工业建筑结构设计范文

工业建筑结构设计范文第1篇

关键词：工业建筑；结构设计；常见问题；措施

1工业建筑结构设计常见问题

1.1设计规范面临的问题

虽然我国工业建筑结构设计领域取得了长足的进步，但是所设计标准仍然不够先进，无法满足新时期工业建筑项目需求。设计标准滞后导致设计规范也存在一定不足，工业建筑结构设计中存在不少问题，若未及时解决这些问题，必定会对建筑质量产生影响。此外，由于技术方面因素的影响，多数工业建筑施工技术与安装技术缺乏先进性，难以达到预期效果，导致工业建筑的建设效果与设计效果相差甚远。

1.2结构选型面临的问题

结构选型直接决定了建筑空间分布、使用功能，影响着建筑外观形象，因此在工业建筑结构设计中应充分考虑建筑的结构选型。同时，建筑结构不是主观存在，在建筑设计时建筑结构必须要符合建筑逻辑。

1.3设计人员面临的问题

目前，从事有关工业建筑结构设计的设计人员专业知识有限，使得工业建筑的设计水平难以及时有效地提升。另设计人员对各行业的生产流程以及各类型材料性能、特性不了解，不熟悉，导致建筑建成后最终效果与设计图效果存在较大的差距。

2工业建筑结构设计水平的优化策略

2.1工业建筑结构设计中类型选择

由于生产容量与应用设备发生改变时会产生一定的变化，因此在工业建筑和设备应用时间要标准化，工业建筑结构设计和原有工程结构投资预算要相互吻合。建筑结构建类型的选择也相当重要。在建筑结构设计中，施工材料合理的选择，将其在化学成分、力学功能上达到国家的标准规定。在工业建筑结构设计中钢筋混凝土结构及钢结构被广泛应用。其中钢筋混凝土机构施工中，由于建材易获得，所以其施工较为便捷。此外，由于该材质具有耐火和耐腐蚀的特点，因此在施工现场浇筑和预制环节较为便利，在工业建筑应用中较为广泛；采用钢结构类型能够降低工程成本，缩短工程建设的进度，在实际结构设计中，生产空间较大，因此常会采用钢结构。

2.2满足工业建筑工程生产工艺需求

在生产流程工业建筑结构设计中，需要处理好施工工序和生产两者之间的影响。而通道排风设计也较为重要，在生产过程中常会散发一定的热量和灰尘，这时通风问题就显得尤为重要；还需要对隔声带设计进行有效管理。只有这样才能保证整个工业建筑生产不受到影响。

2.3科学合理的布置空间

首先，需要对建筑总面积进行合理的布置，并根据相关生产工艺和流程做好工业建筑结构选址。做好生产运输管道之间的分布关系，布置公用设备；其次，在工业建筑结构设计过程中，还需要对生产空间中不同功能的厂房进行合理设计，例如公用设施的配置，以及生产辅助设施等；最后，为保证相关企业工作能够顺利进行，还需要对工业建筑设厂区域进行合理划分，并做好公用设施的安排。

2.4工业建筑结构防火设计

首先，在对工业建筑进行防火设计时，对建筑内部进行分隔，并且使用良好耐火性的隔板进行分隔，这样可以有效控制火势的蔓延，是设计师经常使用的方法之一。合理的设计工业建筑内部的防火分区，以墙、门以及水幕带等多种方式相组合，对建筑内部的空间进行有效分隔，从而对提高工业建筑的防火性很大的帮助；其次，工业建筑的耐火能力与建筑部件的耐火等级高低是离不开的。使用防火涂料对部件进行喷涂以部件的耐火能力，把梁柱节点作为重点喷涂，尽量选用厚浆型的防火涂料进行喷涂，以增强钢架结构的热绝缘性，提高工业建筑的耐火性。用无机的防火板对建筑使用的大型钢件进行包裹式覆盖，以此来降低钢件的导热性能；最后，强化报警系统和自动灭火装置，保障消防、安全通道的畅通。主要内容：①在火灾报警系统上，要在敞开火灾封闭的楼梯间单独划分探测区域，火灾探测器每隔2层或3层放置一个，有效及时的获取火灾情况；②灭火器是必不可少的，在火灾刚发生时能够有效控制火势的蔓延；③安全疏散通道要保持畅通，每个工业建筑在设计时安全疏散通道都是必须要考虑到的，有效的降低火灾伤亡率。而且合理设计逃生通道标志，疏散通道上要设置紧急照明、疏散方向的指示灯和安全出口灯。帮助处于危险中的人群指引逃生方向，帮助被困人员及时逃脱危险。另外消防通道的畅通也必须要保证，这对于消防人员及时控制火势，安全解救受困群众有着非常重要的意义。

2.5防腐蚀设计

首先，合理设防的前提是对生产过程中的腐蚀性介质的特性要有一个详细的了解，掌握其腐蚀的原理，从而更好的明白该腐蚀属于什么等级。一般情况下，根据腐蚀程度分为：强腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4个等级。生产实际需求是对对防腐蚀工程进行合理设防的重要依据。生产厂家一定要提供真实准确的数据，才能设计出符合实际情况的设计方案；其次，除了要做好耐蚀性的控制，防渗性和整体性也是防腐蚀结构设计中需要注意的两个方面。它们对防腐蚀工程的功效也起着非常大的作用。一般情况下，大多的防腐蚀工程都会采用沥青、橡胶这类材料作为防渗隔离层，这是因为这类材料对于防腐蚀工程的防渗能力有很好的保证；最后，设计人员在对涂料防护进行设计时，对涂料防护的设计应该考虑到涂层之间的结合，尽量选用涂层之间能够结合良好的品种配套，并具有较强的附着力。要想设计出好的设计作品，相关的设计人员必须要掌握丰富的业务知识，熟悉防腐材料的性能，只有这样才能保证设计作品能够合理有效的进行防腐。

3结束语

总而言之，在工业建筑结构设计过程中，经常会遇到难以解决的问题，严重影响了设计工作的进一步开展。而文章则通过对工业建筑结构设计常见问题的研究与探讨，提出了具有针对性的解决措施，希望能够全面提高工业建筑结构设计的质量，从根源上杜绝设计质量问题的发生，实现国内工业建筑的可持续发展。

作者:时猛 单位:中国石油工程建设有限公司

参考文献：

[1]宋祥.轻型钢结构工业建筑设计研究[D].山东建筑大学,2012.

[2]王伟.工业建筑结构设计优化[J].广州建筑,2008,(2):3-7.

[3]朱善春.工业建筑结构设计常见错误分析[J].工业建筑,2006,(S1):95-96.

工业建筑结构设计范文第2篇

【关键词】工业；建筑结构；结构设计；体会

中图分类号：TU318 文献标识码：A

一、前言

随着我国的经济发展，工业经济得到了飞速的发展，工业建筑中的工业厂房的设计向着大跨度、大柱距和大吨位方向发展。本文结合笔者在工业建筑钢设计过程中的体会，总结出了一些设计中应该注意的问题，以便供同行业参考。

二、工业建筑结构设计基本原则

1.钢材选用

通常情况下受力构件采用Q235．B或Q345一B钢，平台板、梯子和栏杆采用Q235-A钢，吊车梁采用Q235-C或Q345-C钢。Q345钢力学性能和化学成分应符合国家标准GB／T 1591—1994的规定，Q235钢力学性能和化学成分应符合国家标准GB／T 700-2006的规定。特殊结构采用特殊钢材，例如高炉炉壳采用BB503钢，热风炉炉壳拱顶采用BB41-BF钢，转炉平台及防护板采用铸铁板等。

2.焊接及螺栓

焊条：手工焊时，当母材出现Q235-A，Q235-B时，对于焊缝质量等级要求为一级的焊接须采用E4315或E4316型焊条，其他情况下的焊接可采用E4301或E4303型焊条。焊条的性能必须符合GB／T 5117-1995。Q345-B与Q345·B的焊接采用E5015或E5016型焊条，焊条的性能必须符合GB／T 5118—1995。自动焊或半自动焊时，Q235-B与Q235-B或Q235-B与Q345-B的焊接采用H08A焊丝，并配以相应焊剂；Q345-B的焊接采用H08MnA焊丝，并酉己以相应焊剂。焊丝技术条件应符合GB／T 14957—14958-94。

BBS03，BB41-BF钢材焊接应配以相应的焊丝、焊剂，施工单位对BB503，BB41-BF钢材的焊接方法及焊接工艺必须在施焊前进行焊接实验，在取得合格的焊接工艺实验结果后，方可进行正式的焊接工作。

吊车梁下翼缘的对接焊缝，大型框架结构中框架梁、框架柱拼接时的对接焊缝，其质量等级为一级，其他情况下对接焊缝的质量等级均为二级。吊车梁内角焊缝的外观质虽标准为二级，其他情况下角焊缝的外观质量标准均为三级。质茸检查应符合GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范的标准。焊缝的焊接质量检查尚应符合JGJ 81-2002建筑钢结构焊接规程的规定。永久螺栓为C级螺栓(性能等级为4．8级)，应符合GB／T5781-2000的要求。高强螺栓为扭剪型高强螺栓，应符合GB／T 3632-2008钢结构用扭剪型高强螺栓连接副的规定。

高强螺栓连接处构件接触面采用喷砂处理，摩擦系数均不得小于0.45。结构用地脚螺栓原则上采用Q235-B钢制作，产品等级按C级制造。螺栓应符合GB 196-81普通螺纹基本尺寸，GB 197-81普通螺纹公差与配合规定89级制造。螺母应符合GB／T 41-2000I型六角螺母一c级，M72X6螺母应符合JB／ZQ 4330-86规定。垫圈应符合GB／T 95-85平垫圈C级，JB／QA 4345-86矩形垫板规定。设备螺栓，技术要求应由设备专业确定。

3.除锈及涂装

钢结构应根据材料供货状况，采取必要的除锈处理，并进行防锈涂装。重要钢结构如转炉高层框架及平台、高炉炉壳、热风炉炉壳、炉身框架(柱、柱间支撑、框架梁)、炉顶刚架(柱、柱间支撑、框架粱)、热风炉主框架平台(柱、柱间支撑、框架梁)、重力除尘器壳体、热风主管、粗煤气管道、出铁场厂房刚架及吊车梁、出铁场平台梁、上料主皮带通廊等均采用喷砂除锈，除锈等级达到SA2.5；其他普通钢结构采用手工除锈，除锈等级达到ST3。上述除锈等级均按GB／T 8923-1988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级执行。具体涂装要求由业主、工艺专业确定。

4.钢筋混凝土结构用材

混凝土标号以实际计算为准。普通结构采用(325，受力较大的结构采用C30一C50，垫层采用CIO，基础采用C25混凝土(特殊要求除外)。有防水要求的建(构)筑物和构件采用防水混凝土，有耐热要求的构件采用耐热混凝土。钢筋：HPB235，HRB335，HRB400。较大的受弯构件优先选用HRB400。

四、工业厂房钢结构设计中应注意的问题

1.厂房的钢结构设计与工艺设计相协调

钢结构工业厂房是企业生产区域的一个模块，厂房都是为生产服务的。厂房结构设计不符合要求常表现为：钢支架分布不合理，墙体厚度，高度．宽度指标不足等。钢结构的形式包括空间桁架、框架、平面桁架、轻钢、索膜、网架、塔桅等，设计师应根据企业的建厂条件和具体要求选择结构，对丁悬挂荷载偏大的应选择网架结构，从而减小建筑荷载。此外，厂房结构选型还可以通过采用不同的材料来傲支撑结构，具体选择应根据其使用要求，合理选择焊接钢管、无缝钢管等材料来满足结构需要。无缝钢管具有中空截面，可以用作输送流体的管道；钢管与卿钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭等强度时，由于其质量较轻，用于厂房结构可增强钢结构的稳定性。因此，在厂房设计中首先要满足工艺要求。结构设计也一定要满足工艺条件。特别是在方案设计阶段．设计人员应多参与工艺协调，多了解工艺布置，以便减少施工不必要的麻烦。

