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中国核工业华兴建设有限公司 江苏省南京市 210000
摘要：在社会主义市场经济快速发展的大环境下，我国工业领域取得飞速发展，要想提升我国国民经济在国际舞台上的整体实力，各工业企业还必须结合实际发展状况不断寻求新的发展和进步。近几年，社会对工业厂房的使用要求越来越高，为了满足现代社会的实际需求，设计人员必须结合我国现阶段该工业厂房设计的现状，对其设计要点和体会进行深入的探讨，力求为提高我国国民经济的整体竞争力提供动力保障。下文从工业厂房的特点着手，对工业厂房结构设计要点及体会做了总结介绍。
关键词：工业厂房；结构设计；特点；要点
伴随着经济的发展，钢结构已经逐渐运用于工业厂房的设计和建设中，由于使用时间有限，我国对钢结构工业厂房的设计和建设仍存在较多疑问，有些问题还在探索和发展过程中。刚架构工业厂房具有重量较轻、施工时间段以及抗震能力强等特点，是提高工业厂房使用寿命的重要选择。但是，现阶段采用的钢结构工业厂房仍具有容易腐蚀、防火性差和价格高等缺点。因此，设计人员英爱结合以上影响因素，在实际设计过程中，组织相关人员对设计图纸进行深入了解，为提高工业厂房的质量和使用寿命打下坚实的基础。
一、工业厂房的特点
工业厂房结构布置时为了满足工艺要求，工业厂房内部布局通常不规整、柱网不规则以及布梁也保持着不整齐的状态；工业厂房内部空间通常比较宽敞，根据经济性比较，工业厂房柱距通常控制在6m左右，有的厂房为了满足工艺设备布置要求也会加大柱距。由于工艺设备布置和管线错综复杂，工业厂房通常具有传力复杂以及设计过程中容易产生应力集中等现象；根据工艺设备布置和对厂房层高的限高要求，工业厂房受地震力的作用下，厂房结构柱很有可能会产生短柱效应；工业厂房的楼面和基础通常采用现浇柱钢筋混凝土楼面。
二、工业厂房结构体系
设计人员在设计工业厂房的同时，还应该明确工业厂房的结构体系，只有明确各种结构体系的实际特点和适用的环境，才能选择最优的设计方案，为提高工业厂房的实际效益打下坚实的基础。下文对排架体系、纯框架体系以及门式刚架体系做了简单介绍。
（一）排架体系
排架体系自身的平面内刚度较大，平面外的承载能力相对较弱，要求设计人员将横向设计和纵向设计分开进行设计，通常情况下，横向设计应该为钢筋混凝土排架柱与屋面钢屋架铰接连接，与基础刚接。屋面采用檩条和彩钢板维护，厂房四周采用砖墙维护或者檩条和彩钢板维护结构。纵向设计支撑体系通过柱间支撑、系杆、连续梁等杆件抵抗水平力，山墙还需设置抗风柱。所有支撑杆件主要作用是加强厂房结构的空间刚度和稳定性，同时起传递风荷载和吊车水平荷载的作用，在地震区尚能传递纵向地震作用力。排架体系具有经济实惠和施工简单的特点。在实际运用过程中，排架体系通常情况下适用于纵向较长、对室内空间要求较大的的工业厂房或者仓库。
（二）框架体系
框架体系要求设计人员将工业厂房的横向截面和纵向截面都设置成框架结构，框架结构的材料与钢筋混凝土为主，结构中不需要设置柱间支撑。纯框架结构具有空间约束力小的特点，这种设计模式无论在较大规模的工业厂房还是规模较小的工业厂房设计中均可以使用。
（三）门式刚架体系
门式刚架体系与排架体系最大的不同点在于：门式刚架体系钢梁与钢柱为刚接，钢柱与基础为铰接结构。刚架纵向之间通过檩条、系杆和连续梁连接，并宜在第一开间设置柱间支撑。门式刚架有自重轻、安装方便、施工速度快、便于工业化、定型化生产、造型新颖、结构合理、综合技术经济效果好等特点。据国外资料介绍，这种结构体系采用先进的计算机技术和自动化制造设备，成批的工业化生产方式，快速施工，其经济效益是十分显著的。在我国对于地震区、地基条件不好、地方材料缺乏及运输条件差的地区，采用这种结构体系要比混凝土结构造价低，且技术经济合理。
