計市場競爭日益激烈，對結構設計提出了更高的要求，在優化設計過程中，應采用新理念、新材料、新技術，節約成本降低損耗，以達到提高經濟效益的目的。

3.3功能性要求

工業建筑結構優化設計的目標是滿足使用功能的要求，現在對于工業建筑的使用功能不再僅僅是普通的實用功能，而是更多的關注工業建筑整體結構的協調性、美觀性和舒適性，滿足人們對于工業建筑各方面使用性能的新要求。

4工業建筑結構設計的優化策略

4.1建筑結構優化的注意事項

現如今，在進行建筑結構設計的時候，結構設計基本上都不會參前期方案的設計，未針對結構可行性與合理性來進行分析，增大了后期工程建設與方案設計的難度，當然也增加了工程的投入。所以在工程結構設計前期就得要及時的引入結構優化的設計理念，這樣一來不僅僅可以統籌兼顧來分析出工程優化設計的各項需求，而且還可以縮減企業資金的投入量，那么就可以在工程的初期進行合理的控制。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么就能針對不同的工業類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方法，獲得一個良好的開端。

4.2工業設計方案的優化

在整個結構設計中，基礎設計方案的合理選型和布置是相當重要的，對于同一種場地地基，有多種基礎形式可以選擇，不同的基礎形式，施工難度和造價是不同的。因此在基礎設計方案選擇時，考慮設計人員應根據項目的投資規模、工藝要求、地質條件等方面進行綜合考慮，確定合理的基礎形式。對于結構的承重體系，應合理的分割結構單元，避免一個單體里出現多種結構體系。結構的布置盡量規則對稱，外力中心和抗側力中心相互重合或者接近。結構構件的布置應使傳力路徑清晰明確。正確的處理結構與構件之間的關系，從整體的角度出發，提高工業建筑的剛性、延性以及承載力。

4.3合理選擇建筑材料

隨著科學技術的發展，越來越多的新材料運用到工業設計中來。高強鋼、復合材料提高了建筑結構的剛度、強度及延性，使結構的布置更加靈活，讓工業建筑不僅滿足功能要求又減低了材料用量。

工業建筑結構設計應選擇合適型號的鋼筋混凝土，減輕建筑結構的整體重量，合理控制構件的斷面尺寸，增大工業建筑的使用空間。使用高強度的鋼筋，還可以減少整個結構中的鋼筋使用量。同時，應控制混凝土和鋼筋的配比，充分發揮混凝土的特性。預應力混凝土和型鋼混凝土，對于工業建筑中的大跨度、轉換層等特殊部位是不錯的選擇。因此，在工業建筑結構的優化設計中，應多選擇高強輕質的新型建筑材料。

4.4建立工業建筑結構設計優化模型

為了進一步科學、合理化的實現工業建筑結構優化，使設計的工作有條不紊的進行，需要在開展優化工作之前，先將結構優化設計模型建立起來，在眾多變量參數之中選擇出來其中的重要參數，逐步將函數模型建立起來，最終實現最佳的優化方案。

工業設計需要通過各種計算軟件對結構進行受力分析，通常實際結構和計算模型是有一定差距的，計算模型是以各種假定狀態和理想狀態為前提，但是實際結果有可能達不到理想狀態，所做的假設有可能與實際不符，且外在因素會不斷變化。因此在設計過程中，應將實際數據和計算結果進行反復的核對審查，避免盲目的利用數據，不能不進行對比就直接應用。

5結語

工業建筑的結構設計是一項專業而復雜的工作，對設計人員的專業和綜合能力要求非常高。只有將設計方案的性能，成本，結構，舒適性等方面的科學合理選擇充分結合起來，才能做出最佳的工業建筑結構設計優化方案，實現經濟化、實用性和適用性的良好目標。

參考文獻：

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