2.结构计算时应多因素考虑

目前结构计算人多采用结构设计计算程序进行计算，如何对计算结果进行分析，评价是一个非常重要的方面，必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析和判断。荷载计算是结构计算的前提条件，荷载取值的准确性直接关系到结构计算结果的可靠性，工艺条件中的荷载问题。

但近两年来，我国大部分地区常出现强降雪天气，导致很多厂房，场馆倒塌，因此设计人员一定要根据当地的雪荷载情况取其中的最大值，以确保建筑安全。其次，强柱弱梁是设计要遵循的原则，强节点弱构件也是要重点考虑的问题。在很多情况下，构件满足设计要求。但是节点却不能满足抗震要求。强柱弱梁指节点处柱端实际受弯承载力要大十粱端实际受弯承载力，由于厂房的梁柱中心线一般不能重合，而且柱的截面和节点偏心都比较大，对柱节点核心区的构造和受力往往都有一定的不利影响。此时我们一般采用增大柱端弯矩设计值的方法。

3.钢结构工业厂房的防火设计

钢结构工业厂房防火能力比较差，当钢材受热温度在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度会降低；当温度超过250℃时．钢材就会出现徐变现象；当温度达到5000C时，钢材强度立即会降到很低，甚至会导致工业厂房塌落。因此，我们一定要依据《建筑设计防火规范》，确定出厂房生产火灾危险性等级，从而使钢结构达到防火等级的耐火极限要求。

同时，设计人员在设计时要选用钢结构防火保护方法对钢结构采取相关的保护。目前，钢结构厂房保护最常用的方法是在钢结构表面涂钢结构防火涂料，发生火灾时可以作为耐火隔热保护层，从而提高钢构件的耐火极限，满足国家相关规范的要求。

五、结语

工业建筑结构虽然相当的复杂，但是在设计中如果严格遵循设计原则和设计要求，并且不断进行优化，将能够熟练掌握设计规范，设计出安全、经济的优秀作品。

参考文献

工业建筑结构设计范文第3篇

关键词：工业建筑结构，防腐设计。

中图分类号： S611 文献标识码： A 文章编号：

腐蚀对工业建筑的危害很大，必须引起足够的重视。也就是说, 在设计遭受侵蚀性介质作用的建(构) 筑物时，除了从选择材料和防护措施上、结构构造上和结构计算上考虑侵蚀性介质的影响, 按照相应的规范进行设计， 以保证建(构) 筑物应有的强度、刚度和稳定性外, 还应从结构布置上结构构件选型上以及结构构造方面采取有利于防止腐蚀的措施, 以确保其耐久性。

建筑结构在侵蚀性介质的作用下, 其遭受损坏的严重程度, 往往与生产使用管理水平联系在一起。一个项目, 设计得很好, 施工安装得也很好, 但生产使用不当, 生产管理水平很差, 结果问题很多, 甚至经过几次修复亦无济于事。这在现场调研过程中是有深刻体会的。因此, 除了设计要因地制宜全面考虑防腐蚀措施外, 施工和使用也至关重要。只有各方面配合协作, 才能减少和避免厂房建筑结构的腐蚀。

一、结构布置和选型

进行结构布置和选择结构构造形式时，应考虑下列三个主要方面。

1 根据侵蚀性介质的性质和作用特点, 选择比较适应的结构类型和结构材料。

2 结构布置在满足工艺生产要求的条件下, 应力求简单规整。结构构件的选型要尽可能地减少曲折凹凸, 避免侵蚀性介质、粉尘的积聚, 减轻腐蚀作用程度, 便于表面防护处理, 并便于进行经常性的检查和维修。

3 结构一旦被遭受腐蚀后, 不致引起建(构) 筑物的突然破坏, 并能及时地发现且易于加固修复, 这对于湿陷性大孔土地区或地震区的项目更为重要。

按我国当前情况, 防腐蚀厂房的结构类型以采用钢筋混凝土为宜, 而且要使结构布置简单划一, 构件断面规格简化。从许多化工厂的调查情况来看, 往往由于结构布置紊乱、结构构件断面复杂, 致使这些部位遭受较严重的腐蚀。实践证明, 井式楼盖、密肋形楼盖等结构形式对排除侵蚀性介质和敷设防护层工作是十分不利的。

厂房的屋盖系统, 采用预应力钢筋混凝土结构, 对于防止侵蚀性介质通过构件的裂缝而使得内部钢筋产生腐蚀的可能性大有效果。

化工企业工艺布置的特点, 使得相当多的项目采用了现浇钢筋混凝土结构。它在增大建(构) 筑物的整体刚度上和减少构件拼接点防止侵蚀性介质作用形成局部腐蚀破坏方面是有利的。装配整体式钢筋混凝土结构为提高构件质量和加快施工进度提供有利条件, 但应对节点和接头的关键部位加强防护。

钢结构往往由于工艺生产或结构上的需要, 用得并不少, 但是, 经验证明, 在经常处于侵蚀性介质环境中时, 必须选择合理的形式, 并采取可靠的防护措施。处于含有氯离子的侵蚀性介质作用下的屋盖系统, 应避免采用钢结构。

粘土砖的耐腐蚀性低, 但我国广大地区仍将它作为厂房围护和间隔的主要材料。可适当提高些强度等级, 加强表面防护和勾缝处理。至于独立砖柱, 应限制使用。

二、结构构造

钢筋混凝土结构应从计算上、构造上采取一些措施, 来防止侵蚀性介质作用而产生腐蚀破坏。其主要内容是: 控制构件的裂缝开展宽度, 增加钢筋的混凝土保护层厚度，提高混凝土的密实度, 限制构件的最小断面, 加强构件节点和预埋件的保护处理等。

钢筋混凝土结构的裂缝宽度是构件防腐蚀的一个重要问题。在计算裂缝宽度允许值时加以一定的限制, 同时选用规律变形钢筋、设置一定数量的弯起钢筋等, 对防止和限制裂缝开展也有一定的作用。

钢筋混凝土结构构件的钢筋保护层厚度, 在侵蚀性介质作用下采用比一般构件增厚10 ~ 15 m m 是比较合适的。如某厂漂粉塔顶盖, 凡在钢筋搭接处混凝土保护层厚度不够的部位都有锈蚀痕迹, 钢筋的锈蚀现象也较普遍; 而某厂浓硝车间的楼层大梁, 虽然在梁的表面有裂缝, 但由于钢筋保护层较厚, 施工质量较好, 混凝土的密实性较高，经凿开观察, 内部钢筋仍无锈蚀现象。为了保证钢筋混凝土结构的耐腐蚀性能, 在保证施工质量、提高混凝土密实度的基础上, 视具体情况, 适当加厚钢筋的混凝土保护层厚度是很有实效的。

调查说明, 在设计侵蚀性介质作用下的钢筋混凝土构件时, 不宜采用过小过薄的截面。钢筋的混凝土保护层厚度的加大, 对构件在某些情况下会带来一些配筋构造上的问题, 所以在设计厂房框架柱时, 其宽度以不小于4 0 0m m 为宜, 主梁的宽度选用3 0 0 m m以上比较合适, 现浇楼板的厚度应在90 m m以上, 现浇屋面板的厚度不应小于70 m m 。至于预制构件, 因其质量容易保证, 混凝土的密实度较高且其强度等级亦较高, 故现行的标准图只要作某些必要的修改后仍可以采用。

对装配式钢筋混凝土结构的支承点、接头和预埋件, 预应力钢筋混凝土结构的锚固件以及构件的支撑系统等的防护工作, 均应给予足够的重视。因为这些部位正是在侵蚀性介质作用下处于比较薄弱的环节, 一经腐蚀, 就会造成隐患和破坏。调查中有不少化工企业的室外装配式钢筋混凝土管架或栈桥，由于其节点或预埋件部位直接暴露在大气中而未予防护处理, 因此普遍存在着锈蚀现象, 对这些结构的耐久性极为不利。解决此类问题比较可靠的办法是逐步编制一些适用于防腐蚀要求的标准图, 对于各种外露的金属预埋件, 应采取相应的防护措施。目前比较通用的办法是将预埋件的表面涂刷耐腐蚀保护层、镀上防腐面层或采用C 20 细石混凝土以及包以铅丝网的1 : 3 水泥砂浆覆盖层并加表面防护层。

此外, 为增加钢筋混凝土构件受力钢筋的锚固强度, 适当控制现浇钢筋混凝土梁的第一支座_ 五部钢筋的最小截面, 增强钢筋混凝土板上孔洞处的刚度和保护措施, 限制钢筋混凝土构件伸入承重砖墙内的最小支承长度以及合理选择钢结构、木结构的断面和节点形式等等也是不可分割的部分。如何更好地从结构类型和结构构造方面采取防止侵蚀性介质腐蚀的有效措施, 还有待于各方面的共同努力, 开创更简单、更有效的办法。

三、结构计算

在侵蚀性介质作用下的建筑结构, 结构材料遭受腐蚀的影响将日益显著。一般当材料遭受腐蚀后, 其强度和弹性模量会有所降低, 构件的断面会有所削弱, 以至造成结构承载能力、刚度和抗裂性的不同程度的降低, 甚至会影响到结构的安全和正常使用。、对于钢筋混凝土结构的许多工作情况尚未进行充分研究, 如在车间内或室外侵蚀性介质的影响, 使钢筋混凝土结构比较快的损坏, 这种不利的工作条件, 在现行的设计规范中并未得到应有的反映。

过去对钢筋混凝土结构较广泛地采用了表面防护的办法(如喷抹水泥砂浆、油漆涂料等), 这些表面保护层是有作用的, 但在许多场合下并不能真正解决问题。因此, 应将较童要的承重结构构件的安全度适当提高, 以便有一定的安全储备。

对于按照承载能力计算的主要承重的和不易进行维修的钢结构构件, 应考虑一定的腐蚀裕度。钢筋混凝土结构构件的腐蚀, 一般从混凝土表面开始中性化, 当钢筋的混凝土保护层失去作用, 钢筋即开始遭受腐蚀, 即所谓“ 先锈后裂” (即先从钢筋产生锈蚀, 混凝土保护层被胀裂, 产生恶性循环) 的情况。所以应注意保证混凝土的强度等级和密实性, 并加强养护防止产生裂缝。

在结构计算方面, 不考虑内力的塑性重分布以及对钢筋混凝土构件的挠度值作适当限制等也是为了提高结构的耐久性, 但应结合具体情况(如考虑经济) 决策。

四、结语

建筑结构的腐蚀因素很多, 通过多年来的实践, 现在, 我们己经掌握了一些腐蚀因素, 这对于搞好建筑结构防腐蚀设计具有重要意义。但是, 我国经济还处在发展中, 进一步提高对防腐蚀工作的认识, 加强防腐蚀技术工作的研究, 健全防腐蚀队伍, 提高防腐蚀设计、施工、管理水平, 无疑是十分必要的。

