工业建筑结构优化设计分析 张彦敏

发表时间:2020/7/21   来源:《城镇建设》2020年3卷9期   作者: 张彦敏
[导读] 工业建筑结构工程设计对于整个建设工程有着至关重要的作用,
        摘要:工业建筑结构工程设计对于整个建设工程有着至关重要的作用,直接影响到土建工程的质量水平。在工程中实施科学合理的优化技术能够更加完美地协调土建工结构内部所涉及到的各个单元和部分,在确保土建工程质量的基础上提高其实用性和美观性。但是由于工业建筑结构工程设计受到多方面因素的影响,因此其优化技术较为复杂,并且当前优化技术的应用方法和技巧仍然有所欠缺,因此在当前阶段继续深入研究优化技术是十分有必要的。本文首先阐述了工业建筑结构设计原则、分析了优化技术对工业建筑结构工程的重要意义,接着分析了具体的应用策略。
        关键词:工业建筑;结构优化;设计分析
        现代社会中的工业建筑结构风格各异,功能多样化,再加上建筑工程的设计风格不同,因此想要进行工业建筑结构设计的优化,还需要根据工业建筑结构的基本情况进行。一般来说,由于工业建筑的建设工艺比较繁杂,在建设过程中存在大型机械运转过程中产生噪音、工业厂房的吊车载荷等问题。因此根据建筑的实际情况,获取准确的建筑数据,从工业建筑结构设计入手优化建筑工程整体结构体系非常重要。
一、工业建筑结构设计的原则
1.工业建筑结构设计的基本要求
        在进行工业建筑结构设计时,需要考虑钢结构应力和变形的要求,如钢梁应力不小于强度设计值的90%,钢柱应力大于或等于强度设计值的95%,钢构件变形与变形容许值相等。
        工业建筑工程中,需要运用到钢筋混凝土,钢筋混凝土的结构配筋也是有要求的,框架梁的配筋比率范围为1.2%到1.7%,框架柱配筋率不能小于0.7%,也不能超过1.1%,单桩单柱承台为0.1%,而独立基础配筋率则不大于0.15%。对于工业建筑结构设计好坏的评估要从经济性、质量标准、安全性三个方向进行评估,严格按照国家标准进行设计。
2.工业建筑结构设计材料选择
        不同型号的钢板适用于不同强度要求的建筑,在进行工业建筑结构设计时,需要根据不同的建筑强度要求进行钢板的选择,例如选择Q235-B的受力构件,平台板选用Q235-A,吊车梁则选择Q345-C。在进行钢材选择时,要特别注意材料的检测,要确保材料的质量符合国家的标准要求。有些普通钢材并不能满足工业建筑工程中的特殊使用需求,如高炉炉壳的钢材选择不同于普通钢材,宜选用BB503,而转炉平台选择铸铁板更为合适。
        进行钢板材料型号选择后,还需要根据钢板型号的不同,选择与之相应的焊条。E4315焊条配合受力构件Q235-B使用,由于受力构件需要承担工业建筑结构的受力,因此对焊接的要求非常高,需要达到一级焊接要求。而普通的结构则可以选择E4301型焊条。
        混凝土也是工业建筑结构的必须材料,C10与C25型混凝土适用于工业建筑垫层和基层的应用,如果是需要承受较大受力的结构,C10与C25型混凝土并不能满足要求,宜采用C30到C50的混凝土。
二、工业建筑结构设计优化的常见问题
        在现代建筑结构设计优化过程中,优化工作团队都会在日常工作中,遇到过很多常见问题。首先是建筑结构的钢结构使用日益增多,对于工业建筑的空间美学还有概念性设计都会产生很大的影响。一部分设计工作人员在工作中缺少对于结构布局的深度认识,没有深入的了解和分析工业建筑工艺,导致项目优化工作效果不明显,成为了多数企业对于目前现有的工业建筑结构设计优化工作不认可问题。土建工程的含钢量也属于设计优化工作的重点,工业建筑土建工程的成本其中有70%以上都是属于材料费,而在建筑材料当中钢材价格就高达每吨几千元,科学的优化工程建筑中的含钢量,能够有效优化工程造价。工业建筑结构设计优化工作,要以保障工程设计质量为重要前提,合理的优化工业建筑的含钢量,降低造假的情况。

在目前工业建筑结构设计优化的工作中,缺少概念性的设计具体量化标准,因此工业建筑的设计优化工作还存在很大的差异性,影响了工业建筑的设计施工,现代工业建筑物的结构设计要灵活运用设计优化方法,以数据为基础提升优化工作质量。
