工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與施工

1、工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計與施工摘要：工業(yè)建筑的建設(shè)主要是以滿足工業(yè)生產(chǎn)使用功能的角度入手進(jìn)行設(shè)計 的，通常大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)都需要配套的工業(yè)建筑支持，故而工業(yè)廠房建設(shè)已經(jīng) 成了建筑行業(yè)的重要構(gòu)成部分，科學(xué)完善的工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計更有利于提高 工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，而工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是工業(yè)廠房建設(shè)過程中最為核心的 環(huán)節(jié)，然而從當(dāng)前工業(yè)廠房建設(shè)現(xiàn)狀來看，仍然存在諸多問題，在很大程度上影 響了工業(yè)建筑質(zhì)量，本文從這些問題入手，從優(yōu)化工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度提出 一些結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計建議。關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房；建筑結(jié)構(gòu)；優(yōu)化設(shè)計；施工1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在的問題傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要涉及結(jié)構(gòu)形式分析、結(jié)構(gòu)

2、模型計算和結(jié)構(gòu)構(gòu)件優(yōu)化， 隨著建筑行業(yè)的發(fā)展和工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化逐漸開始發(fā)生轉(zhuǎn)變，如今 的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化主要是從工業(yè)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)設(shè)備安置等角 度入手，來完善結(jié)構(gòu)設(shè)計，更加注重工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性。同時通過 工業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化來為企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)提供更好的支持，間接提升企業(yè)的生產(chǎn)效率。 然而從當(dāng)前工業(yè)建筑工程整體現(xiàn)狀來看，由于受到土地、環(huán)保、成本、投資控制 等方面的影響，工業(yè)建筑難以達(dá)到預(yù)期效果，而工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計便顯得越來越 重要，以下從幾個方面來探討工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。1.1建筑結(jié)構(gòu)選材問題工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中使用較多的是鋼結(jié)構(gòu)，甚至一些工業(yè)建筑全部都使用鋼結(jié)構(gòu)，

3、畢竟鋼結(jié)構(gòu)相對較大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)來講有著得天獨厚的強度和制作優(yōu)勢，然而與 傳統(tǒng)的建筑材料相比，如混凝土構(gòu)件、混合材料構(gòu)件等，鋼結(jié)構(gòu)的建造成本過于 高，并且這種結(jié)構(gòu)在后續(xù)的使用過程中，隨著時間的推移會因為局部構(gòu)件疲勞而 存在一定的風(fēng)險。另一方面，鋼結(jié)構(gòu)作為最常見的工業(yè)廠房建造材料，其雖具有 一定耐熱性，但是卻不耐火。尤其是在高溫持續(xù)燃燒的情況下，鋼結(jié)構(gòu)的抗壓強 度、抗拉強度都會受到嚴(yán)重影響，進(jìn)而很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形、損壞，嚴(yán)重的情況 下還會引起工業(yè)廠房倒塌。當(dāng)然導(dǎo)致這種威脅既與選材有直接關(guān)系，同時也與鋼 結(jié)構(gòu)廠房防火設(shè)計不達(dá)標(biāo)有較大的關(guān)系，工業(yè)建筑設(shè)計單位在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段比較 注意建筑的防火效果提升，

4、但是往往會忽視防火設(shè)計的重要性，例如在選材的時 候，選用的鋼結(jié)構(gòu)材料防火水平不達(dá)標(biāo)，所以一旦發(fā)生火災(zāi)威脅，工業(yè)廠房建筑 很容易因為鋼結(jié)構(gòu)變形而倒塌。這不僅會給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，還會威脅 到作業(yè)人員的生命。同時相較于混凝土結(jié)構(gòu)來講，鋼結(jié)構(gòu)材料的防腐蝕性相對較 差。因此，盡管從強度等方面來講，鋼結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢，但是從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和 抗疲勞性方面來講，鋼結(jié)構(gòu)材料并不是最合適的選擇，具體材料的選用還需要根 據(jù)工業(yè)建筑實際需求來確定。1.2特殊需求設(shè)計的不足工業(yè)建筑相較于其他的民用建筑來講，通常建造需求更為復(fù)雜且特殊，例如 工業(yè)建筑設(shè)計過程中需要考慮企業(yè)生產(chǎn)過程、產(chǎn)品等因素，所以可能會有防火、 防

5、爆等特殊需求，甚至一些工業(yè)建筑可能會對污染物排放有較高的要求，這都會 對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出更高的要求。在一些特殊情況下，如果工業(yè)建筑功能性特殊 需求與建筑安全性、環(huán)保性等需求出現(xiàn)沖突的時候，對結(jié)構(gòu)設(shè)計就會有更高的要 求，通常這種情況下很容易出現(xiàn)建筑特殊需求設(shè)計上的局部缺失。在建筑工程項 目建設(shè)階段，工程建設(shè)方、設(shè)計方、施工方、設(shè)備供應(yīng)方等都會進(jìn)行多次的技術(shù) 溝通，但是即便如此，隨著工業(yè)建筑綜合化的發(fā)展，建筑結(jié)構(gòu)特殊需求設(shè)計不足 等問題仍然存在。2鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計策略2.1做好鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的布局設(shè)計。要進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)的總 體設(shè)計，使之具有合理性和均勻性，可以基于工藝流

