张进宝

摘 要：本文简述了工业厂房结构设计的基本原则，对工业厂房结构设计需要注意的问题进行了分析，重点探讨了工业厂房结构设计的要点。

关键词：工业厂房；结构设计；要点

1 前言

由于工业厂房的建设与民用住宅的建设是不同的，因而其结构的设计也存在不同，在工业厂房结构设计中必须要掌握其设计要点，从而保证建筑结构的稳定性与安全性。

2 工业厂房结构设计的基本原则

2.1 工业厂房的设计以简约化为主

工业厂房建设完成并投入使用后，首先是要用于放置各类加工设备，大量大型的机械设备需要有充足的空间来容纳，因而厂房不仅占地面积要广阔，内部的设计也要尽量朝着简约化方向发展，结构层次设计简单可以给工厂工作人员的工作带来便利。

2.2 厂房的隔音效果和安全性要好

一般的工业厂房中都会使用大机器进行生产，这些大机器在工作时通常会产生噪音，如果厂房的隔音效果不好就会给周边住户带来噪音上的污染，同时众多机器设备共同运作带来的震动是对厂房结构稳定性的一种考验，因而在设计厂房结构时应当将厂房的隔音效果和安全性考虑在内。

3 工业厂房结构设计需要注意的问题

3.1 生产工艺与结构布置需要协调

工业厂房设计当中，结构设计和工艺设计的协调性是一项重要指标，二者之间应该互相沟通，尽量的为对方提供方便。在进行结构设计之前，应该充分的了解到在厂房中的工艺生产需求，满足工业生产。在工艺.设计阶段，应该对厂房的结构设计有充分的了解，在什么地方可以布设什么设备，什么地方可以承受一定的荷载等，都需要有清晰的了解。在实际的设计过程中，往往会因为二者的沟通不畅，出现了不协调的现象，这样在厂房应用的时候，就会出现矛盾，不能有效的利用。如果二者可以有效的沟通了解，不仅在设计上会顺畅，同时还为施工减轻了负担。具体而言：工业厂房设计主要是为服务工业生产而存在，在结构设计中，就需要与厂房的用途以及生产工艺等要求相互的结合起来，这样才可以发挥出生产工艺的能力。由于设计人员对于具体的生产工艺内容不熟悉，在结构设计的时候，很容易忽视工艺的具体要求，如合理的旋转框架梁的开洞位置，设计中常常需要针对受力的合理性来选择位置，但是实际的生产工艺的要求与之有明显的差异。又如，在设计之中，对于沿梁方向布置的荷载设计在跨中的位置上。所以，在工艺布置图设计的基础上，尤其是在特殊器械的工艺要求上，需要甲方提供工艺图，这样才可以满足结构的安全性和合理性需求。另外，结构构件的布置应该满足传力明确简洁的要求；在工业站场之中合理的选择结构形式；遵循动荷载设备布置原则；在建筑物的泄爆方面，要求工业厂房能够满足施工快速的要求，结构轻且满足泄爆；在结构设计中需符合防爆要求；正确的理解柱间支撑位置设置与工艺布置之间的关系。

3.2 结构计算问题

目前，结构设计的计算是利用计算机软件来完成的，其计算的效率较高，且结果准确，能将设计师从繁琐的理学计算中解救出来，从而更好的参与到结构设计优化、概念设计及构造性措施设计上去，通过多种设计方案的比较、建设成本的分析及构件布置的优化等，可满足建筑结构的经济性和合理性要求，进而提升结构设计的效率。但是在利用计算机进行结构辅助设计的时候，还需对其结果进行复查和验算，这样才可将设计中存在的不合理之处及错误消除，实现结构设计的优化，从而降低结构设计存在的隐患。结构计算方面还需要注意两点：动荷载对于结构产生的影响；钢结构部分对于变形扰度产生的影响。

4 工业厂房建筑结构设计优化要点

4.1 确保计算的准确性

针对当前的工业厂房建筑结构设计而言，因为其计算所涉及到的内容较多，并且计算过程会对工业厂房建筑的安全性和稳定性造成直接的影响，所以需要谨慎对待，确定其计算的准确性。在结构设计过程中，计算准确性的保障就是不可或缺的一种手段。

