摘要：随着人们生活水平的不断提高，而今的工业建筑也随着变化的需求在规模上进行着不断的持续扩展。在工业建筑当中主要以钢结构和钢筋混凝土两种结构形式为主。

关键词：工业建筑;结构;设计

引言

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为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，从当前工业厂房的建设现状来看，其仍然存在诸多问题，在很大程度上影响着工业建筑的质量。

1 分析工业建筑结构设计的数据

结构设计在工业建筑的应用的过程当中，其基本原则应以安全和经济为准，对于建筑质量应该最大限度的确保。对国家具体的规章制度应严格遵守并执行，对于相关的设计标准更是如此。

通过分析数据，在工业建筑数据结构当中主要有以下几方面：基本雪压、最高及最低温度数据、所使用的场地土地类别、地下水位数据、地震设防烈度数据以及设计地震的分组数据等等。

2 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等，随着建筑行业及工业的发展，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，且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，本次主要从以下几个方面来探讨工业建筑结构优化设计。

2.1 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（如混凝土构件、混合材料构件等）相比，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，相较于混凝土结构而言，钢结构材料的防腐蚀性较差。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。

2.2 特殊需求設计的不足

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。

3 工业厂房的钢结构设计要点

3.1 优化防火设计

防火设计是工业厂房建筑设计的重要方面。钢结构工厂和混凝土工厂有明显的差别，钢结构工厂具有高强度、高塑性、质量轻等优点，同时，也存在一定的结构缺陷。即温度的影响大，防火能力相对混凝土结构较差，这使得钢结构工业厂房如果未进行防火处理会面临巨大安全隐患。所以，需要针对其防火性能进行更加深入的优化与完善。一般需要通过合理的防火涂料在钢结构表面喷涂防火设计的优化，提高防火性能。同时还增加了绝热设计的内容，确保钢结构工厂的安全性，同时也会对防止钢结构的腐蚀有一定的作用。

3.2 钢结构厂房的抗震性设计优化

在工业厂房建筑结构设计中，抗震是关键内容，尤其是对地震多发地区，确保工业厂房建筑结构的抗震性能尤其关键。抗震设计必须保证结构的质量和刚度尽可能地均匀分布。在整体布局中，要充分考虑受力平衡，减少变形不均匀，提高结构整体刚度。在工业厂房的抗震设计中，要体现整体设计，严格控制钢结构的连接，确保其稳定性不受任何冲击，防止结构在地震中的疲劳损伤。保证构件在屈服前进入塑性工作，避免其突然发生倒塌，充分提高钢结构的抗震性能。建立必要的支撑体系（斜杆支撑、竖向支撑等），以提高钢结构的整体稳定性，对于钢结构作为空间结构体系来说非常重要，能够提升在震动过程中的抵抗效果，避免因为震动发生单一杆件失连，从而导致坍塌。

3.3 刚架系统和支撑的优化

在厂房刚性框架和支撑系统的设计过程中，应根据厂房设备的实际情况进行结构设计，充分了解设备的振动、高度、吨位、跨度和起重机等大型设备。对大型机械设备应严格按照施工规范进行结构设计，优化在全厂具有支撑作用的垂直支撑结构，提高整体支撑能力和抗压性能。设计时按照“强柱弱梁，强节点弱构件”的设计原则。对于需要安装大型机械设备的工厂，设计者应当按照有关规定，根据实际需要设计厂房的高度和支撑结构。在厂房屋顶设计中，为了保证屋顶结构具有良好的防水排水功能，必须严格按照设计要求，综合考虑屋顶的坡度和沟槽的形式。对于屋顶支撑系统的优化，可靠性和稳定性是核心，增加斜支杆的连接来确保钢架的稳定性，并且由于南北地区降雨量的差异，屋顶的坡度设计也有明显差异。因此，在设计过程中，根据实际情况的不同，采用有针对性的合理设计。

结语

影响建筑结构安全性的因素有很多方面，工业建筑结构安全性是建筑工程设计中的重要内容，建筑结构设计安全对保证工程质量、提升工程的经济效益具有重要意义。工程设计中，应加强对结构安全的重视，严格按照国家相关法规与技术标准，根据工程实际情况，选用科学合理的设计方案，加强对设计人员的培训管理，提升设计人员的专业水平与质量责任意识，确保工程设计的安全性，促进建筑行业健康快速发展。

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