参考文献：

工业建筑结构设计范文第4篇

【关键词】工业建筑；结构设计；概念设计

在全球经济一体化进程不断加剧与计算机网络应用系统及其相关技术不断普及的推动作用下，建筑工程项目的结构设计相关工作人员开始从传统模式下大量、繁杂的手工设计与计算工作中解脱出来，结构设计的工作效率也得到了较大的提升，这对于工业建筑的结构设计工作而言更是如此。然而结构设计过分依赖现代计算机应用软件虽然能够在一定程度上起到对结构设计工作效率与质量的保障，但它对于概念设计工作的忽视也很容易造成工业建筑设计脱离实际，建筑项目的相关功效也会因此受到限制。据此，如何在当前技术条件支持下，做好工业建筑中的结构概念设计已成为当下相关工作人员最亟待解决的问题之一。

1 当前工业建筑中结构概念设计存在的问题分析

一般而言，结构设计根据建筑项目最终服务对象的不同可以分为民用建筑设计与工业建筑设计两大类。就民用建筑设计而言，无论是面向居住服务或是面向公共服务的建筑，其体型一般来说是比较规则、比较统一的，整个建筑的负载能力也比较恒定，因而对于建筑结构概念设计的要求并不是特别高。然而在工业建筑设计当中，受工业建筑不同施工工业的特性影响，建筑物应具备的结构形式及各种建筑资源的布局情况也千差万别，工业建筑对于建筑体型、荷载能力的差异性影响最终也会使得其结构概念设计工作相对而言较为系统、复杂。具体而言，当前工业建筑中结构概念设计工作存在的问题可以归纳为以下几个方面。

1.1 首先，工业建筑施工项目对某些特殊工艺的规定，使得工业建筑在结构概念设计中需要以工艺布置的合理化为基本前提。然而当前工业建筑结构设计工作所选用的结构计算软件对这种工艺布置问题始终缺乏一个较为明确的规定，再加上结构设计工程师的工业建设设计实践经验不够充分，或是对这种资源整合型问题的重视程度不高，在实际建设过程中常常会出现如电缆夹层在不合理的框架结果中循环缠绕并形成短柱、工业建筑室内环境涉及到大型设备的安装与运行工作室，框架柱容易出现在某一个或是几个方向的计算长度的取值失误以及振动设备抗震减震构造设计存在缺陷或是系统功能无法得到全面发挥等问题，进而给整个工业建筑的结构设计带来一定的制约。

1.2 其次，工业建筑当中存在的复杂性、差异性建筑物载荷工况也会对工业建筑的结构设计带来极大的冲击。就我国而言，在当前技术经济支持下，国内建筑行业广泛使用的建筑结构计算软件多是以民用建筑为设计原型及参考对象，这也就意味着结构计算软件只适用于那部分建筑载荷比较单一、外部结构设置比较规范的民用建筑。而如果将这种结构计算软件盲目套用在工业建筑结构设计工作当中，不仅工业建筑所具备的某些特殊形体构造或是工艺运行需求无法在结构计算软件中得到全面、真实的反映，与此同时这些差异性的结构数据还可能导致结构计算软件最终计算出的数据显示异常、计算结果失真问题严重。

2 工业建筑中的结构概念设计重要性分析

针对上述有关当前工业建筑在结构设计工作中存在的问题分析，相关工作人员需要认识到结构概念设计作为弥补当前单一结构设计工作于工业建筑特殊性之间的矛盾有着极为重要的作用与意义，同时它也是工业建筑又好又快发展过程中的必然选择与趋势。只有将合理的简化模型、建筑载荷组合与当前建筑结构计算分析软件有效结构在一起，在确保结构设计工作顺利开展的基础上，做到工业建筑结构安全性与经济性的统一，才能杜绝肥胖梁柱等多种工业建筑安全问题的产生，进而为工业建筑的安全稳定运行提供可靠性保障。笔者接下来对结构概念设计在工业建筑各环节、各步骤中的重要意义做简要分析与说明。

2.1 结构概念设计在工业建筑中必要性分析。概念设计从本质上来说是结构设计相关工作人员设计思想的核心体现。一个好的工业建筑结构设计人员需要具备在一定建筑功能与特殊工艺要求的限制条件下，在完成工业建筑结构设计工作的同时，兼顾工业建筑与结构、结构与结构、特殊工艺需求与结构等交互关系的工作能力。在这一过程中注重强调概念设计工作开展的必要性与重要性，最重要的依据在于当前结构设计计算软件无法全面、准确的解决工业建筑在实际过程中存在的结构性问题，这些问题都需要采用概念设计与结构措施相结合的方式来解决。只有在此基础上结合工业建筑的实际工况需求分析，结构概念设计才能够为工业建筑提供全面、及时的设计依据。

2.2 结构概念设计在工业建筑初步设计阶段的重要性分析。就工业建筑初步设计阶段而言，结构设计工作人员需要以工艺特殊性作用下确定的整合及布置方案为依据，对整个工业建筑的结构步骤、结构体系进行初步规划，并通过对这种结构体系的建模运算来确定整个结构设计方案的经济性与可行性。在这一过程中，相关工作人员需要特别关注结构设计与大型工业设备的融合情况。这是因为大型工业设备的生产制造周期一般来说都比较长，一旦该项工业设备的购入与使用得到相关部门的授权审批，工业建筑工程建设企业就会在第一时间联系相关的制造厂商开始订货、购货的相关事宜，此时的工业建筑结构设计方案就顺势成为了建筑施工企业下一施工环节中的设计基础。如这部分结构设计方案考虑的不够全面周详，下一步骤的持续沿用就势必会带给整个工业建筑带来极为严重的经济损失。

基于这一实际情况，笔者认为工业建筑结构设计相关工作人员需要在工业建筑的初步设计阶段充分利用自身掌握的各种结构概念设计知识，以建筑物的工艺特殊性为参照依据，优先选择方案结构性能比较好、结构建设获取经济效益比较明显的结构设计方案作为整个工业建筑工程建设的基本依据。

2.3 结构概念设计在工业建筑抗震分析阶段中的重要性分析。当前经济社会建设过程中，各行业领域的发展对新时期工业建筑的抗震结构设计提出了较为严格的要求，尤其是化工建筑、能源建设、核电企业受其特殊经营性质的影响，对建筑结构当中的抗震设计有着格外严格的要求。相关工作人员需要认识到抗震设计对整个工业建筑结构设计的重要意义，在结构设计中对砌体结构、墙体梁柱承重能力进行着重处理。首先，概念设计需要明确工业建筑建设区域内的地震能力传递途径与相关的建筑薄弱环节，并对采取何种抗震措施对该区域进行抗震能力的优化作出明确说明；其次，工业建筑在结构设计中需要妥善处理建筑抗震承载能力、变形能力以及地震能量消耗能力三者之间的关系。

3 结束语

伴随着现代科学技术的飞速发展与经济社会不断进步，人民日益增长的物质与精神文化需求对新时期的工业建筑提出了更为严格的要求。本文对工业建筑中的结构概念设计工作进行了简要的说明，希望对今后相关研究工作的开展提供一定的意见与建议。

参考文献：

工业建筑结构设计范文第5篇

伴随着社会经济突飞猛进的进步、工业建筑规模的扩展，各方面对于工业建筑有着越来越高的准求。接下来，文章从工业建筑结构类型的不同出发，按照工业建筑结构设计的基本特征与设计准则，针对工业建筑结构设计的复杂性及安全性进行论述。望能够对同行业有一定的参考价值。

【关键词】

工业建筑；结构设计；复杂性；安全性

伴随着我国国民经济的发展、人们日常生活水准的显著提升，我国工业建筑规模处在持续扩展的一种状态之中。而在整个工业建筑结构中，以钢结构、钢筋混凝土结构两种主要的形式。本文从工业建筑结构设计的特征入手，对自己日常工作经验进行了相关总结，针对工业建筑结构设计的复杂性及安全性进行浅述。

1工业建筑结构类型的选择

工业建筑结构设计当中，建筑物在面对生产容量与生产设备改变的情况下要非常便捷的产生相应的变化，并且，工业建筑物、建筑设备的使用时间要达到一定的保证，建筑结构设计要与工业建筑投资预算准求相吻合。工业建筑结构设计过程当中，确保选择科学合理的建筑结构类型非常关键。（1）工业建筑结构设计过程当中，通常会选择Q345-B和Q235-B钢的受力构件，选择Q235-A钢的栏杆、平台板，选择Q345-C和Q235-C钢的吊车梁，这样才能够促使使用的建筑材料在力学功能、化学成分上达到国家规定的标准。（2）钢结构应力与变形掌控准求。其中，钢梁应力需达到强度设计数值的90%，钢柱应力需达到强度设计数值的95%，钢构件变形需与变形容许值相符。通常会选择焊接H型钢在钢柱、钢梁当中，檩条加槽钢使用的是墙皮檩条进行组合的，其他的檩条选用的则是卷边槽形冷弯薄壁型钢，在对墙皮檩条进行计算的过程当中是不需要对阵风系统加以考虑的。（3）钢筋混凝土结构与钢结构为我国广泛使用的建筑结构。其中，钢筋混凝土结构施工起来非常的方便，建筑材料是非常容易得到的，预制及施工现场浇筑非常便捷，具备显著的耐火耐腐蚀性特征，并且有着非常广泛的建筑适应范围；钢结构使用工业体建筑，可促使建筑成本得到显著的降低，并且可有效减短施工工期，但是在钢结构设计使用过程当中，防火、防腐蚀设计是需要加以特别关注的一个方面，大空间、振动大或大跨度的生产建筑中经常会看到钢结构设计的身影。

2工业建筑结构设计数据分析

工业建筑结构设计的过程当中，要坚持：经济安全为基本准则，最大限度上确保建筑质量。要严格遵循国家具体的规章制度，及相关设计标准、工业建筑结构设计准求开展系统性的科学设计。一般，工业建筑结构设计数据主要包含以下几方面的内容：地震设防烈度、设计地震分组、地下水位、场地土类别、最高温度和最低温度、基本雪压等等。需要特别指出的问题是，工业建筑结构抗震设计的过程当中，工业建筑结构设计需严格的遵循既定规章制度，这样才能够保证建筑抗震结构设计满足基本的工程准求。

3满足工业建筑工程生产工艺需求

在挑选建筑结构类型上要确保其能够达到基本的建筑生产方式及运输工具实际准求，结构设计工作当中要做好建筑的防腐性能设计，确保整个工业建筑物具备良好的防腐蚀功效。在生产流程结构设计中要处理好生产工程与施工工序二者间的互相影响。工业建筑结构设计作业当中，排风通道的设计是非常重要的一个方面，特别是在生产有粉尘的车间、能够散发一定热量的加工厂房当中，通风问题是非常关键的，并且需要注意进行隔声带的科学合理设计，这样才能够确保整个企业的日常生产不会受到任何外来因素的影响。

4基础地基处理

针对关键工业建筑物及构筑物地基进行处理的过程当中，需要综合施工场地的具体状况来挑选最为适合的基础地基处理方案。譬如：地基处理桩、钻孔灌注桩、预应力混凝土管桩等。桩基设计的过程中，需把单桩承载性能进行科学的有效掌控，通常在单桩承载性能特征数值的80%以内。在新建建筑物或与固有的建筑间距离较近的情况下，需挑选最佳的桩型，避免桩基施工作业中对固有建筑物带来其他的不利影响。针对次要建筑物或构筑物地基处理的过程当中，像电缆沟、室外水沟或者钢梯等可挑选浅土层来作为建筑基础的持力层，原土一定要进行务实处理，超挖分层的情况下可更换适合的砂夹石，同时进行压实处理。

