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工业厂房建筑结构设计优化探究刘威

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：刘威

[导读] 摘要：本文针对工业厂房结构设计中钢结构设计方法进行分析和研究。

        中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116000
        摘要：本文针对工业厂房结构设计中钢结构设计方法进行分析和研究。工业厂房钢结构的应用在很大程度上简化了工业厂房的结构，提高了工业厂房结构的舒适程度，具有更大的经济效益，利用空间的效率，因此，在设计未来的工厂结构时，必须保证其设计工作的可靠性和可行性，确保钢结构充分发挥作用。
        关键词：工业厂房；建筑结构；设计优化
        引言
        在目前的工业厂房建筑中，对建筑结构的设计应该具有一定的可行性，应该符合现实实际情况的相关规律。另一方面，在对工业厂房建筑进行设计的过程中，还需要很多方面的理论知识，设计的过程中还有着较多的相关环节与内容，有着一定程度上的复杂性。
        1.对工业厂房建筑结构进行设计的基本原则
        1.1 对计算结构的参数进行明确
        在对工业厂房建筑结构进行设计时，应该对各个项目的结构参数进行精准的计算，可以对建筑结构设计的质量进行充分地保障。在这样的相关情况下，设计人员在进行工业厂房建筑设计时，应该对计算机软件系统进行充分地利用，以此来对相关数据进行采集，并且对相关的数据进行准确的计算与处理，让效率得到一定程度上的提高。让人为因素所造成的失误情况得到减少。
        1.2根据相关工艺特点对建筑结构的布局进行确认
        除了对计算结构的参数进行明确外，还应该对建筑结构的布局进行明确。在对工业厂房建筑结构进行设计时，应该让相应的设计与现实情况中的需求进行相互结合，并且将此作为出发点。应该将适应生产工艺特点的相关要求融入到工业厂房建筑结构的布局中。在此过程中，应该对工业厂房的空间进行充分利用，让其中每一种使用的功能都可以在现实中实现。让较为良好的空间环境对工业生产的工艺起到一定的促进作用。所以，相应的建筑结构设计人员应该对工业生产的技术特点与主要的相关工艺进行全方位的了解。同时还要对相关建筑结构的设计规范进行较为严格的遵守，对专业领域之间的沟通与协调进行应有的加强。只有这样才能够对建筑结构设计的不合理进行避免。
        2.目前我国工业厂房钢结构设计中存在的问题
        2.1设计质量明显不足
        总的来说，钢结构设计费用相对较低，但同时需要更多的时间和精力来开发，这就导致了设计院的设计师们不想承担设计钢结构的任务。设计院将把钢结构设计任务转移到其他设计单位，虽然分包设计单位中很大一部分达到了国家认证标准，但实际设计水平相对较低，在操作时也存在偷懒、偷工减料的问题，导致钢结构设计有许多问题，既不可行，也不合理。
        2.2没有结合工程的实际情况进行设计
        由于钢结构的设计需要大量的人力和时间，一些国内的钢结构设计中，设计师可能为了追求方便和快捷而直接参考国外成形的钢结构方案。但国外钢结构设计方案不符合中国工业工厂建设的实际情况，在业务过程中，将耗费更多人力、物力和财力。
        3.工业厂房结构设计中的改进措施
        3.1以足够深度强化钢结构稳定性设计
        3.1.1做好总体与局部的稳定性平衡。为了提高钢结构的稳定性，需要在总体和局部稳定之间找到联系，只有加强它们之间的联系才能提高钢结构的稳定性，因此必须考虑到这两个因素加在一起的距离。钢结构的设计有许多不确定性，在任何时候都可能导致不稳定。
        3.1.2 高强螺栓的安装。先安装临时通用螺栓，再校正后更换普通螺栓在工业厂房中，钢结构间的连接主要通过高强度螺栓进行。这证明了在钢结构建设中安装高强度螺栓的重要性。应能保证接点在接合处的平整。接触面不平整，可根据接触面间隙的大小来处理。例如，间隙小于1.0mm可不经处理，超过3.0mm时插入衬垫和喷砂两侧的垫片。