三、工业厂房结构设计
为了满足工业厂房工艺布置，通常需要留设大量的设备预留孔，即使层数比较复杂和工艺条件满足实际要求。设计时工业厂房的结构布置必须尽量满足柱网对称均匀减小房屋的扭转作用，以及结构体系简单、传力明确的原则，减少施工及日常使用中应力集中或者变形突变等问题。
（一）横向控制
工业厂房具有横向空间跨度大的特点，设计工作必须对横向框架和纵向框架的周期进行合理的控制，通常情况下，施工人员会对横向框架继续拧控制，这种控制方案在坚守地质灾害影响的同时，还能节约大量建设成本。
（二）电梯的位置
众所周知，工业领域货物运输量非常大，电梯在工业厂房中发挥着至关重要的运输作用。设计人员应该结合厂房的实际结构特点，电梯通常禁止布置在工業厂房角落和端部位置；在确定电梯位置后，设计人员还应该对周围的楼板以及框架等进行加固处理；最后，设计人员还应该综合考虑电梯井筒对工业厂房的偏心的影响，为提高电梯的使用率提供技术保障。
（三）伸缩缝、防震缝设计
如果工业厂房位于地震地区，在实际设计过程中，设计工作人员还应该减少伸缩缝和防震缝的数量，为进一步提高工业厂房的抗震性能打下坚实的基础。如果工业厂房所占地面积比较大，设计人员应该从施工措施和构造措施两方面不断减少伸缩缝和防震缝的数量。通常情况下应该每隔50m左右的位置设置一道长度宽度为1000m的后浇带；设计人员将后浇带设置在结构受力较小的位置；由于顶部和底部位置受温度变化的影响，施工过程中应该合理提高配筋率；最后，设计人员还应该在工业厂房上设置架空层和隔热保温板，在增加工业厂房空气流通性能的同时，提高工业厂房的使用寿命。
（四）防腐处理
由于工艺生产产品或者使用的原料往往具有腐蚀性，故工业厂房在设计时要考虑构件防腐问题。首先设计人员应当对工艺流程有清楚的认识，并了解每个装置或者设备的介质具有腐蚀性，腐蚀性介质的酸碱的强度和浓度，以及腐蚀性介质的作用原理。因为化工生产装置往往面积很大，并不是所有区域都需要进行防腐设计，要想做到设计时经济合理，就需要积极配合工艺专业共同商讨制定一个合理的防腐区域，做到尽量将腐蚀性设备集中布置，并用围堰将其与其他区域隔开。只有对这些有了充分的了解才能够在具体设计时选择有针对性且经济合理的防腐材料，采用合理的措施，防止由于生产介质的腐蚀性作用影响建筑的耐久性，最大限度的帮助建设方节省投资。
（五）协调处理
工业厂房的工艺布置应该与结构设计保持一致。工业厂房的主要服务对象是工业生产，因此，在实际设计过程中，设计人员必须与工业厂房施工人员之间进行有效的交流和沟通，在了解厂房工艺布置的前提下，还能为设计和施工提供动力保障。实际设计和施工过程中需要协商的项目主要有设备的布置、所提的荷载量以及开洞的位置等。
在明确横向控制、电梯的位置以及伸缩缝、防震缝设计等设计要求后，设计人员还应该针对工业厂房设计的实际需求，对工业厂房等效荷载、柱子的长度进行准确的计算。只有明确工业厂房荷载、层高等各项设计参数，设计人员才能以该数据为依据对自那然灾害进行准确的预计，为提高工业厂房的使用寿命和使用的安全性打下坚实的基础。
结束语
综上所述，完善工业厂房设计工作是提高工业厂房质量和使用寿命的重要手段。设计人员应该在明确工业厂房特点的前提下，了解主要的工业厂房类型，从横向控制、电梯的位置以及伸缩缝、防震缝设计等方面着手，并对工业厂房各结构进行协调处理，不断强化工业厂房设计，为提高我国工业的发展速度提供动力保障。
参考文献：
[1]杨淑丽.单层门式刚架结构工业厂房结构设计探讨[J].四川建材，2013，（04）.
[2]刘铭，桂小莉.某1550mm冷轧板带主厂房结构设计要点[J].工业建筑，2013，（S1）.
[3]刘芸.多层工业厂房结构设计问题的若干探析[J].中华民居（下旬刊），2012，（10）.