三、工业建筑结构工程设计中优化技术的重要性
1.控制工程建设成本
        成本和利润是任何工程都需要考虑的两个因素。由于土建工程通常耗时较长,规模较大,因此会花费大量的人力物力资源,如果不能合理地进行工程成本控制,在长时间的施工过程中势必会造成资源浪费,很多土建工程中都面临这一问题。这样一来就凸显了优化技术在控制成本方面的重要性,使得成本投入显著缩减,同时提高企业利益,在保证工程质量的前提下尽可能的扩大收益,这也是工程项目的目的所在。随着当前我国建筑行业发展脚步的加快,在建筑类型上出现了一定的改变,建筑向着高层化发展,因此工程各方面的要求也有所提高。如果不能紧密的衔接工程内部的各个环节,将会导致整体质量受到不利影响。而有效的优化技术能够解决上述问题,更加深入的研究工业建筑结构,加强各部分之间的联系,注意细节方面的问题,使得人力物力投入大大减少,有效控制项目成本。
2.提高工程质量
        当前不断深入研究工业建筑结构设计的优化技术,其应用效果的目的在于进一步提高整个工程的质量水平和安全性能。具体来说,优化技术能够显著改善工程质量。工程的质量是整个项目中最为关注的重点,也是行业发展的决定性因素,因此工程质量必须得到切实保障。然而在实际工程中会有多方面因素影响质量效果,特别是项目的设计过程中,如果没有全面考虑工程中的各方面因素及其可能产生的影响,那么就无法保证项目工程的质量和使用寿命。对于土建工程来说,施工技术、施工材料以及施工环境等因素都会影响到工程质量,特别是环境因素中施工现场的土质、风力以及灾害等都会给工程造成一定程度的影响,这就更加凸显了优化设计的重要性。
四、工业建筑设计优化的具体策略
1.完善工业建筑结构优化体系
        工业建筑结构优化设计工作中,由于工业建筑结构设计不同,同时建筑结构设计优化没有统一的指导方案,导致建筑结构的内部优化工作不能满足工业建筑结构各项要求。在工业建筑结构优化设计工作开始之前,首先需要建立起完善的管理体系,利用工业建筑结构优化管理体系详细的分析工业建筑结构优化设计过程中存在的问题,及时制定出可行性比较强的有效措施来解决、完善建筑结构优化工作,能够最大限度的提升工业建筑结构优化设计工作质量。
2.有效结合实用性和艺术性
        工业建筑的最终目的在于给人们带来优质而且安全的生活与工作环境,并实现企业自身效益,因此必须要保证建筑具有实用性和安全性,在此基础上,适当地加入一些具有艺术性的设计,能够进一步提高人们的生活质量以及幸福感。因此在工业建筑的设计工作中,建筑方案会经过设计人员的一系列审核和改进,以确保其实用性和安全性都达到最高要求,同时将艺术性也融合进设计中。例如:可以对建筑的布局进行合理的安排,这样不仅可以在视觉上更加美观,还能够减少建筑物的荷载作用,减少结构损伤。
3.建立工业建筑结构设计优化模型
        为了能够提升工业建筑结构优化设计工作的科学性和合理性,需要在真正的开展工业建筑结构设计优化工作之前,建立起结构优化设计的具体模型,逐渐建立起函数模型,能够成为众多工业建筑变量参数中的重要参数依据,实现最终的优化设计方案。
        结束语:综上所述,在工业建筑结构工程中,根据实际情况对优化技术进行合理的应用,并且将各类情况都进行整理和分析,对于工程技术的提高具有重要的意义,为未来的发展指明了方向,体现了十分深刻的研究价值。然而在实际的工作过程中仍然存在一定的缺陷和问题。通过本文的简要介绍,希望能够引起有关部门对于优化技术应用方面的重视,更好地推动建筑行业的发展。
参考文献:
[1]周昌富.工业建筑结构优化设计分析[J].工程与建设,2019,33(06):902-903.
[2]翟宏磊,张嘉麟,郝少杰.工业建筑结构设计优化[J].居舍,2019(19):89.
[3]李雷.工业建筑结构设计优化探究[J].居业,2017(05):48-49.
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