高宣
天津华冶工程设计有限公司 天津市 300000
摘要：工业建筑的建设主要是以满足工业生产使用功能的角度入手进行设计的，通常大规模的工业生产都需要配套的工业建筑支持，故而工业厂房建设已经成了建筑行业的重要构成部分，科学完善的工业厂房建筑结构设计更有利于提高工业生产的质量和效率，而工业建筑结构设计是工业厂房建设过程中最为核心的环节，然而从当前工业厂房建设现状来看，仍然存在诸多问题，在很大程度上影响了工业建筑质量，本文从这些问题入手，从优化工业建筑结构设计的角度提出一些结构优化设计建议。
关键词：工业厂房；建筑结构；优化设计；施工
1工业建筑结构设计过程中存在的问题
传统的建筑结构优化主要涉及结构形式分析、结构模型计算和结构构件优化，随着建筑行业的发展和工业的发展，工业结构设计优化逐渐开始发生转变，如今的工业建筑结构设计优化主要是从工业生产工艺、生产流程、生产设备安置等角度入手，来完善结构设计，更加注重工业厂房建筑结构设计的科学性。同时通过工业结构设计优化来为企业工业生产提供更好的支持，间接提升企业的生产效率。然而从当前工业建筑工程整体现状来看，由于受到土地、环保、成本、投资控制等方面的影响，工业建筑难以达到预期效果，而工业结构优化设计便显得越来越重要，以下从几个方面来探讨工业建筑结构优化设计。
1.1建筑结构选材问题
工业建筑结构中使用较多的是钢结构，甚至一些工业建筑全部都使用钢结构，毕竟钢结构相对较大多数建筑结构来讲有着得天独厚的强度和制作优势，然而与传统的建筑材料相比，如混凝土构件、混合材料构件等，钢结构的建造成本过于高，并且这种结构在后续的使用过程中，随着时间的推移会因为局部构件疲劳而存在一定的风险。另一方面，钢结构作为最常见的工业厂房建造材料，其虽具有一定耐热性，但是却不耐火。尤其是在高温持续燃烧的情况下，钢结构的抗压强度、抗拉强度都会受到严重影响，进而很容易出现结构变形、损坏，严重的情况下还会引起工业厂房倒塌。当然导致这种威胁既与选材有直接关系，同时也与钢结构厂房防火设计不达标有较大的关系，工业建筑设计单位在结构设计阶段比较注意建筑的防火效果提升，但是往往会忽视防火设计的重要性，例如在选材的时候，选用的钢结构材料防火水平不达标，所以一旦发生火灾威胁，工业厂房建筑很容易因为钢结构变形而倒塌。这不仅会给企业造成较大的经济损失，还会威胁到作业人员的生命。同时相较于混凝土结构来讲，钢结构材料的防腐蚀性相对较差。因此，尽管从强度等方面来讲，钢结构有一定的优势，但是从结构稳定性和抗疲劳性方面来讲，钢结构材料并不是最合适的选择，具体材料的选用还需要根据工业建筑实际需求来确定。
1.2特殊需求设计的不足
工业建筑相较于其他的民用建筑来讲，通常建造需求更为复杂且特殊，例如工业建筑设计过程中需要考虑企业生产过程、产品等因素，所以可能会有防火、防爆等特殊需求，甚至一些工业建筑可能会对污染物排放有较高的要求，这都会对建筑结构设计提出更高的要求。在一些特殊情况下，如果工业建筑功能性特殊需求与建筑安全性、环保性等需求出现冲突的时候，对结构设计就会有更高的要求，通常这种情况下很容易出现建筑特殊需求设计上的局部缺失。在建筑工程项目建设阶段，工程建设方、设计方、施工方、设备供应方等都会进行多次的技术沟通，但是即便如此，随着工业建筑综合化的发展，建筑结构特殊需求设计不足等问题仍然存在。
2钢结构工业厂房建筑结构的优化设计策略
2.1做好钢结构工业厂房的布局设计。
要进行钢结构工业厂房建筑结构的总体设计，使之具有合理性和均匀性，可以基于工艺流程的使用要求，进行工业厂房的柱网设计和柱网布置，依照标准化设计厂房横向柱网尺寸、纵向柱网尺寸、伸缩缝尺寸和位置，尤其要注重部分节点连接的标准化设计，并要将柱网模数化，通常来说，工业厂房的横向跨度为3m的倍数，纵向柱距模数为6m，并对吊车梁、檩条等连接构造采用典型设计方式，较好地提高工业厂房结构设计效率。其中，厂房横向跨度的结构设计要充分考虑厂房中大型设备、人流物流的影响，进行合理的尺寸设计，较好地满足厂房纵横向的刚度和强度要求，并尽量保证柱距的统一。厂房纵向柱距可以采用6m、9m、12m、15m，在大型钢结构厂房中也可以将纵向柱距设置为18m、24m。
