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摘要：近年来，我国的建筑行业发展迅速，工业是我国的支柱产业，随着经济和工业的发展，大规模的工业逐渐兴起，工业建筑是建筑业的一个重要分支，是厂房建筑的基本形式。目前，我国的建筑设计的指导思想是相似的，但由于设计师个人主观思想和设计经验的差异，使得厂房结构的设计质量不稳定，设计瑕疵不可避免。我们只是根据多年的工作经验，分析大量的数据，提出了一些想法和建议，希望能对相关的建筑设计人员有所参考。
关键词：工业厂房；建筑结构；设计优化；探究
引言
在工业厂房建筑结构形式选择时，由于整个工业厂房的功能需求相当全面，空间要求相当复杂，建筑体量特别巨大。因此，面对如此复杂的功能空间需求，必须探索科学合理的结构形式予以处理。要确定科学合理的结构形式，首先必须要全面掌握建筑功能需求及其空间需求，再根据其建筑造型要求，科学地选取相应的结构形式并分别予以处理。本文以某大型现代化工业厂房为例，对其结构形式的选择和处理进行分析。
1厂房结构优化设计原则
1.1安全原则
工业厂房建筑主要是为人类的生产生活创造更大的便利。在实际生产中，许多设备有大量的工作人员监管，这意味着工业厂房必须保证安全，避免对工人的生命安全造成威胁，安全应作为未来工业建筑和设计优化的关键。
1.2经济原则
工业建筑的设计的经济性，包括对造价的管理和控制，应体现结构经济性和建筑使用目地的对应。越重要的工程，相应的其设计施工的造价的控制富裕度亦越宽松，反之工厂里一些并非核心的建筑，在保证满足使用功能的情况下，够用即可，不必要过于复杂以此降低造价。总之，应尽可能在保障结构安全的基础上，降低成本，使经济性可以得到提高。
1.3功能原则
一个工业厂房建筑对社会的发展是很有帮助的。其使用周期初期可能按照最初设计的初衷使用，而中后期可能面临着使用目的的变更。所以在工业建筑结构的优化中，应结合该建筑的基本功能，适当兼顾可能出现的技术改造情况，对建筑的构型，体量做出适当调整，对关键部位，如基础、柱、部分主要设备区域的框架梁，适当提高设计富余量，以确保在未来可以最大限度的被使用。
2工业厂房建筑结构形式的选择
结构优化会直接影响工业厂房建筑设计的质量水平，从目前来看，建筑工程的结构设计优化技术主要有两种，具体为概念设计处理和直觉优化。其中，概念设计处理必须要以现有的结构设计布局为切入点，结合个人的工作经验及常规的设计模式按照相关规范、标准进行进一步的判断，真正的实现概念设计处理工作的优化升级。在满足建筑及工艺需求前提下，应综合考虑结构合理性、环境条件、节约投资和资源、材料供应、制作安装便利性等因素。直觉优化主要立足于不同的建筑工程设计结构要求，会做出几种形式多样的设计方案，根据已有的知识经验进行准确的判断选择最合适的设计方案，在明确结构布置的过程中必须要对细节部分多加思考，利用相关的结构计算软件来实现自动化的操作。某现代特大工业厂房的生产、管理特点，功能需求多，工艺布置复杂，是一座融生产、仓储、管理、生活、活动等诸多功能为一体的现代综合性工业建筑。同时，不同的功能区围绕着整个生产的流程，分散布置在厂房流水线上的各个区域。在空间需求上，两个主生产车间占地面积达到42016㎡，其中一生产车间横向跨度70m，纵向长343m，建筑占地面积达20504㎡，结构净空高达13m；另一生产车问，横向跨度90m，纵向长243m，建筑占地面积达22000㎡，结构净空分别高达13m和21m。在功能需求上，需求多，工艺复杂，不同的功能区围绕整个生产的流程，分散布置在流水线上的各个区域。
根据以上的功能需求，厂房占地而积达14.81万平方米，总建筑面积达到17.94万平方米，厂房最高达28m，最低为11m。所有功能区的跨度、高度需求千差万别。综上所述，整个厂房的功能需求相当全面，空间要求相当复杂，建筑体量特别巨大。因此，面对如此复杂的功能空间需求，必须探索科学合理的结构形式予以处理。
3工业厂房建筑结构设计优化
3.1屋面支撑系统及屋面结构的设计优化
在设计屋面支承系统时，必须要严格按照厂房的高度跨度来进行不同环境的有效布置，合理的分析不同的结构形式，了解在不同区域中抗震设计的具体要求。一般来说，不管屋盖结构是否能够起到一定的支撑作用，都需要以现有的施工条件为基础，了解当地条件的限制以及具体的安装需求。其次，对于屋架上弦天窗架来说，在设置不同的上弦横向支柱时需要对每一个支架之间的横向距离进一步的界定，将纵向水平支撑与横向水平支撑相联系，通过合理的布局将支撑的用钢量控制在有效的范围，尽量避免过度的荷载不同层面的摩擦力影响。设计工作人员需要充分考虑各类影响因素，了解屋面用钢量的具体优化要求，积极的加强对不同环节之间的联系，在保障前期设计结构优化升级的基础之上采取连续作业的形式，将用钢量控制在最低的水平，只有这样才能够实现生产资源的优化配置利用，更好的提高工业厂房建筑结构设计的质量水平，为工业生产营造良好的外部环境。
3.2钢结构厂房的抗震系统设计优化
首先，结构设计人员需要在总体布局的引导之下，明确厂房结构的质量要求，真正的做到不同布局以及结构之间的合理性与均匀性。作为整个厂房横向结构选择的最佳材料，钢结构发挥着关键的作用，如果采取这种形式进行前期结构方案设计，那么必须要了解钢结构的受力性能，充分发挥该功能的作用。其次，通过对横向结构变化机理的分析来积极的将各类负面影响控制在最低的水平，对于钢结构厂房来说，在实践运作的过程之中会受到外部不确定性因素的影响，大部分主要在于内部结构的稳定性不符合实际的操作要求，无法保障结构框架的合理性。最后，在对地震影响因素进行分析时，首先需要着重了解外部环境对厂房所产生的影响，对设计结构的连接点进一步的界定以及分析，积极的突破节点在设计过程中所存在的各类不足。需要注意的是，结构框架的选择必须要以钢结构工作的实质要求为依据，充分的发挥不同构件的作用，有效的提高抗震能力。
3.3优化防火设计
工业厂房建筑结构设计之中，在防火上就要进行重点完善。这是要进行完善和优化的重要形式之一，针对钢结构的工业厂房进行分析，在耐火上是存在不同的，针对这个十分明显的特点，要进行更加深度的分析。从防火设计优化层面上进行分析，能够在使用合理的防火涂料之下，让钢结构表面拥有良好的喷漆，以此提高耐火性。这会防止出现高温损坏，导致厂房建筑结构出现破坏。在后期发展之下，也是拥有设计空间的，安全性随之提高。以具体操作环节为基础，要实行混凝土包裹处理的形式，让钢结构防火得到有效运行，以此展现出明显的效果。
结语
工业厂房是工业生产、存储的重要场所，功能上的特殊性决定了工业厂房设计上的特殊要求，其设计方法的合理性和有效性直接影响着厂房的功能，因此在设计过程中必须综合考虑各项要求和要素，制定科学的设计方案优化厂房设计效果。
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