5空间的科学合理性布置

工业建筑结构设计作业当中，需做好总平面的科学性布置，按照实际的生产流程与生产工艺，需要将建筑物的选址、分区加以明确化，特别是要分布好运输管道与管道相互间的关系，并且需要布置好一定的公用设备。生产空间中要划分行政管理用房、生产辅助用房、配置完善的公用设施。对于生产区的保管要搞好生产区域的划分工作，安排相应的公用设备，这样的话企业各项工作才能够顺利的进行下去。可是受到某些生产行业特殊性的影响，譬如包含了一些对人体发育有害的腐蚀性因素的建筑，这些工业建筑是不可以在生活区的，以免给其他的健康人群带来巨大的危害。

6防腐蚀设计

目前，在不少的工业建筑结构设计中会使用到盐酸盐类别的侵蚀性溶液，这一类溶液的使用会给生产空间内的空气、水资源、土壤中带来巨大的侵蚀性物质，致使整个工业建筑物形成一定的腐蚀，所以，工业建筑结构设计上要注意做好防腐蚀设计。工业建筑结构设计过程当中，针对具有腐蚀性能的生产厂房要进行统一设计，把这些腐蚀性厂房以垂直的方向布置在水流的下风向，进行排水明沟的科学设置，保证排队坡度的充分。工业建筑空间分布、建筑材料的选择及建筑结构设计过程当中，要采取对应性的防腐蚀措施，建筑结构设计上可采用敞开式或半敞开式，这样促使建筑具备很好的通风性能，在根本上降低建筑腐蚀问题发生的可能性。工业建筑基础方面，要想防止生产过程中侵蚀性溶液渗透在地下形成一定的腐蚀，需要提前做好排水设施的科学设置，挑选适合的基础性材料，加强混凝土钢筋保护层，对基础外表做好充分的防腐准备。

7结语

伴随着社会经济突飞猛进的发展、先进科学技术的不断研发，人类对工业建筑的要求呈现出不断上升的趋势。工业建筑结构设计过程当中，要站从建筑结构的复杂性及安全性入手，严格遵循基本的工业建筑结构设计准则，对其进行优化性设计，确保整个工业建筑结构设计能够达到工业的实际生产准求，从而全面推进我国工业建筑水平得到最大限度上的提高。

参考文献：

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[2]冯超.对我国现代工业建筑结构设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2012(03):218～218.

[3]靳晓光.工业建筑结构设计常见错误分析[J].城市建设理论研究(电子版),2012(27).

[4]何俊奎,郭义峰,张继月等.浅谈工业建筑结构设计中应注意的一些问题[J].四川建材,2007,33(05):219～220.

工业建筑结构设计范文第6篇

关键词：工业建筑；结构设计；复杂性；安全性

对于工业建筑而言，其结构设计合理与否，不仅决定着工业建筑建设质量，也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计，工业建筑结构才会合理，与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同，其结构设计更复杂，安全性要求更高，要适应生产活动和工艺要求。介于此，进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的，利于加深对工业建筑结构的认识。

1工业建筑简述

1.1概念

工业建筑，指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中，构筑无有烟囱、水塔等，建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。

1.2特点

工业建筑主要特点：（1）要有足够的面积和空间；（2）符合生产工艺要求，安全性要求很高；（3）具体的生产活动不同，工业建筑结构形式也不同，要根据生产活动及其特点进行结构设计；（4）屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。

2工业建筑结构设计的复杂性与安全性

2.1结构选型

由于工业厂房建成后的使用用途不同，不同的工业厂房，其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以，进行工业厂房结构选型时，要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素，不仅要使用材质好、寿命长的材料，还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析：第一，钢筋混凝土结构。钢筋混凝土结构，具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且，按照这种结构建造出来的建筑，有着很广的适用性，很多厂房都采用钢筋混凝土结构。第二，钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设，工期短、成本低、施工方便，且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制，这种结构防火、防腐蚀性能较差，如果工业建筑采用这种结构类型，必须注重防火、防腐蚀方面设计。从以上内容可以看出，一般情况下，工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构，因为这种建筑结构优势明显，不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计，安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑，适宜采用钢结构。

2.2平面布置

确定工业建筑选址后，以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计，合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时，除了以生产工艺流程为依据外，还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房，以及污染问题，按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性，设计者可以采用计算机软件辅助设计，如建筑信息模型，基于同一模型设计多种设计方案，优选出最佳平面布置方案。

2.3生产工艺要求

建造后的工业建筑是用于生产活动的，为了生产活动的正常运作，工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据，将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点，这样才能保证工业建筑结构设计合理。对于工业建筑而言，其生产工艺要求主要体现在三个方面：（1）生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系；（2）运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作；（3）生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点，做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。

2.4防腐蚀设计

工业建筑建成投入使用后，受生产工艺和生产活动影响，生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质，容易腐蚀建筑物。所以，进行工业建筑结构设计时，要特别注重防腐蚀设计。第一，选用防腐性能好的材料，或对建材采用防腐措施。如，门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料；金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料，在金属表面形成防腐层；地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。第二，结构构件采用钢筋混凝土材质，同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材，务必要做好防腐蚀措施，必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。第三，带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游，限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。

2.5防震设计

防震设计是关键的，它在工业建筑结构设计上占据首要位置，因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定，工业建筑方防震设计要求比较高，如果不能达到安全性要求，一旦遭受意外的冲击振动，所造成的后果是严重的，特别是生产活动具有易燃易爆特点的，危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此，进行工业建筑结构设计时，必须合理进行防震设计，符合抗震要求。当工业建筑结构规则、对称，整体性比较好时，按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计；当工业建筑结构整体性比较差使，要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施，增强工业建筑结构的抗震性；当工业建筑厂房的结构高差比较大时，必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置，并分开相邻的抗震缝，便于提高结构的抗震性。此外，抗震缝两侧要布置墙等构件，并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。

3结论

综上所述，工业建筑不同于民用住宅建筑，其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求，要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作，使工业建筑结构设计符合生产工艺要求，满足建造后的使用用途，达到相关设计标准。

参考文献：

[1]潘绍洁.工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J].科技展望,2016(07):33.

[2]曾超.工业建筑结构设计的复杂性与安全性[J].山东工业技术,2017(04):122.

工业建筑结构设计范文第7篇

工业建筑是用于工业生产的建筑物，其不仅包括生产车间及仓储空间，同时还包括宿舍、食堂、办公楼等配套建筑。在现代管理理论及实践经验日渐丰富的今天，企业对生产效率、管理效率的重视日渐增强。如果工业建筑结构设计不合理，不仅增加了生产、储运环节的成本，同时还造成了人力、物力的浪费。针对现代企业生产管理需求，企业的建筑结构设计中必须引入优化理念。通过对管理流程、生产流程、生产设备、生产工艺等内容的分析与掌握，可以实现科学的工业建筑结构优化设计，促进企业生产环节成本最优化目标的实现。根据厂房的层数与建筑高度，工业建筑可分为单层、多层以及高层，比较常见的结构类型有门式刚架，框架结构等，其需要根据企业产品的生产特点进行选择，并以优化的设计实现科学的管理流程。

1 工业建筑结构设计优化基本概念分析

传统的结构设计优化是对结构进行分析、校核及设计优化。现代意义上的工业建筑结构设计优化是从工业生产工艺、流程、设备放置等角度出发，对工业建筑结构的使用性能、成本、结构等进行分析与评价，确定结构设计科学性。利用工业建筑结构设计优化能够最大限度的为投资建设单位提供最为科学的工业建筑结构，并满足现代市场经济体制下企业生产效率、管理效率及综合成本控制的目的。

2 工业建筑结构设计优化的探讨

2.1 工业建筑结构设计优化的目的

在现代工业建筑结构设计优化中，根据优化需求可以将其目的分为两类。一类是传统意义上的建筑结构设计优化目的，其包括了结构成本设计优化、提高设计质量、保障结构设计科学性、满足低碳环保需求等。而另一类建筑结构设计优化目的是以企业工业生产环节为核心，对结构布局、设备布局、工艺流程等进行分析，以此为基础提高生产工作效率、降低企业生产成本。

2.2 工业建筑结构设计优化开展的基础――团队建设

受建筑结构设计优化人员专业性因素影响，工业建筑结构设计优化需要企业以科学的优化团队为基础开展优化工作。工业建筑结构设计优化团队中应具备建筑专业工程师对结构主体设计进行分析优化，同时具备工业生产相应工艺技术人员对工艺布局、工艺流程需求进行分析，提出建筑结构布局要求，并分析建筑结构设计的实用性、科学性。另外，优化团队中还需要加入机械设备工程，对设备的安装、布局等进行分析，保障设备运行安全性及运行成本。以基础团队建设为中心，可以确保工业建筑结构设计优化工作的科学开展。

2.3 工业建筑结构设计优化中的常见问题

在现代建筑结构设计优化的经验总结及经验分享中，多数优化团队及个人提出了常见的问题。首先，钢结构应用日益增加，对概念性设计及空间美学产生了极大的影响。另外，许多工业建筑结构设计优化项目中，设计人员缺乏对结构布局的认识，缺乏对工艺的深入了解与探讨，造成了优化项目效果不明显，造成了多数企业对工业建筑结构设计优化工作的不认可问题。在一系列的问题中，土建工程含钢量问题也是设计优化的重点。工业建筑土建项目中的成本70%以上为材料费，其中钢材价格高达几千元每吨。科学的减少含钢量能够有效降低工程造价。因此在工业建筑结构设计优化中应在保障工程设计要求前提下，合理优化含钢量，实现减低造价的目标。

在目前的工业建筑物结构设计优化中，由于概念性设计缺乏具体量化标准，因此设计优化存在较大的差异，影响了建筑物的设计与施工。针对这一问题，现代工业建筑物结构设计优化中应灵活运用结构设计优化方法，以数值为参考依据，提高优化效果。

在工业建筑物结构设计优化中，虽然考虑了管理工作需求以及数字化办公对管理工作的影响，但是在实际的工作中仍需要各岗位人员不断出入各工序，因此结构设计优化中还需要考虑结构布局。根据质检工作、工艺管理等工作的实际行进路线，根据各岗位沟通及管理工作需求，对工业建筑物结构设计进行布局优化，实现高效率管理、提高工作效率，促进企业综合成本的降低的目的，借以提高工业企业综合市场竞争力。

2.4 工业建筑结构设计优化注意事项的分析

现代工业建筑结构设计优化理论指出，设计优化的主要目标是在保障建筑安全、技术可行、配合并促进建筑设计的前提下，通过优化工作实现最经济的工业建筑投资预期效果。根据工业建筑物的使用特点及设计特点，优化工作需要从每一个环节及步骤的分析入手，深入挖掘。但是，在优化过程中不能以牺牲结构安全度及抗震性能实现经济效益。设计师需要通过对工业建筑投资建设的目的进行深入掌握，以实质内涵的理解及灵活的优化方法为基础，实现优化目的。

优秀的工业建筑结构设计优化是美观与实用、经济与质量相结合的系统工作，以满足工业建筑结构安全性能、设备布局及人员通路需求为基础的活动。工业建筑结构设计优化活动以设计方案为基础，以工艺需求及设备布局为重点，实现工业建筑物内部生产及管理活动的需求。

2.5 建立工业建筑结构设计优化模型，提高优化质量

为了实现科学的工业建筑结构设计优化工作，在优化工作开展前应建立结构设计优化模型。从诸多变量参数中选出重点参数，并建立函数模型，以此为基础实现最佳优化方案。在这一过程中，应首先确定各种变量是重点，针对影响工业建筑结构设计的重点确定模型中参数内容。其次，选定函数模型及优化方向，以此使各类约束性条件符合既定标准，满足优化工作需求。

3 建立完善的优化管理体系，保障工业建筑结构设计优化质量

在目前的工业建筑结构设计优化中，由于优化活动缺乏统一的指导、缺乏具体的管理，常会造成优化质量效果不明显的问题。因此，现代工业建筑结构设计优化必须建立相应的管理体系，且该体系具有动态完善性。通过对管理体系的实时评测，及时掌握管理体系中存在的问题，并采取针对性措施对管理体系进行完善，以此实现管理目标。另外，对相关的岗位工作人员也应采取相应的管理方式，以岗位职责的不断完善，指导设计优化人员的具体工作，实现对工业建筑结构设计优化质量管理目标。

4 结束语

随着我国现代工业的不断发展，行业领军企业的规模不断加大，新建工业园区过程中企业对工业建筑的要求也不断提高。针对工业建筑的特殊性，工业企业加强了对建筑结构设计的关注。利用工业建筑结构设计优化方法、优化技巧，降低工程总体投资。同时，满足工业建筑结构使用功能需求。随着市场竞争的日益激烈，企业的管理成本成为了影响企业发展的关键因素。工业建筑结构设计优化能够通过优化活动，缩短管理过程中人员、物料移动距离，提高工作效率、减低综合成本。

参考文献

[1]宋辉.工业建筑结构设计优化方法及模型应用[J].工业建筑资讯，2013，9.