2.2注重钢结构工业厂房的抗震设计。钢结构工业厂房建筑的结构设计还要充分考虑抗震设计的硬性要求，考虑到工厂人员密集度较大难以在紧急避难状态下疏散的问题，必须在厂房结构设计初期分析当地的地震发生频率、厂房建筑抗震性能，全面分析钢结构工业厂房的钢结构性能，确保整体均衡性的设计和施工。在钢结构工业厂房设计的过程中，要计算和分析地震作用下产生的柱底剪力和柱底弯矩值。同时，在钢结构工业厂房的抗震设计和施工中，要严格管控钢结构的塑性，使之能够较好地应对地震灾害对建筑工程建设的损害和影响，增强工业厂房建筑结构的实用性能。
2.3加强钢结构工业厂房的防腐防火设计。钢结构工业厂房的防腐设计是不可缺少的部分，可以在工业厂房中喷涂防腐涂料，利用水溶性涂料的强耐腐蚀性能，实现对钢结构工业厂房的防腐保护，并结合钢结构厂房建筑施工、维护、材料供应性、可操作性等因素，合理确定科学性、适用性的防腐设计方案，进行钢结构工业厂房的防腐优化设计。同时，为了增强钢结构工业厂房建筑的防火性能，要采用喷涂防火涂料的方式，利用漆膜保护钢结构，提高钢结构厂房在高温下的承载力、强度和稳定性，避免钢结构因高温出现强度下降、塑性增强而坍塌的问题。并且，在钢结构工业厂房防火设计的过程中，还要对钢结构进行外包防火层处理，采用现浇混凝土和表面喷涂的方式，在钢结构工业厂房建筑表面覆盖保护层，提高钢结构厂房外包结构的强度。
3钢结构工业厂房施工控制分析
首先，做好钢结构工业厂房施工前准备。要科学选择钢结构工业厂房结构的施工图纸和材料，结合工业厂房实际施工的需求，合理选择碳素结构钢、焊接结构钢和低合金钢等材料，并确定科学合理、可操作性的施工方案，进行施工方案的严格审核。其次，把握钢结构工业厂房施工技术要点。要把握钢柱拼接施工技术，在规定的时间内完成拼装施工，确保钢结构拼接施工的时效性，并考虑恶劣天气对钢柱结构焊接稳固性的影响。还要注重钢结构厂房吊装施工技术的合理应用，要把握三阶式钢柱施工技术要点，明晰钢结构吊装要点，降低钢结构吊装施工的难度。在钢结构厂房的中柱施工过程中，要注重焊接施工合理性的控制，避免焊接施工不合理而引发中柱变形的现象。在钢结构工业厂房螺栓施工的过程中，要尽量选取强度较高的螺栓进行施工，依照行业最高标准进行螺栓连接操作，确保对分散钢柱的有效连接。
4结语
总的来讲，随着社会的不断发展，科学技术的不断进步，工业建筑结构优化设计不仅关系到工业生产效率的提升，同时还关系到企业生产和作业人员的生命安全，所以在工程设计阶段必须重视建筑结构设计的优化完善，从企业生产实际需求出发，在满足工业生产的基础上，从结构选材、防火设计、建筑环境以及ＢＩＭ技术应用等角度入手，优化工业建筑结构设计，最大限度地为工业生产服务。
参考文献
[1]林青.简述工业厂房建筑结构设计优化[J].门窗,2019(09):114-115.
[2]蔡静.工业厂房建筑结构设计优化探究[J].住宅与房地产,2019(05):89.
[3]徐小斌.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].居舍,2019(01):105.
[4]李伟.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].居舍,2018(29):88.
[5]陈玲玲.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].山东工业技术,2018(19):100.