4.2 防火設计

在工业厂房建筑结构设计中，防火设计是重要方面。所以，应该作为重要的优化手段而存在，特别是针对钢结构的工业厂房来说，由于其耐火的登记相比混凝土结构建筑物，其存在明显差异，还需要针对这一缺点进行更加深入的优化与完善。一般来说，防火设计的优化，需要通过合理的防火涂料在钢结构的表面进行喷涂，并且将耐火性能提高，这样才能避免因为高温导致工业厂房建筑结构的损坏，同时为其后期使用的安全性也可以带来保障。在具体的操作环节，可以选择混凝土包裹处理的方式来进行钢结构防火处理，这样的防火效果更佳。

4.3 抗震性设计

在工业厂房建筑结构设计之中，抗震性能是重点内容，确保工业厂房建筑结构本身的抗震性，是不容忽视的一个方面。尤其是针对钢结构的工业厂房来说，抗震性的设计更加突出。在进行工业厂房抗震性设计的时候，需要将整体性的设计凸显出来，并且严格的控制钢结构的连接，确保其稳定性不受任何的影响，这样才能够提升在震动过程中的抵抗效果，同时也可以避免因为震动，导致坍塌的问题出现。

4.4 优化施工材料

针对工业厂房建筑结构设计而言，施工材料的控制是不容忽视的一个环节，不同的施工材料，结构设计的效果也会产生明显的差异。在使用施工材料的时候，做好优化设计，其意义非凡。在进行施工材料优化设计的时候，一般要考虑到工业厂房建筑师的实际情况，并且基于其基本的要求来进行合理的旋转，确保其能够更好的运用，尤其是针对钢筋混凝土结构类型的选择以及钢材料类型的选择上，需要认真的对待。

4.5 屋面支撑结构设计

针对工业厂房建筑结构而言，屋面的支撑结构是不可缺少的一个环节，针对屋面支撑系统的设计优化而言，其可靠性和稳定性就是最核心的一点，需要针对这两个方面做好相应的设计，才能够满足屋面支撑结构设计优化的需求，同时也能满足工业厂房的设计要求。在具体的操作中，优化屋面支撑可以考虑下述几点：①结构支撑水平优化；②垂直支撑优化；③吊车梁支撑优化，这样才能够满足支撑结构的设计要求。

4.6 其他要点

在工业厂房建筑之中，钢结构是不可或缺的一部分，并且钢结构主要是网架、空间架以及轻钢等构成，其中，在钢结构悬挂荷载较大时，会使用网架，从而发挥建筑荷载降低的作用。在进行工业厂房建筑结构设计的时候，设计人员需要考虑到实际的需求以及建厂条件来确定结构。另外，在选择厂房结构的时候，除开基于支撑结构来选择最佳的材料之外， 还应该确保材料的材质以及种类都能够满足相关的规定要求，一般来说，设计人员可以选择无缝钢管或者是焊接钢管来完成施工作业，确保结构质量能够满足建筑的要求。其中，无缝钢管本身又中空界面的存在，通过这一个通道，就可以确保流体顺利的输送。在利用无缝钢管或者是其余的实心刚才之后，如比较分析圆钢或者是钢管后，发现无缝钢管的质量更轻，稳定性更高，所以，在材料使用中，可以优先考虑无缝钢管。同样，考虑到工业厂房结构本身的特殊性，部分结构构件利用模块化设计，就能够增加工厂加工量，满足施工速度要求，同时还能够加强模块接口设计深度。

5 结束语

总而言之，工业厂房结构的设计应当建立在满足工业生产要求的基础上，着眼于厂房建设的实际应用，充分考虑厂房结构设计的抗震性能和耐热性能等，确保厂房使用的安全性。

参考文献：

[1] 杜帅，刘宇.工业厂房结构设计研究[J].建筑技术开发，2017（12）：1～2.

[2] 方振清.工业厂房建筑结构设计优化研究[J].智能城市，2016（5）：41.