工业建筑结构设计范文第8篇

关键词：钢结构；工业建筑设计；悬挑结构设计；线状轨迹错列

科技水平的不断进步，使得工业发展对钢结构建筑物设计使用的安全稳定需求越来越大。然而，受设计内容与工程建设环境的复杂性，使得设计实践效果并不理想。这种情况下，相关人员应加大钢结构工业建筑物的设计研究力度，以使其作用于实践的高稳定性、低造价成本与施工操作简便等效果充分发挥出来。即在掌握钢结构工业建筑物设计应用局限的情况下，找出优化设计控制实践的策略方法。于此，钢结构工业建筑就能更好地服务于当前现代化经济建设步伐，进而推动经济建设的全面发展进程。

1研究钢结构工业建筑设计实践的现实意义

当前阶段，钢结构已经在工业建筑行业中得到了广泛应用，其不仅能提高施工进度，还能使钢结构构件的作用效果得到应有发挥。与钢筋混凝土结构的工业建筑相比较，其自重很轻，有利于控制工业建筑的整体重量。在环境保护方面，由于钢结构是由钢材构成的，因此，不仅能够满足工业建筑市场环境对建筑物提出的高效能与高强度要求，还能实现循环利用目标。然而，随着经济发展速度的不断加快，工业建筑对钢结构的应用实践效果需求越来越大。故，相关建设人员应不断优化钢结构工业建筑的设计与计算，来使结构作用更趋稳定。在此之前，研究人员应先对已建钢结构工业建筑设计使用效果进行分析，以找出局限问题所在，进而使优化设计控制措施的应用实践更具针对性[1]。

2钢结构在工业建筑设计中的应用局限

就目前来说，工业钢结构的建筑设计，并未得到应有的重视与研究控制。这是因为传统的混凝土施工结构设计理念，始终影响着设计建设人员的判断，即认为工业建筑设计只有采用混凝土结构，才能更具安全稳定效果。这种情况下，就导致工业钢结构建筑体系仍存在诸多不合理问题，如多种配套体系不健全、屋面、防腐、墙体以及保温隔热的配套材料使用未达到钢结构稳定性控制要求[2]。据权威数据统计，我国设计使用的钢结构工业建设，与西方发达国家相比较，在技术水平与设计理念方面，均处落后阶段。再加上，投入不足导致的专业人才素质培养、开发新产品以及设备安装制作等，均未得到有效控制，这在很大程度上阻碍了工业建筑行业的现代化建设进程。这里的专业人才素质培养问题是指，钢结构工业建筑设计人员并未掌握相关领域的新兴知识，导致新设计理论难以落实于当前的工业建筑行业市场环境。此外，钢结构工业建筑设计人员也未关注挖掘材料与施工方法的改进，仅仅依靠工作经验，来确定工程建设方案。于此，工业钢结构的设计作用价值，始终未在建筑方面充分发挥出来。故，相关建设人员应加大对此内容研究力度，以缓解现代化经济建设背景，对工业发展所提出的需求压力[3]。

3钢结构工业建筑设计实践控制策略

3.1功能结构设计实践

工业建筑物与其他类型的建筑物相比，在设计功能方面对工业特色有突出要求，例如，设计人员要将建筑物的通风、采光以及排水等内容，作为基础功能进行设计实现。以贵州地区某工业建筑物为例，其充分考虑了结构通风功能效果不高，可能带来的大量烟尘、蒸汽以及有毒气体影响，采用了现代建筑材料，来完成钢结构主体建筑物的设计。基于该工程项目对功能结构设计的要求，设计师还针对工程建设使用过程中可能出现的结构变更，故，在主承重支架固定的基础上，还提高部分活动支架设计的灵活性。于此，该钢结构工程建筑功能结构设计，就能满足建设使用阶段的各种功能变更要求，进而提高建筑物的建成使用效率[4]。

3.2墙体材料设计实践

该设计实践内容，设计人员大多会出于对造价成本与安全方面的考虑，将钢结构工业建筑的墙体结构，如墙面材料设计为彩色钢压板。根据当前的行业市场环境，如将波形肌理作为钢压板的选用依据，可供选择的墙面材料有：V形板、U形板以及波纹形板。墙体材料设计人员要结合钢结构工业建筑物的实际情况，确定不同的铺设方式，如横向、纵向以及组合铺设。此外，为提高墙体材料设计的美观性与整洁效果，设计师还可选择玻璃立面与金属幕墙材料，组成墙体结构。其中金属幕墙材料，钛型板与铝合金板，则要在完成辊压与冷弯的基础上，再作用于钢结构工业建筑物的墙体结构。而且，其还要比金属材料具有更强的防腐效果、防火功能以及导热功能，且不易受到较大破坏影响。因此，墙体材料设计人员可将金属幕墙作为未来钢结构工业建筑物墙体材料设计的主要方向[5]。但在现阶段，金属幕墙的造价成本高，因此，多数用于民用建筑工程类型。故，研究人员应从长远的角度进行分析，即通过借鉴国外先进国家的金属幕墙设计技术，即通过实践太阳能控制与传导光纤设计，来降低该类墙体材料的应用成本，进而提高其作用于实践的节能环保效果。

3.3整体结构设计实践

3.3.1线状轨迹错列设计从整体角度来看，具有块状、错列轨迹线状等特点的钢结构工业建筑，其结构设计结构就是：线状轨迹错列设计。该设计方法，能够将工程建设的地形条件进行有效利用，即通过“化整为零”来提高建筑物设计使用的整体性与效率。此设计条件下，建筑能够从角度观察，在很大程度上提升了建筑物的美观效果。3.3.2纵向错列设计该设计方式主要作用于钢结构工业建筑的局部错列情况，即实际设计过程，要充分考虑不同高度设备的要求，来提高空间错列设计的科学合理性。研究表明，应用这种设计技术，不仅能够实现建筑内部结构功能区域的划分，还能为大型机械设备的安装运行提供作业环境。同时，纵向错列，还能提高建筑物的采光与通风效果，进而使其外形特征得到凸显，进而达到钢结构工业建筑对美观效果提出的设计要求[6]。3.3.3横向错列设计该设计技术为新型的设计结构，其在钢结构工业建筑中的实践主要作用于集装箱式的横向多层建筑物。具体来说，建筑物能够在承重柱的控制下，将工程涉及的工程空间资源充分利用起来，以实现逐层横向延展连接的目标。此外，设计人员还可将单个箱体自成功能与内部相互连通功能，设置成大空间，以提高建筑物高层办公区的通风效果。这样一来，两个不同的钢结构工业建筑物高层就能实现连接，进而通过减少直线距离，来提高建筑物建设使用的效率价值。3.3.4悬挑结构设计作为钢结构工业建筑物的室内外空间有效利用手段，悬挑结构设计，主要用于室外产品的装车与物流控制。此过程，设计人员充分利用了钢结构建筑的延展特性，将屋面与屋顶结构向外扩展，以构建更大的空间。与此同时，还能为建筑物下部结构提供遮雨功能，建设使用人员可将其作为集会场所，以深化钢结构工业建筑物设计功能的多样性[7]。如图1所示，为钢结构工业建筑物悬挑阳台结构设计图。

4结束语

（1）通过功能结构设计实践，验证了钢结构工业建筑设计除了要保证结构基本功能目标的实现，还应综合考虑结构变更问题所带来的影响，即提高结构设计的灵活性。（2）经对墙体材料的设计分析，验证了钢结构工业建筑墙体设计，应加大新型材料的应用力度，以不断完善该类建筑结构设计的可靠性与经济性。（3）而整体结构设计实践，则验证了建筑物设计方法，要结合工程实际建设环境，来使设计技术的应用起到事半功倍的作用效果。事实证明，只有在钢结构工业建筑设计中，采用上述设计技术方法，才能保证设计满足工程建设的预期目标。故，相关建设者应将其充分重视起来，以进一步优化工业发展的市场环境。

参考文献

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[2]黄璐，李锋.基于轻型钢结构工业建筑设计的分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016（07）：70~71.

[3]李永康，白薇.绿色工业建筑之钢结构单层工业厂房结构设计探析[J].建筑结构，2016，46（S1）：567~570.

[4]许建光.工业建筑门式刚架轻型钢结构设计[J].建材与装饰，2016（03）：83~84.

[5]路慧军.钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考[J].江西建材，2014（23）：17.

[6]马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用，2014（34）：249~250.

工业建筑结构设计范文第9篇

【关键词】工业建筑 结构设计 概念设计 结构概念设计 工业生产 结构

中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：

一．引言

结构工程时在进行设计时，有大量的工程需要计算，部分内容计算方式较为繁琐，工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广，建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中，解决了结构工程时手工计算的难题，也提高了结构设计的工作效率，提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作，被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后，带来的是设计的单一，结构设计变成单纯的软件化，结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求，这造成建筑墨守成规，缺乏结构创新。

二．工业建筑中的结构概念设计。

1.工业建筑的特点。

工业建筑是进行工业生产的房屋，由于其特有的建筑使用性质，在工业进行建筑设计中，要根据其特点进行设计。

（1）工业建筑要密切结合生产，要满足工业生产的要求，为生产工人创造良好的劳动卫生条件，工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。

（2）工程生产的类别较多，也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型，有热加工也有冷加工，有的要求开敞，有的要求恒温，这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。

（3）部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备，还有的需要较为高大的敞通空间，在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。

2.工业建筑中的结构概念设计。

在建筑设计中，通过不断的设计研究和实践，结构设计工程师积累了大量的经验，并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来，计算机技术得到广泛应用和普及，计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中，设计单位开始抛弃图版，开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下，部分结构工程师通常都会形成一种错觉：建筑结构设计很简单，仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册，在根据建造师给出的非结构空间方案，利用计算机完成。在设计中，结构设计师变成了拼图的玩家，被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识，同时也容易造成和建造师发生交流分歧。

在我国现行的《建筑结构设计统一标准》 （GBJ68-84）采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则，要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理，但在运算过程中，还存在一定程度的近似，仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中，无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构，结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作，且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中，在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性，导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范，而是要将规范当作实际参考和指南，在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择，这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知，在结构设计时，要将概念设计应用到实际设计工作中。

概念设计是通过运用清晰的结构概念，不需经过数值计算，依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想，对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析，综合考虑结构的实际受力状况，计算假设间的差异大小，对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键，而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计，要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系，其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性，无法适应处理所有的建筑结构问题，在实际设计中，也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析，这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性，通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。

