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摘要: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。在这样的情况下,对工业厂房建筑结构设计分析已经变得非常重要,可以对我国的建筑结构设计产生一定的帮助。有鉴于此,文章在充分结合中国知网、万方和维普等数据库收录该主题文献查阅以及结合自己多年工作实践检验情况下就工业厂房建筑结构设计展开探讨,希望可以给业内中其他人员提供一定参考。
关键词:工业厂房;建筑结构;设计;原则
1 引言
随着我国建筑方面的快速发展,工业厂房建筑结构已经进行了不断的优化,并且在结构设计上也有着相应的提高,但是在此方面还有着极大的进展空间,如果不对其进行优化,工业厂房建筑结构设计的发展将会遇到相应的阻碍。文章对工业厂房建筑结构设计的基本原则进行具体地分析,并且提出工业厂房建筑结构优化的设计方案,进行深入地探讨与研究。
2 对工业厂房建筑结构进行设计的基本原则
2.1 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。另一方面,对于建筑结构设计的可行性,应该由相应的设计人员进行充分的分析,对不同的工业厂房建筑结构设计方案进行相应的分析与对比。在此过程中对可行性较高的建筑结构设计进行选择,之后还应该对选择好的设计方案进行反复的推敲,以此来进行对相应的结构进行反复的计算,并且对其中潜在的不合理问题,进行有效地改进。因此,对计算结构的相关参数进行明确是对工业厂房建筑结构进行设计的基本原则之一。
2.2 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。
3 工业厂房建筑结构设计
3.1 工业厂房建筑结构中的防火设计
工业厂房整体建筑项目,其结构设计通常以钢结构为主,相比混凝土建筑结构,钢结构建筑设计更具性能优势,表现在结构稳定性与可塑性等方面。然而,钢结构与混凝土结构相比,防火性能不理想。鉴于钢材具有较强的导热能力,温度较高将会对钢材性能产生一定影响。当温度达到100摄氏度时,钢材抗拉性能将会有所削弱。如若温度处于持续增长状态,当温度升至250摄氏度时,钢材强韧性有所削弱。如若温度升至500摄氏度时,钢材性能将会丧失,甚至引起厂房建筑结构发生坍塌事件。为此,以厂房安全为设计视角,加强厂房建筑结构设计优化,如若钢材温度升至150摄氏度,应关注厂房防火性能,以此保障厂房隔热安全性。
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。另一方面,相应的设计人员对厂房建筑的平面布局应该进行良好的优化。因此,如果想要对工业厂房建筑结构进行优化,对建筑结构中的防火设计进行优化是非常良好的策略之一。
3.2 工业厂房建筑结构中的抗震设计
除了对防火设计进行优化外,还应该对工业厂房建筑结构中的抗震设计进行优化。对于工业厂房建筑而言,地震是非常严重的威胁之一。所以,在对建筑结构进行设计的过程中,防震也是较为重要的环节。在此过程中,应该对基址的选择进行优化,对建筑周围地质较为复杂的情况进行避免,并应该在地震较为频繁的相关区域进行建筑的施工。另一方面,在对相关建筑结构进行平面布局的设计时,一定要对结构稳定性与局部稳定性之间进行良好的协调,对整体性的设计进行相应地加强。在进行平面布局设计时,有着较多的设计方法,应该对对称布局进行采用,将相关建筑的形式进行简化处理,对较为稳定的矩形结构进行相应的选择。因此,如果想要对工业厂房建筑结构进行优化,对建筑结构中抗震设计进行优化是非常有效地策略之一。
另外,钢结构在厂房建筑结构中占据较为关键的位置。为此,在开展钢结构抗震设计期间,应从钢结构配件性能予以考量,比如受力性能、结构稳定性等。在性能确定的基础上,最大程度地降低负面因素造成的影响,有效发挥钢结构建筑稳定性能的优势。抗震系统设计,在工业厂房建筑设计中,应作为优化设计的重要环节,以期提升厂房建筑结构的安全性。