摘要：在社会主义市场经济快速发展的大环境下，我国工业领域取得飞速发展，要想提升我国国民经济在国际舞台上的整体实力，各工业企业还必须结合实际发展状况不断寻求新的发展和进步。近几年，社会对工业厂房的使用要求越来越高，为了满足现代社会的实际需求，设计人员必须结合我国现阶段该工业厂房设计的现状，对其设计要点和体会进行深入的探讨，力求为提高我国国民经济的整体竞争力提供动力保障。下文从工业厂房的特点着手，对工业厂房结构设计要点及体会做了总结介绍。
关键词：工业厂房；结构设计；特点；要点
伴随着经济的发展，钢结构已经逐渐运用于工业厂房的设计和建设中，由于使用时间有限，我国对钢结构工业厂房的设计和建设仍存在较多疑问，有些问题还在探索和发展过程中。刚架构工业厂房具有重量较轻、施工时间段以及抗震能力强等特点，是提高工业厂房使用寿命的重要选择。但是，现阶段采用的钢结构工业厂房仍具有容易腐蚀、防火性差和价格高等缺点。因此，设计人员英爱结合以上影响因素，在实际设计过程中，组织相关人员对设计图纸进行深入了解，为提高工业厂房的质量和使用寿命打下坚实的基础。
一、工业厂房的特点
工业厂房结构布置时为了满足工艺要求，工业厂房内部布局通常不规整、柱网不规则以及布梁也保持着不整齐的状态；工业厂房内部空间通常比较宽敞，根据经济性比较，工业厂房柱距通常控制在6m左右，有的厂房为了满足工艺设备布置要求也会加大柱距。由于工艺设备布置和管线错综复杂，工业厂房通常具有传力复杂以及设计过程中容易产生应力集中等现象；根据工艺设备布置和对厂房层高的限高要求，工业厂房受地震力的作用下，厂房结构柱很有可能会产生短柱效应；工业厂房的楼面和基础通常采用现浇柱钢筋混凝土楼面。
二、工业厂房结构体系
设计人员在设计工业厂房的同时，还应该明确工业厂房的结构体系，只有明确各种结构体系的实际特点和适用的环境，才能选择最优的设计方案，为提高工业厂房的实际效益打下坚实的基础。下文对排架体系、纯框架体系以及门式刚架体系做了简单介绍。
（一）排架体系
排架体系自身的平面内刚度较大，平面外的承载能力相对较弱，要求设计人员将横向设计和纵向设计分开进行设计，通常情况下，横向设计应该为钢筋混凝土排架柱与屋面钢屋架铰接连接，与基础刚接。屋面采用檩条和彩钢板维护，厂房四周采用砖墙维护或者檩条和彩钢板维护结构。纵向设计支撑体系通过柱间支撑、系杆、连续梁等杆件抵抗水平力，山墙还需设置抗风柱。所有支撑杆件主要作用是加强厂房结构的空间刚度和稳定性，同时起传递风荷载和吊车水平荷载的作用，在地震区尚能传递纵向地震作用力。排架体系具有经济实惠和施工简单的特点。在实际运用过程中，排架体系通常情况下适用于纵向较长、对室内空间要求较大的的工业厂房或者仓库。
（二）框架体系
框架体系要求设计人员将工业厂房的横向截面和纵向截面都设置成框架结构，框架结构的材料与钢筋混凝土为主，结构中不需要设置柱间支撑。纯框架结构具有空间约束力小的特点，这种设计模式无论在较大规模的工业厂房还是规模较小的工业厂房设计中均可以使用。
（三）门式刚架体系
门式刚架体系与排架体系最大的不同点在于：门式刚架体系钢梁与钢柱为刚接，钢柱与基础为铰接结构。刚架纵向之间通过檩条、系杆和连续梁连接，并宜在第一开间设置柱间支撑。门式刚架有自重轻、安装方便、施工速度快、便于工业化、定型化生产、造型新颖、结构合理、综合技术经济效果好等特点。据国外资料介绍，这种结构体系采用先进的计算机技术和自动化制造设备，成批的工业化生产方式，快速施工，其经济效益是十分显著的。在我国对于地震区、地基条件不好、地方材料缺乏及运输条件差的地区，采用这种结构体系要比混凝土结构造价低，且技术经济合理。
三、工业厂房结构设计