建筑结构设计中，计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据，但到底是何种工况才是最适合的工况，哪种工况结果是最需要的结果，这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析，在此情况下，建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用，才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性，而最终筛选出需要的结果。

在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中，无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理，这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划，必要时候要进行建模计算，提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时，要和大工艺的设备选型相辅相成，要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长，一般在得到相关责任人审查后，施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商，开始提供供货，在此阶段中，相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据，一旦此时忽略了大型设备的影响，或是对其他项目考虑不周，会导致下阶段非常麻烦，更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中，要综合运行结构概念，结合工业生产工艺的特点，选择建筑结构性能较好，较为经济的结构方案，运用结构概念，在深刻了解结构性能的基础上，灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件，建立合理的简化模型，利用计算机结构分析软件的优势，提供经济合理的建筑结构设计方案，为施工图设计做好充分准备。

另外，随着社会的发展，未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多，其建筑的体型也会越来越复杂，钢结构会大量的应用到工业建筑中，这就要建筑结构提高设计标准和要求，在满足工程进步和生产工艺要求的同时，要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用，在提高施工进度的同时，要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计，改善计算机分析软件的滞后性，逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上，融入结构概念，通过恰当的设计、假定、简化，使计算机分析更接近真值，保证计算分析结果的有效、合理、可行。

五．结束语。

工业建筑结构设计中，在总结设计经验的基础上，融入结构概念设计，这要求结构设计工程师要富于创新，并要有丰富的实践经验，通过建造师的协同，来提高工业建筑的结构设计质量。

参考文献

[1]隋翔宇 SUI Xiang-yu 工业建筑中的结构概念设计[期刊论文] 《山西建筑》2011年4期

工业建筑结构设计范文第10篇

结构是一个建筑重要的组成部分，在进行施工之前应该对建筑结构有一个前期的准备，而结构材料的选择则是非常重要。就目前情况而言，轻型钢结构在工业建筑中受到广泛的青睐，就其在工业化方面的程度，就非常有益于工业建筑的构造。结构设计者要抓住社会发展的总趋势，不断地去探究新技术、新设计方法，来提升工业建筑结构设计质量，创造出新颖、高质量的工程。本文详细探讨了轻型钢结构工业建筑设计。

关键词：

工业；轻型钢结构；建筑设计；设计方法

随着轻型钢结构在工业建筑中的广泛运用，其在工业建筑设计中具有指导性作用，轻钢组合材料在安装过程中比起一般的混凝土结构在技术上的要求要高一些,需要精确的设计图纸和材料选择，还有施工过程中的严格把关，才能避免出现事故。要对轻型钢结构结构设计方法和应用特点进行分析、讨论，并根据实践经验不断创新问题，建筑行业才能获得长足发展。

1轻型钢结构工业建筑的简介

轻钢结构主要指采用小截面的角钢,钢管和圆钢或薄壁型钢，铝合金H型钢以及压型金属板制作而成。轻型钢结构其具有自身独特之点，如：其自身结构简单、质量较轻等，这些优势使得施工队伍在施工过程中能够加快速度之下，减少时间方面的浪费，而且该种结构对施工人员的技术性要求不高，可以在施工的同时进行批量生产，做到同步进行。门式钢架结构体系是我国轻钢结构工业建筑中最主要的结构形式。为了加强轻钢结构的侧向刚度,抵抗水平荷载和地震作用,通常用槽钢或角钢在柱间布置垂直支撑体系。轻型钢结构的建筑构造较为简单，材料也比较单一，相比较其他的建筑构造方式更容易实现标准化、自动化生产。轻型钢结构独特之处使得其能够得到建筑商的青睐。相比其他建筑结构材料而言，该种结构的优势及特点十分明显，其中最为突出的则是：批量生产的速度非常之快、施工中技术较为简单、在截面开展方面面积较大、施工中能够避免有效的浪费、自身质量不重、造型精致而轻巧、使用范围较为广泛等。其使用有效地配合国家科学发展理念及环保节能理念，不仅能够有助于资源的节约，而且节省时间、劳动力、投资等。

2轻型钢结构工业建筑设计存在的问题

近几年，钢产量处于不断增长的地位，其在建筑过程中的广泛运用不仅是建筑施工良性的要求，更是整个社会健康、和谐发展的要求。工业建筑有着很多的预埋件，如果有遗漏的问题需要及时的对其加以修补，这样不仅仅会造成成本增加，而且影响了工程进展，如：施工中随时注意钢结构的节点，虽然有时表面上看起没有存在承受弯矩的情况，但是有时可能产生转动的情况，而且与结构分析中的假定情况不符合，更是对整个工程的预算起到负面效应。柱下条形基础，假设基础的翼缘板选用的是缓坡形式，则一定要注意坡角不能太陡，不然则会降低工程施工工艺效果。节点结构设计将直接影响着钢结构设计的安全性能。在工程设计当中，选择使用轻型门钢结构设计，在施工现场装配的过程中，最下端的螺栓没有预留足够的扳手空间，避免力矩扳手没有办法安全运用。节点设计一定要达到构造简单、传力可靠、受力明确、工艺性良好的等方面的要求。目前，钢结构材料被广泛运用到住宅建设的承重之中，这促使住宅建设材料运用的多样化。除此之外，其还有其他方面的特点，如：生产系列化、零件标准化及可以进行工程式的批量生产，不仅在费用方面相当低廉，而且在建筑安装中时间较短。如果施工队伍在建筑过程中采用其他材料或许没有这种较为全面的优势。工业建筑受载非常大，为确保其强度方面的准求，通常会将梁柱截面面积设计的会大一些，钢筋比较粗密，这会给工程施工造成较大的难度。

3轻型钢结构工业建筑的设计要点

钢型结构的优势加大了其在建筑过程中的使用量，而大量的使用使得该方面的技术越来越成熟，相关的理念也逐渐走上国际化道路，更加人性化，这些观念的发展促使相关施工日臻合理及环保，符合我国目前经济发展的需求。合理的钢型结构建设，在保障安全的前提下节省资源、时间和投资，并且在施工之后的质量更是非常有保障，除此之外，所有施工都是在遵循国家硬件条件下进行施工。轻型钢结构在质量方面不重，在刚度方面不大，所以在建筑施工如果遇到加层结构的施工，设计人员可以根据实际的施工情况进行纵横两个方面的拓展，从而使得加层的建筑业非常安全可靠及稳定。钢结构住宅更能满足节地、节材、省时，提高住宅功能质量的要求，促进我国住宅建设工业化水平的提高。在加层构造设计中还要充分考虑轻型钢结构加层构造的地震效应。在屋面材料选择中相关工作人员应明确工业建筑对材料的实际需求，选择价格适中且质量较好的屋面材料，为后期工业建筑奠定基础。

4轻型钢结构工业建筑设计的应用发展

随着轻型钢建筑结构的不断应用，其范围的不断扩大，轻型钢结构被广泛运用到仓库及工厂的建设当中，这些仓库及工厂在规模上处于中小型。而且随着科学技术的发展，相关钢结构的设计软件处速发展的阶段，与此相关的一些软件设施得到不断地完善，这为施工中钢结构设计图纸的完成提供了大大的便利方面。当前，我国在住宅建设方面大量引进该种材料，而且以系列化、通用化,以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业现代化体制。可以预见，不远的将来钢结构住宅的发展和应用会有新的飞跃。防腐蚀、防火、抗震、抗风、防雷和防暴是轻型钢结构工业建筑的安全内容，通过对轻型钢在工业建筑的应用，可以得出，安全设计在轻型钢结构工业建筑设计中占有重要的地位。工业建筑结构设计工作当中，结构设计的安全性、耐久性及实用性是设计需要遵循的基本性准则，为此就要求设计工作者需严格的按照有关的设计规章制度来工作，详细的了解施工工艺顺序，全方位的对其影响因素进行考虑，对建筑结构进行科学优化，最终达到建筑技术经济性能的有效统一。轻型钢结构加强的主要方式是在原有建筑主体结构上进行直接性加高，在原有建筑结构的基础上得到加固以及优化主体结构的目的。当然要实现此目的需要一个经济完整并且合理的设计方案，所以做好轻型钢结构加层构造设计十分重要。

5结束语

随着经济的发展，在建设厂房的过程中,越来越多的厂家选择轻型钢结构。而关于轻钢结构体方面的科学研究也成为目前较为青睐的对象，虽然其优势非常明显，但在使用过程中还存在一定的问题，所以在使用前及施工中应注意研究、开发和经验总结，有必要开展进一步的讨论和研究，以利于轻型钢结构在我国的健康发展。

参考文献：

[1]刘二燕.轻型钢结构在工业建筑中的设计应用[C].2015年5月建筑科技与管理学术交流会论文集，2015年.

工业建筑结构设计范文第11篇

[关键词]工业与民用建筑；建筑结构；抗震设计

中图分类号：TF046.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）08-0146-01

地震是我国一种常见的自然灾害，对建筑结构的影响非常大，严重时甚至会造成建筑物倒塌等问题，这对建筑结构中的用户，尤其是工业与民用建筑中用户的生命安全带来了极大的威胁，所以，工业与民用建筑在结构设计过程中，应该将抗震设计工作做好，保证其在正常使用中始终保持良好的抗震性能，保证在地震灾害来临时保证强大的稳定性。

1 工业与民用建筑结构形式的特点

在我国，工业与民用建筑的结构主要可以分成钢结构、砖木结构、框架结构及砌体结构等不同种类，下面主要针对这几种建筑结构形式的主要特点进行分析。

1.1砖木结构

砖木结构中的建筑屋顶和楼板等都利用木材作为主要搭建结构，这种结构在我国农村地区比较常见，其优点在于结构简单、成本低廉，但是砖木结构不能对砂浆的质量进行保证，所以这种结构的建筑物通常抗震能力比较差。

1.2砌体结构

砌体结构也是一种比较常见的工业与民用建筑结构，通常情况下这种结构的房屋会设计成小开间建筑，建筑内部的内墙比较多，因此，建筑的抗侧力刚度是比较好的。但是砌体结构的抗变形能力差很多，很容易出现开裂等问题，如果遇到地震，砌体结构建筑将会出现局部坍塌等严重问题。

1.3钢结构

在目前我国的建筑行业中钢结构的使用范围非常广，可以充分保证建筑的强度、刚度和塑性、延性。钢结构本身的重量比较轻，加上其延性和塑性非常好，所以可以有效提高建筑物的抗震能力，避免建筑物出现倒塌的情况。但是，钢结构的耐火性非常差，一旦发生火灾很容易出现建筑安全问题，另外，成本也比较高。

1.4框架结构

框架结构是指由梁、柱铰接成承重系统的建筑结构，通常这种结构的自重比较轻，同时空间分隔非常灵活，不仅可以保证建筑结构的抗震能力，同时还能节省建筑耗材，其缺点在于本身的刚度不足。

2 工业与民用建筑结构抗震设计方案

2.1刚性抗震设计

刚性抗震结构设计是一种传统的抗震设计理念，主要利用对设计结构强度的强化，来提高建筑抗震能力，利用对塑性设计的强化，来提高建筑的延性，利用对结构刚性设计的强化，来提高建筑结构的抗变形能力。这种结构抗震设计目前在世界上比较流行。这种设计方案在世界范围内已经广泛应用，因此，积累了很多设计与施工经验，目前已经形成了相对完整的理论体系。在工业与民用建筑工程施工过程中，如果选用这种抗震设计方案，可以使资源消耗、施工难度及施工时间得到有效降低。但是这种设计方案本身存在很大的问题，加上工业与民用建筑结构的抗震能力本身就有限，因此，一旦遇到强烈的地震，会大大增加地震的加速度，从而遭受更大的损失。