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        3.1.3 做好钢结构的安装校正。在安装立柱和梁后，应及时进行调整。在安装钢结构时，应考虑风、地形等因素。太阳光。在钢结构中，每一个项目安装后，将进行调整。如果出现问题，应使用千斤顶进行检查、修正，修正完毕后，应及时加强结构稳定性。
        3.2工业厂房建筑结构中的防火设计优化
        如果想要对工业厂房建筑结构进行良好的优化，应该让相关建筑结构中能够进行防火的设计得到优化。在目前的工业厂房结构设计中，防火设计属于重点环节。在设计人员进行结构设计的过程中，应该对结构的耐火性进行优化，并且对消防警报进行提高，还应该有着排烟系统和人员疏散通道，并且保持一定的合理性。目前的钢结构是工业厂房主要采用的材料，相应的耐火能力并不是特别的强，混凝土的结构会比钢结构在此方面更加良好。例如，在进行防火设计优化的过程中，在钢结构的建筑表面进行防火涂料的涂刷，通过这样的方式来对相应的防火性能进行提升，让钢结构在高温中产生变形的相关情况不会发生。
        3.3 工业厂房建筑结构中的材料选择方面优化
        如果想要对工业厂房建筑结构进行优化，应该对材料选择方面进行优化，让建筑从材料的选择变得更加合理。不同的建筑材料在性能与质量方面都会存在较大的差异，这会对相关建筑结构的设计效果造成一定程度上的影响，所以在相应的设计方案中应该对建筑材料进行良好的选择，对设计相关规范进行遵守，并且还要对建筑材料选择的合理性进行准确地把控，并要对建筑材料的质量进行最为基本的保证。设计相关人员要对相应的设计方案进行良好的分析与对比，让建筑材料的性价比达到最佳，以此来减少经济上的浪费。
        3.4 采用新型工艺和技术
        3.4.1增大截面法。通过在构件的外部浇筑更多的混凝土和增加构件的截面面积以及优化钢筋的配筋率，提高构件的抗弯承载力和抗剪承载力，这是最直接提高建筑物强度的方法，但是在建筑材料和经费受限的情况下受到了一定的限制，因此不同的建筑类型应该考虑该方案是否适用。
        3.4.2外包钢加固法和贴纤维复合材法。外包钢加固法是通过在构建外部贴钢和外包钢来提高构件的承载能力，这种方法主要是应用在梁上。通常在构架的四角或者其他部位设置一些型钢和角钢，通过一些黏结剂使其与原本的构件能够很好地连接在一起，其实这种方法的本质就是加固原本的构件。贴纤维复合材法也是通过黏结剂将纤维布黏结在构件的表面，让两者可以同时工作，起到提高构件承载力的作用，这种方法就是一种结构修补加固的技术，该技术的优点是不增加自重且有更大的承载力，在一定程度上弥补了某些构件刚性过强的性能缺陷。
        3.5采用新型箍筋绑扎技术
        目前在建筑工程中，单跨框架结构可以采用箍筋闪光对焊技术来加强结构的抗剪能力，这种箍筋绑扎技术能够提高箍筋和混凝土之间的黏结程度，使箍筋更加充分地发挥作用，使其性能得到更好的利用，并且可以使混凝土的抗压能力和抗剪能力更好地得到发挥。除了使力学性能更好地发挥，这种箍筋绑扎技术在结构设计上也可以防止地震时突然发生脆性破坏，使破坏时建筑有一定的延迟，且结构的耗能能力也会有一定的提高，使结构的抗震性能得到一定的增强。
        结束语
        综上所述，目前工业厂房建筑结构设计已经得到了较为良好地发展，但是还有着相应的进步空间，在这样的情况下，应该对其进行提升，让工业厂房建筑结构设计可以得到更好地发展。本文已经对工业厂房建筑结构进行优化的设计案进行了深入的探讨与分析，其中包括了防火、抗震、支撑和材料选择等多个方面，通过这些方面可以对工业厂房建筑结构设计进行良好的优化与提升。
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        [4] 赵春侠.工业厂房钢结构设计的现状及改进措施研究[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（10）：126-127.