为了满足工业厂房工艺布置，通常需要留设大量的设备预留孔，即使层数比较复杂和工艺条件满足实际要求。设计时工业厂房的结构布置必须尽量满足柱网对称均匀减小房屋的扭转作用，以及结构体系简单、传力明确的原则，减少施工及日常使用中应力集中或者变形突变等问题。
（一）横向控制
工业厂房具有横向空间跨度大的特点，设计工作必须对横向框架和纵向框架的周期进行合理的控制，通常情况下，施工人员会对横向框架继续拧控制，这种控制方案在坚守地质灾害影响的同时，还能节约大量建设成本。
（二）电梯的位置
众所周知，工业领域货物运输量非常大，电梯在工业厂房中发挥着至关重要的运输作用。设计人员应该结合厂房的实际结构特点，电梯通常禁止布置在工業厂房角落和端部位置；在确定电梯位置后，设计人员还应该对周围的楼板以及框架等进行加固处理；最后，设计人员还应该综合考虑电梯井筒对工业厂房的偏心的影响，为提高电梯的使用率提供技术保障。
（三）伸缩缝、防震缝设计
如果工业厂房位于地震地区，在实际设计过程中，设计工作人员还应该减少伸缩缝和防震缝的数量，为进一步提高工业厂房的抗震性能打下坚实的基础。如果工业厂房所占地面积比较大，设计人员应该从施工措施和构造措施两方面不断减少伸缩缝和防震缝的数量。通常情况下应该每隔50m左右的位置设置一道长度宽度为1000m的后浇带；设计人员将后浇带设置在结构受力较小的位置；由于顶部和底部位置受温度变化的影响，施工过程中应该合理提高配筋率；最后，设计人员还应该在工业厂房上设置架空层和隔热保温板，在增加工业厂房空气流通性能的同时，提高工业厂房的使用寿命。
（四）防腐处理
由于工艺生产产品或者使用的原料往往具有腐蚀性，故工业厂房在设计时要考虑构件防腐问题。首先设计人员应当对工艺流程有清楚的认识，并了解每个装置或者设备的介质具有腐蚀性，腐蚀性介质的酸碱的强度和浓度，以及腐蚀性介质的作用原理。因为化工生产装置往往面积很大，并不是所有区域都需要进行防腐设计，要想做到设计时经济合理，就需要积极配合工艺专业共同商讨制定一个合理的防腐区域，做到尽量将腐蚀性设备集中布置，并用围堰将其与其他区域隔开。只有对这些有了充分的了解才能够在具体设计时选择有针对性且经济合理的防腐材料，采用合理的措施，防止由于生产介质的腐蚀性作用影响建筑的耐久性，最大限度的帮助建设方节省投资。
（五）协调处理
工业厂房的工艺布置应该与结构设计保持一致。工业厂房的主要服务对象是工业生产，因此，在实际设计过程中，设计人员必须与工业厂房施工人员之间进行有效的交流和沟通，在了解厂房工艺布置的前提下，还能为设计和施工提供动力保障。实际设计和施工过程中需要协商的项目主要有设备的布置、所提的荷载量以及开洞的位置等。
在明确横向控制、电梯的位置以及伸缩缝、防震缝设计等设计要求后，设计人员还应该针对工业厂房设计的实际需求，对工业厂房等效荷载、柱子的长度进行准确的计算。只有明确工业厂房荷载、层高等各项设计参数，设计人员才能以该数据为依据对自那然灾害进行准确的预计，为提高工业厂房的使用寿命和使用的安全性打下坚实的基础。
结束语
综上所述，完善工业厂房设计工作是提高工业厂房质量和使用寿命的重要手段。设计人员应该在明确工业厂房特点的前提下，了解主要的工业厂房类型，从横向控制、电梯的位置以及伸缩缝、防震缝设计等方面着手，并对工业厂房各结构进行协调处理，不断强化工业厂房设计，为提高我国工业的发展速度提供动力保障。
参考文献：
[1]杨淑丽.单层门式刚架结构工业厂房结构设计探讨[J].四川建材，2013，（04）.
[2]刘铭，桂小莉.某1550mm冷轧板带主厂房结构设计要点[J].工业建筑，2013，（S1）.
[3]刘芸.多层工业厂房结构设计问题的若干探析[J].中华民居（下旬刊），2012，（10）.