2.2柔性抗震设计

柔性抗震设计理念利用消能减震技术、隔震设计来实现抗震的目的，主要在工业与民用建筑中的底层及多层建筑比较适用，利用附加阻尼器的方式来降低地震对建筑物结构带来的破坏。柔性抗震设计不会受到建筑结构类型的约束，同时消能部分也不会承受结构的重力，还可以大大降低结构在风影响下的加速度。但是这种抗震设计目前还比较新颖，尚处于理论研究的层面，在实际操作中可能会出现很多问题，还需要设计人员在未来的建筑实践过程中，不断提高该项设计的安全性与实用性。此外，这种抗震设计还需要投入大量的人力、物力，极大的限制了这种抗震设计在工业与民用建筑中的应用。

2.3局部抗震设计

目前我国的工业与民用建筑工程中已经开始广泛使用局部抗震设计，这种抗震设计主要分析了对中因素对地震的作用力，对建筑结构展开设计。具体来说，首先应对面临地震灾害时工业与民用建筑最容易出现损坏的地方进行模拟和分析；其次，在建筑结构中的应用对建设场地也提出了要求，尽量要选择软弱粘土、非岩质陡坡区或者采空区等地区，这样可以降低建筑结构在地震影响下受到的灾害影响；最后，这种抗震设计对施工质量的要求也比较高，在建筑设计过程中必须保证建筑的高质量，提高建筑结构的稳定性，保证建筑结构可以具有一定的抗震能力。

3 工业与民用建筑结构抗震设计中应注意的问题

我国很多地区都存在受到地震灾害影响的危险，因此，在那些容易发生地震的地区建设工业与民用建筑时，应该注意以下几点。

3.1充分了解建筑物场地的环境因素

在容易发生地震的地区，应充分了解建筑建设场地的地形地貌及地质条件等因素，并选择可以消除地震不利影响的位置。具体来说，应尽量避免在采空区、软弱粘土、非岩质陡坡区等位置建设建筑物，一旦发生地震，这些地区的建筑物很容易会出现地裂、房屋倒塌等问题。如果建筑必须建设在土层不均匀或者软土地基地区，应该采取措施提高其刚性，尽量采用刚性抗震设计的方式，尽量增加钢筋混凝土量，同时还要在建筑物底部和基础顶面设置仿真缓冲带，这样就可以使建筑的抗震能力得到极大的提高。

3.2有效保证主体与连接部位之间的质量

在地震发生时，地震纵波传播的速度比横波传播的速度快，所以，如果纵波先到达地面，将会对建筑结构造成破坏，而建筑结构主体和连接部位之间是建筑设计中的薄弱环节，在横波到达地面后，会对这一位置进行进一步的破坏，进而使建筑倒塌。通过大量地震资料的调查可以发现，工业与民用建筑中最容易出现坍塌问题的部位为后砌墙结构和楼板，因此，在抗震设计过程中，必须保证主体和连接部位之间的质量，对其截面形式进行科学设计，从而有效提高建筑的抗震能力。

3.3保证建筑施工质量

虽然抗震结构设计对提高建筑物抗震能力起到了重要的影响，但是从频繁出现的倒塌楼中可以看出，这些建筑物的倒塌并不仅是因为抗震设计不充分导致的，我国很多工业与民用建筑在施工质量上都存在严重的问题。在建筑结构抗震设计中，设计人员必一定要将人民的财产安全作为根本出发点，在实际工作中不断积累经验，从而设计出抗震效果得到保证的建筑。此外，现在不乏有一些过于追求利益的开发商，他们为了降低工程成本，在施工过程中使用质量不合格的建筑材料，这对建筑的整体抗震能力造成了严重的威胁，所以，设计人员、开发商以及施工人员，都应该站在人民的利益角度上，提高工业与民用建筑的整体抗震能力。

结语

工业与民用建筑结构抗震设计工作非常复杂，我国面对自然灾害的威胁，建筑设计系统尚不成熟，建筑抗震能力急需提高，所以设计人员应该合理选择建筑场地，并在设计工作中不断积累经验，从而设计出抗震效果更好的建筑。同时，开发商也要意识到提高建筑抗震能力的重要性，不断增加投入，促进我国工业与民用建筑结构抗震能力的提高。

参考文献

[1]郭志娟，尚高峰. 工业与民用建筑的混合结构设计施工办法漫谈[J]. 中华民居（下旬刊），2013，（9）：130-131.

工业建筑结构设计范文第12篇

关键词：工业建筑；民用建筑；护；结构设计；策略探究

中图分类号：TB482文献标识码： A

1 工业与民用建筑中护的结构设计要求

1.1 遵循合理实用的原则

工业和民用建筑在建设过程中，设计是首要环节，要求设计人员根据建筑物的使用和实用要求，运用建筑力学和建筑美学方面的知识和经验来进行设计，尤其要注重保暖、通风、采光等功能的设计，如果设计稍有不合理，将会提高建筑物日后在取暖、通风、照明方面的费用，如果设计严重不合理，那么建筑物就面临更改设计，从头再来的惨重损失。

1.2 尽量采用环保型能源

在对工业和民用建筑进行护结构设计的过程中，应首先考虑实用环保型能源。我们知道，科技发展日新月异的今天，能源的较量也不容忽视，谁能在能源节省方面有突破，谁就能

控制市场的走向。因此，在工业和民用建筑护结构设计中，应该充分考虑到环保型能源的使用，比如太阳能类的可再生能源，常见的有太阳能热水器，太阳能电池等，在为建筑设计取暖、照明时，就可以采用这些环保型能源。不仅节约成本，保护了环境。

1.3 合理使用不可再生能源

在技术能达到的范畴，首要选择自然是环保型能源，然而有时设计无法达到预期的效果，就要合理采用不可再生能源。比如我国北方的冬季供暖问题，大部分还采用机械设备为建筑

物提供热量，然而这种设计十分消耗能源，机械设备的折旧维护成本高。在今后的设计中应该逐渐采用环保型能源进行替换，但是结合中国的实际国情，在很长一段时间内，只能通过合理使用不可再生能源来实现工业和民用建筑护的结构设计。

2 工业与民用建筑中护的结构设计步骤

2.1 确定围护结构设计部件

在进行工业与民用建筑中护的结构设计过程中，首先要确定主要围护结构设计的部件，包括其结构、形状、功能，在设计初期，要参照任务书和设计规范书，说明围护结构的功能，通俗的说就是要根据采光、通风、保温、隔热等需要设计门窗的大小和位置，确定门窗应采用的材料和数量，设计墙体的厚度、层次和选用的材料等。

2.2 模拟分析建筑物能耗

在设计阶段，无法得到准确的能耗数据，那么就需要对建筑物的能耗进行模拟分析，要考虑建筑物在一定时期内的总能耗，不仅要分析供热、供暖等主动提供的功能，而且要充分考虑建筑物的热损失，如果建筑物在使用过程中，热损失过大，大大超过经济要求，那么此建筑的护结构设计就是失败的，应该重新设计维护结构，减少能耗损失。

2.3 护结构及连接节点设计

在进行护结构设计时，要充分考虑结构的强度和刚度，使得所建设的建筑物符合国家要求的标准，能承受雨雪、暴风和地震等恶劣天气情况的考验，同时对于成型的长期环境条件

也要有相应的适应能力，比如北方的冬天室内外温差大，在进行结构设计时，就应考虑到护在控制温度、湿度方面的功能。

在设计连接节点时，要尽量采用柔性节点构造，以适应建筑结构发生位移和尺寸的变化。在选择连接节点材料时，还要考虑到各种材料之间的力学作用和化学性能。不管是对结构还是连接节点的设计，都要求建筑过程中便于施工和安装。

3 工业与民用建筑中护的结构设计策略

建筑物室内的舒适度由环境参数来表述，如温度、湿度、照度、空气流速等，围护结构主要是用来控制室内环境参数，使建筑物中的学习、工作、生活的人们获得最舒适的环境。下面结合几项性能来阐述建筑护结构设计的策略。

3.1 保暖设计策略

建筑物的保暖设计主要包括：提高供热和采暖系统的热效率、降低维护结构的热损耗。有关数据显示，建筑中墙体的散热量可达到护结构总散热量的 30%，因此墙体节能设计是重点。在墙体的设计过程中，要充分了解各种墙体材料的传热性能。如果采用单一材料的外墙，在考虑材料价格成本，施工简便程度，承重强度的前提下，要尽量克服材料传热系数高的缺点，同时为了加强保温性能，可考虑填入热阻高的材料来填充空隙。也可采用复合外墙来进行墙体设计，复合外墙是对围护材料、承重材料、高保温材料进行复合。

3.2 通风设计策略

为了保持室内环境的舒适和健康，除了保暖之外，建筑物的通风也很重要。自然风是主要的通风来源，因而在进行工业与民用建筑护结构设计中，要充分考虑风压和热压。建筑物的通风主要采用窗口和门作为通风渠道，这样能降低工程的复杂性。在设计过程中，要合理安排门窗位置，应符合人体活动的高度，适合开关。

3.3 隔热设计策略

因为我国地区跨度大，南方夏季对于建筑物的隔热性能要求也较高。要达到隔热的效果，门窗等可采用隔热玻璃，保证室外热量被隔绝在外。隔热玻璃包括吸热型和热折射型，采用隔热性能好的材料能使室内温度得到很好的控制。

4 结语

我国目前的建筑能耗相对较高，与发达国家有很大差距，考虑到我国南北环境差异比较大，在进行工业与民用建筑的护结构设计时应该结合实际的环境考虑，在节能原理的指导下，采用与环境相适应的材料，再加上合理的设计，将会给人们带来更加舒适的生活和工作环境，同时将会给工业和民用建筑方面带来更大的经济效益。

参考文献

工业建筑结构设计范文第13篇

关键词：轻型钢结构；工业建筑；设计；分析

轻型钢结构具有良好的外部形象和合理受力的空间结构，同时还具备经济性较好、安装和拆卸方便、材料重复循环利用等优点，能够充分满足工业厂区建设的基本需求，进而有效应用在工业建筑领域。因此必须予以高度重视。文章主要对轻型钢结构工业建筑屋面设计进行了具体分析，旨在为业内人士的研究提供一些建议和思路。

1轻型钢结构在工业建筑中应用的优势

1.1建筑实体空间轻巧、开阔

轻型钢结构结构截面小、自重轻，根据实际的受力情况可以精确设计承重结构截面，空间结构的受力合理。轻型屋面系统用钢量在8kg/m2～15kg/m2极大地节约了建筑材料。此外，轻钢支撑结构截面在室内建筑面积的占据比例较小，进而增加了工业建筑的使用面积。企业可根据产品生产工艺合理地安装室内机械设备、布局生产流线，并且可以再例如网架结构杆件空隙中隐藏部分复杂管线，从而预留出更加开阔的生产、储藏及运输空间。

1.2主体结构稳定、可靠

钢材本身材质均匀、延展性较好，具有良好的抗震与抗压性能，并且相较于其他材料其容重和屈服点的比重最小。钢结构是轻钢结构的主要承重构件，采用的都是具有高韧性、可塑性及强度的钢材，以便承受大动力荷载。工厂的大部分钢结构杆件经精确计算后加工制成，在利用现代化的检测手段对其质量进行严格的检验，确保其质量符合要求和标准。此外，梁柱间的交叉支撑结构和檀条的抗扭、抗剪的共同作用，强化了轻型钢结构体系的稳定性。

