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工业厂房建筑结构设计优化分析

【摘要】目前,工业化程度日益加深,国家越来越注重工业生产环境,工业厂房建筑结构设计的重要性愈加凸显。但在实际的工业厂房建筑结构设计中,仍存在很多问题,设计部门应予以重视,为工业生产的安全性提供保障。基于此,论文阐述了工业厂房建筑结构设计优化的重要性,结合钢结构介绍了工业厂房建筑结构设计存在的问题及设计优化的相关内容。

【关键词】工业厂房;建筑结构;设计优化

1引言

工业厂房建筑结构设计包含多个学科的理论内容,设计内容、设计环节具有一定的复杂性,设计人员需要总结更多的建筑结构设计经验,引进现代化设计理念,针对传统的工业厂房结构设计方式予以优化、创新,严格按照设计原则进行,确保建筑材料选择、结构布局的合理性,还需要注重各项设计优化工作,尤其要注重钢结构设计,从抗震设计、防火设计等方面确保工业厂房建筑结构的安全性和稳定性,提升工业厂房的整体质量。

2工业厂房建筑结构设计优化概述

工业厂房建筑结构设计优化与工程建筑设计质量水平息息相关,在工业厂房建筑工程项目建设中发挥着十分重要的作用,设计人员需要从概念设计、视觉设计两方面进行优化、处理[1]。在概念设计中,设计人员需要将现有的结构布局作为基础,根据自身的专业知识、工作经验,严格按照规范设计规模,根据相关标准要求进行判断,针对概念设计工作进行优化、升级和处理。为了满足工业厂房结构工艺的实际需求,设计人员需要充分考虑结构特点、周边实际情况、投资资源、材料供应、制作过程等各项因素,为设计优化工作的有效进行提供支持。在视觉设计优化中,设计人员需要将各种建筑工程设计构造作为基础,根据实际需求设计多元化方案,并做好评估和判断工作,以此选择可行性设计方案。

3工业厂房建筑结构设计存在的问题———以钢结构厂房为例

3.1不注重整体布局

在工业厂房实际设计过程中,设计人员需要注重整体布局,全面考虑各项设计方案。钢结构厂房是现代生产的重要场所,也是生产企业布局的关键,设计人员需要充分考虑厂房的实际要求和特点,如面积、气候等,确保厂房和企业其他建筑的协调存在。但是,很多设计人员无法全面考虑工业厂房设计,导致工业厂房和其他建筑位置出现一定的矛盾,如工业厂房和居住区域距离比较近,厂房会产生很多噪声、有害气体,直接影响着周边居民的身体健康和工作效率。

3.2精确度不够

在钢结构设计中,荷载取值的准确性直接关系着钢结构计算结果的准确性。但很多设计人员的工作态度不够严谨,无法确保荷载取值的准确性,引发支撑物安装位置不合理、墙体厚度不满足要求等问题,很难确保钢结构整体的稳定性。

3.3结构不合理

在工业厂房设计中,设计人员不注重成本控制问题,直接影响企业的综合效益[2]。例如,钢结构工业厂房设计缺乏一定的合理性,未按照设计要求安装承重结构部位,极易造成资源浪费,会影响工业厂房的整体质量和安全性,严重的还需要拆除重建,增加返工次数及项目成本。

4工业厂房建筑结构设计优化要点分析

4.1屋盖支撑体系设计

屋盖支撑体系设计涉及生产车间的高度、跨度、屋盖架构方式、吊车设立、吨位等。一般屋盖架构都需要设置纵向支撑,在厂房屋架距离20m或内部设立大吨位吊车、大规模振动装置,这时需要设立垂直方向支撑,合理地设置屋面坡度。

4.2立面设计

在工业厂房立面设计过程中,设计人员需要从颜色分布、形状设计、规模等方面,优化厂房的外观环境,还需要注重颜色搭配。例如,在入口位置选择跳跃性颜色,确保入口的立体性和清晰性,这样工作人员才能够进入工作状态。同时,设计人员可利用采光板装饰厂房,还可以代替窗户,避免破坏工业厂房的线条、整体性,突出现代化气息。

4.3防火设计

现阶段,工业厂房普遍选择钢结构。钢结构耐火性能相对薄弱,设计人员必须做好防火设计,可以在钢结构表面刷涂防火涂料,提高钢结构的耐火性能,避免钢结构受高温影响出现结构变形问题。另外,设计人员需要优化平面布局,合理地进行分区,设置消防通道、隔离区以及疏散通道等。

4.4抗震设计

在钢结构工业厂房施工过程中,会出现很多问题,如钢结构稳定性无法满足施工要求,影响工业厂房结构的稳定性,在出现地震的情况下会出现厂房倒塌问题,威胁工业厂房的安全性。因此,设计人员需要深入分析地震带来的影响,既要合理连接钢构件,又要确保工业厂房的抗拉强度,做好节点设计工作,提高钢结构厂房的抗震能力。

5工业厂房建筑结构设计实例分析

某家纺公司钢结构生产车间,其属于单层门式钢架结构,建筑总高度7m,净高度6m,建筑总面积1116m2,跨柱20m,柱距6m,屋面形式是双向坡屋面,建筑设计基本风压为0.3kN/m2,基本雪压为0.35kN/m2,地面粗糙度类别为B类,基础形式为独立基础,钢架采用Q345钢。在厂房实际使用时使用功能没有发生变更,未出现火灾、使用荷载过大、结构大修等问题。在钢结构生产车间实际设计中,设计人员需要深入分析建筑设计的相关规定,并考虑各项影响因素,根据建筑设计要求进行设计优化,设计出多元化的结构方案。设计人员以及委托企业进行共同探讨,然后选取最为合适的厂房建筑结构方案。在这个过程中需要考虑厂房的功能性和经济效益[3]。除此之外,在结构设计过程中,还要利用现代化的计算软件,保证厂房建筑结构设计的准确性,从细节上控制厂房建筑结构设计的合理性。

6结语

综上所述,在现代化社会的发展中,很多工业企业建设规模在不断扩大,并对工业设施提出了更加严格的要求,修建的工业厂房空间越来越大,严重影响着钢结构工业厂房设计工作的有效进行。为了有效地解决这一问题,设计部门需要深入分析工业厂房设计问题,针对设计思路、设计技术进行优化设计,促进工业厂房建造技术的快速发展。

【参考文献】

【1】刘益明.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].智能城市,2019,5(13):46-47.

【2】张永康.工业厂房结构设计中钢结构设计要点分析[J].建筑技术开发,2018,45(14):36-38.

【3】王敬奎.多层钢结构工业厂房设计分析与探讨[J].工程建设与设计,2018(9):41-43.

作者:莫云子 单位:中国市政工程华北设计研究总院有限公司

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