6、程的使用要求，進(jìn)行工業(yè)廠 房的柱網(wǎng)設(shè)計和柱網(wǎng)布置，依照標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計廠房橫向柱網(wǎng)尺寸、縱向柱網(wǎng)尺寸、 伸縮縫尺寸和位置，尤其要注重部分節(jié)點連接的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，并要將柱網(wǎng)模數(shù)化， 通常來說，工業(yè)廠房的橫向跨度為3m的倍數(shù)，縱向柱距模數(shù)為6m，并對吊車梁、 檁條等連接構(gòu)造采用典型設(shè)計方式，較好地提高工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計效率。其中， 廠房橫向跨度的結(jié)構(gòu)設(shè)計要充分考慮廠房中大型設(shè)備、人流物流的影響，進(jìn)行合理的尺寸設(shè)計，較好地滿足廠房縱橫向的剛度和強度要求，并盡量保證柱距的統(tǒng) 一。廠房縱向柱距可以采用6m、9m、12m、15m，在大型鋼結(jié)構(gòu)廠房中也可以將縱 向柱距設(shè)置為18m、24m。2.2注重鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗

7、震設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計還要 充分考慮抗震設(shè)計的硬性要求，考慮到工廠人員密集度較大難以在緊急避難狀態(tài) 下疏散的問題，必須在廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計初期分析當(dāng)?shù)氐牡卣鸢l(fā)生頻率、廠房建筑抗 震性能，全面分析鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)性能，確保整體均衡性的設(shè)計和施工。 在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計的過程中，要計算和分析地震作用下產(chǎn)生的柱底剪力和柱 底彎矩值。同時，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震設(shè)計和施工中，要嚴(yán)格管控鋼結(jié)構(gòu)的 塑性，使之能夠較好地應(yīng)對地震災(zāi)害對建筑工程建設(shè)的損害和影響，增強工業(yè)廠 房建筑結(jié)構(gòu)的實用性能。2.3加強鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防腐防火設(shè)計。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防腐設(shè)計是不 可缺少的部分，可以在工業(yè)廠房中噴

8、涂防腐涂料，利用水溶性涂料的強耐腐蝕性 能，實現(xiàn)對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防腐保護(hù)，并結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑施工、維護(hù)、材 料供應(yīng)性、可操作性等因素，合理確定科學(xué)性、適用性的防腐設(shè)計方案，進(jìn)行鋼 結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防腐優(yōu)化設(shè)計。同時，為了增強鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑的防火性能， 要采用噴涂防火涂料的方式，利用漆膜保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)，提高鋼結(jié)構(gòu)廠房在高溫下的 承載力、強度和穩(wěn)定性，避免鋼結(jié)構(gòu)因高溫出現(xiàn)強度下降、塑性增強而坍塌的問 題。并且，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火設(shè)計的過程中，還要對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行外包防火層 處理，采用現(xiàn)澆混凝土和表面噴涂的方式，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建筑表面覆蓋保護(hù) 層，提高鋼結(jié)構(gòu)廠房外包結(jié)構(gòu)的強度。3鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工

9、控制分析首先，做好鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工前準(zhǔn)備。要科學(xué)選擇鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的 施工圖紙和材料，結(jié)合工業(yè)廠房實際施工的需求，合理選擇碳素結(jié)構(gòu)鋼、焊接結(jié) 構(gòu)鋼和低合金鋼等材料，并確定科學(xué)合理、可操作性的施工方案，進(jìn)行施工方案 的嚴(yán)格審核。其次，把握鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)要點。要把握鋼柱拼接施工技 術(shù)，在規(guī)定的時間內(nèi)完成拼裝施工，確保鋼結(jié)構(gòu)拼接施工的時效性，并考慮惡劣 天氣對鋼柱結(jié)構(gòu)焊接穩(wěn)固性的影響。還要注重鋼結(jié)構(gòu)廠房吊裝施工技術(shù)的合理應(yīng) 用，要把握三階式鋼柱施工技術(shù)要點，明晰鋼結(jié)構(gòu)吊裝要點，降低鋼結(jié)構(gòu)吊裝施 工的難度。在鋼結(jié)構(gòu)廠房的中柱施工過程中，要注重焊接施工合理性的控制，避 免焊接施工不合理而引發(fā)中柱變形的現(xiàn)象。在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房螺栓施工的過程中， 要盡量選取強度較高的螺栓進(jìn)行施工，依照行業(yè)最高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行螺栓連接操作，確 保對分散鋼柱的有效連接。4結(jié)語總的來講，隨著社會的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化 設(shè)計不僅關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)效率的提升，同時還關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)和作業(yè)人員的生命 安全，所以在工程設(shè)計階段必須重視建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化完善，從企業(yè)生產(chǎn)實際 需求出發(fā)，在滿足工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，從結(jié)構(gòu)選材、防火設(shè)計、建筑環(huán)境以及B IM技術(shù)應(yīng)用等角度入手，優(yōu)化工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，最大限度地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。參考文獻(xiàn)林青.簡述工業(yè)廠房建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化J.門窗,2019(09):114