针对厂房结构性能分析期间,应综合考量多方因素,以钢结构建筑实际需求为基础,完成结构框架设计与选择,提升节点设计工作有效性,保障建材性能,提升钢结构整体稳定性,以此保障工业厂房抗震性能的规范性。
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。以防火建筑材料的选择为例,相关设计人员对国内工业厂房建筑在防火方面的要求进行良好的考虑,所以应该对具有较高耐火性的钢材进行选择。但是在对钢筋混凝土这类的建筑材料进行选择时,应该以工程的实际强度等相关因素为依据,以此来进行更加优化的选择,让相应的优化设计方案可以达到目的。因此,如果想要对工业厂房建筑结构进行优化,对材料方面的选择进行优化是非常有效的相关策略之一。
3.4 工业厂房建筑结构中的支撑设计
还应该对相应的支撑设计进行良好的优化。在对相应的支撑设计进行设计时,相应的建筑结构设计人员应该对工业生产活动的具体情况有着非常深的了解。例如机械震动产生的原因等等,结合大型设备生产期间行程单格体积与吨位等条件,制定科学的支撑体系。在相应的支撑设计中,对厂房内部中具有良好支撑作用且垂直方向的相关结构系统进行良好的优化,其中位于屋盖处的檩条结构可以进行忽略。因此,如果想要对工业厂房建筑结构进行优化,应该对相应的支撑设计进行优化。另外,为了提升工业厂房建筑垂直方向整体的支撑性能,有序完成支撑构件内力设计,优化支撑钢构件数量,有效控制钢构件截面大小,借助三点架构焊接形式,提升建筑项目横向支撑力的保持效果。
3.5 工业厂房建筑结构中的屋面设计
屋面设计方面的优化对工业厂房建筑结构也有着较为重要的作用。相应的设计人员对防水和排水系统进行优化设计,对坡度进行设置时应该具有合理性,相应的技术工艺与建筑材料都进行相应的管控。在不同的区域会有着不同的降雨量,所以在对屋面进行设计的过程中,对所处地区的降雨量应有所了解,让此方面的因素放入到具体的设计中。另一方面,在对屋面进行设计的过程中,对安全性和实用性更加注重,并不应该对屋面的形状进行重视。因此,如果想要对工业厂房建筑结构进行优化,对相关建筑结构中的屋面设计是非常重要的相关策略之一。
3.6工业厂房建筑结构其他方面设计
第一,防腐蚀设计。钢结构腐蚀现象,将会在一定程度上减少钢材构件截面大小。如若在钢材表面发生腐蚀问题,将会严重危及工业厂房建筑项目的安全性,削弱钢结构使用性能,使其应用周期有所减少。钢结构腐蚀现象的发生条件,以自然潮湿环境因素为主。为此,以钢结构腐蚀成因为出发点,加强防腐蚀优化设计,以此保障钢结构厂房使用周期。防腐蚀设计的有效方法为:保持氧元素与钢结构处于隔离状态、涂刷防腐材料等。此外,针对钢结构防腐设计,应综合考量环境因素,以期保障防腐设计的科学性,保障厂房安全。
第一,节能环保优化设计。在厂房设计期间,应综合考量节能与环保设计元素,以此提升厂房生产活动的生产效率。在屋顶设计期间,应借助浅色设计元素,以此加强太阳辐射的反射效果,科学优化能源使用问题。如若在寒冷天气环境中,加强室内码头环境使用,以此降低能源消耗。借助吊顶式风扇加强热量消耗,提升空气流动效果,以此提升厂房从业人员的工作舒适度,减少空调使用。
第二,立面结构设计。在工业厂房建筑结构在设计期间,优化设计应侧重厂房实用性,加强厂房整体色彩设计审美效果。线条设计方式,取决于厂房立面高度因素,以此顺应建筑工程的各项施工需求,提升厂房设计的美观性。针对厂房危险区,色彩以红色为主,以此提升建筑设计的实用性,增加工作人员厂房工作的安全性。
4 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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