1.3施工建造方式便捷

轻钢建筑的施工建造方式便捷主要体现在：①钢材可以利用先进的自动化制造设备标准化批量生产；②建筑骨架的组成有两种方式，一是现场组装钢构件；二是在工厂直接成型并运输到施工现场；③气候因素不会影响到现场安装，无湿作业、无需其它模具、施工速度快，一般厂房只需2-3个月就可竣工。根据不同的生产方式、建筑规模、运输能力及施工条件等，确定合理的骨架组合方式，常见的轻钢骨架组合方式主要包括构件式、框架式、盒子组合式3种建筑体系。

2轻型钢结构的工业建筑设计分析

轻型钢结构的工业建设设计主要涵盖空间设计、立面设计以及屋面设计3个重要部分，具体分析如下：

2.1屋面建筑材料

2.1.1常用屋面板材

轻钢结构的屋面材料应具备高强、轻质、耐久、保温、隔声、隔热、抗震、防水等性能，同时还要能够进行工业化生产，构造简单以及施工操作便捷。屋面钢结构主要承受屋面荷载，降低了屋面板受力条件。当下常用的屋面板材包括彩色压型钢板、彩钢夹芯板，其色压型钢板需要现场复合，为了深化其保温隔热效果，需要填充离心玻璃棉与岩棉等材料；彩钢夹芯板本身的节能环保性能良好，是最为常用的屋面板材。

2.1.2屋面板材连接方式

①彩色压型钢板连接方式，其主要包括两种方式：第一，咬合式连接，此方式有180°和360°两种咬口卷边方式（详见图1），其中180°为非紧密型咬合，360°为紧密型咬合，其原理是利用专门的咬边机紧密咬合搭接在一起的压型钢板边，产生一定的气密作用，咬合边与板的内表面利用钢板钩进行相互固定，确保了其形式立面美观；第二，扣盖式连接，该方式对称布置压型钢板接缝边，并利用卡扣构造收紧板边，在安装防水扣盖（详见图2）。该方式具有隐藏式构造，并利用扣盖下的空腔式原理增大防水效果。但该方式不适用于沿海台风多发地区。②彩钢夹芯板连接方式，主要有屋面板横向与纵向连接两种形式（详见图3）。屋面夹芯板外板为高波压型钢板，包括U形和V形两种。横向连接方式为了防止出现虹吸现象，应做好构造卷边并固定在屋面板压盖下；纵向连接在檩条处，两块板要在屋架支撑构件上放置，且板支座的长度要≥50mm，所以连接处檩条一般都设计成双檩或焊接长角钢。

2.2屋面功能设计

2.2.1排水设计

轻钢连续多跨结构决定屋面上会有多个屋脊、内天沟和坡向，排水设计要处理好屋面坡度与室内空间的关系，一般轻钢厂房屋面坡度大于等于5%，采用屋面外排水的形式。同时屋面坡度越高越浪费室内空间，加大用钢量以及热量散失。此时采用外排水方式的屋面外板材料应选用款波高肋压型板，并采用侧向360°卷边连接，进而有效解决上述问题。

2.2.2通风设计

工业封闭式生产作业方式极易产生大量的粉尘、烟雾以及热气等污浊气体，若不能及时排出会严重影响室内工作环境，甚至危害作业人员的身体健康、腐蚀结构构件，这就需要在立面加设百叶窗的基础上加装气楼或辅助通风器、天窗等设施，保持良好的室内环境。2.2.3采光设计屋面采光设计主要是利用采光顶棚、采光板等形式，其中采光顶棚是在突出屋顶表面的侧向开窗的天窗形式，其高度和跨度主要根据通风和采光的要求来具体确定。另外，采光顶棚根据采光要求可以单独设置也可跨越整个屋脊或延伸到墙面与立面结合设计；采光板可选用中空板、玻璃纤维加强聚酯等做为板材，在屋面围护板材安装，形成采光条带，增加室内光线。目前，在轻型钢结构厂房中最常用的采光板材是玻璃纤维加强聚酯，其具有高强度、好耐久性、成型便捷等优点，与彩色压型钢板配合使用，取得了较好的采光效果。

3结束语

综上所述，轻型钢结构在工业建筑中的应用具有建筑实体空间轻巧、开阔，主体结构稳定、可靠，施工建造方式便捷等优势，在工业建筑屋面设计中，应选用彩色压型钢板、彩钢夹芯板，并采用合理的连接方式，同时根据轻型钢结构厂房的实际情况，做好排水、通风及采光等屋面功能设计，提高轻型钢结构工业建筑设计的成效，建设出高质量的工业建筑。

作者:黄璐 李锋 单位:新疆寰球工程公司

参考文献:

[1]白晓民.轻型钢结构工业建筑设计研究[J].黑龙江科学,2014,11:59.

[2]马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用,2014,34:249-250.

[3]贾彪.工业建筑中轻型钢结构的设计浅析[J].中国建筑金属结构,2013,20:1+9.

工业建筑结构设计范文第14篇

关键词：轻型钢结构；工业建筑；设计；分析

中图分类号： TU392.5 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-70-2

0 引言

轻型钢结构具有良好的外部形象和合理受力的空间结构，同时还具备经济性较好、安装和拆卸方便、材料重复循环利用等优点，能够充分满足工业厂区建设的基本需求，进而有效应用在工业建筑领域。因此必须予以高度重视。文章主要对轻型钢结构工业建筑屋面设计进行了具体分析，旨在为业内人士的研究提供一些建议和思路。

1 轻型钢结构在工业建筑中应用的优势

1.1 建筑实体空间轻巧、开阔

轻型钢结构结构截面小、自重轻，根据实际的受力情况可以精确设计承重结构截面，空间结构的受力合理。轻型屋面系统用钢量在8kg/m2～15kg/m2极大地节约了建筑材料。此外，轻钢支撑结构截面在室内建筑面积的占据比例较小，进而增加了工业建筑的使用面积。企业可根据产品生产工艺合理地安装室内机械设备、布局生产流线，并且可以再例如网架结构杆件空隙中隐藏部分复杂管线，从而预留出更加开阔的生产、储藏及运输空间。

1.2 主体结构稳定、可靠

钢材本身材质均匀、延展性较好，具有良好的抗震与抗压性能，并且相较于其他材料其容重和屈服点的比重最小。钢结构是轻钢结构的主要承重构件，采用的都是具有高韧性、可塑性及强度的钢材，以便承受大动力荷载。工厂的大部分钢结构杆件经精确计算后加工制成，在利用现代化的检测手段对其质量进行严格的检验，确保其质量符合要求和标准。此外，梁柱间的交叉支撑结构和檀条的抗扭、抗剪的共同作用，强化了轻型钢结构体系的稳定性。

1.3 施工建造方式便捷

轻钢建筑的施工建造方式便捷主要体现在：①钢材可以利用先进的自动化制造设备标准化批量生产；②建筑骨架的组成有两种方式，一是现场组装钢构件；二是在工厂直接成型并运输到施工现场；③气候因素不会影响到现场安装，无湿作业、无需其它模具、施工速度快，一般厂房只需2-3个月就可竣工。根据不同的生产方式、建筑规模、运输能力及施工条件等，确定合理的骨架组合方式，常见的轻钢骨架组合方式主要包括构件式、框架式、盒子组合式3种建筑体系。

2 轻型钢结构的工业建筑设计分析

轻型钢结构的工业建设设计主要涵盖空间设计、立面设计以及屋面设计3个重要部分，具体分析如下：

2.1 屋面建筑材料

2.1.1 常用屋面板材

轻钢结构的屋面材料应具备高强、轻质、耐久、保温、隔声、隔热、抗震、防水等性能，同时还要能够进行工业化生产，构造简单以及施工操作便捷。屋面钢结构主要承受屋面荷载，降低了屋面板受力条件。当下常用的屋面板材包括彩色压型钢板、彩钢夹芯板，其色压型钢板需要现场复合，为了深化其保温隔热效果，需要填充离心玻璃棉与岩棉等材料；彩钢夹芯板本身的节能环保性能良好，是最为常用的屋面板材。

2.1.2 屋面板材连接方式

①彩色压型钢板连接方式，其主要包括两种方式：第一，咬合式连接，此方式有180°和360°两种咬口卷边方式（详见图1），其中180°为非紧密型咬合，360°为紧密型咬合，其原理是利用专门的咬边机紧密咬合搭接在一起的压型钢板边，产生一定的气密作用，咬合边与板的内表面利用钢板钩进行相互固定，确保了其形式立面美观；第二，扣盖式连接，该方式对称布置压型钢板接缝边，并利用卡扣构造收紧板边，在安装防水扣盖（详见图2）。该方式具有隐藏式构造，并利用扣盖下的空腔式原理增大防水效果。但该方式不适用于沿海台风多发地区。

②彩钢夹芯板连接方式，主要有屋面板横向与纵向连接两种形式（详见图3）。屋面夹芯板外板为高波压型钢板，包括U形和V形两种。横向连接方式为了防止出现虹吸现象，应做好构造卷边并固定在屋面板压盖下；纵向连接在檩条处，两块板要在屋架支撑构件上放置，且板支座的长度要≥50mm，所以连接处檩条一般都设计成双檩或焊接长角钢。

2.2 屋面功能设计

2.2.1 排水设计

轻钢连续多跨结构决定屋面上会有多个屋脊、内天沟和坡向，排水设计要处理好屋面坡度与室内空间的关系，一般轻钢厂房屋面坡度大于等于5%，采用屋面外排水的形式。同时屋面坡度越高越浪费室内空间，加大用钢量以及热量散失。此时采用外排水方式的屋面外板材料应选用款波高肋压型板，并采用侧向360°卷边连接，进而有效解决上述问题。

2.2.2 通风设计

工业封闭式生产作业方式极易产生大量的粉尘、烟雾以及热气等污浊气体，若不能及时排出会严重影响室内工作环境，甚至危害作业人员的身体健康、腐蚀结构构件，这就需要在立面加设百叶窗的基础上加装气楼或辅助通风器、天窗等设施，保持良好的室内环境。

2.2.3 采光设计

屋面采光设计主要是利用采光顶棚、采光板等形式，其中采光顶棚是在突出屋顶表面的侧向开窗的天窗形式，其高度和跨度主要根据通风和采光的要求来具体确定。另外，采光顶棚根据采光要求可以单独设置也可跨越整个屋脊或延伸到墙面与立面结合设计；采光板可选用中空板、玻璃纤维加强聚酯等做为板材，在屋面围护板材安装，形成采光条带，增加室内光线。目前，在轻型钢结构厂房中最常用的采光板材是玻璃纤维加强聚酯，其具有高强度、好耐久性、成型便捷等优点，与彩色压型钢板配合使用，取得了较好的采光效果。

3 结束语

综上所述，轻型钢结构在工业建筑中的应用具有建筑实体空间轻巧、开阔，主体结构稳定、可靠，施工建造方式便捷等优势，在工业建筑屋面设计中，应选用彩色压型钢板、彩钢夹芯板，并采用合理的连接方式，同时根据轻型钢结构厂房的实际情况，做好排水、通风及采光等屋面功能设计，提高轻型钢结构工业建筑设计的成效，建设出高质量的工业建筑。

参 考 文 献

[1] 白晓民.轻型钢结构工业建筑设计研究[J].黑龙江科学，2014，11：59.

[2] 马琴.浅析轻型钢结构在工业建筑中的设计与应用[J].科技创新与应用，2014，34：249-250.

[3] 贾彪.工业建筑中轻型钢结构的设计浅析[J].中国建筑金属结构，2013，20：1+9.

工业建筑结构设计范文第15篇

关键词：工业建筑；结构优化；设计要点；问题分析

引言

现代工业建筑，在经历了几百年的厂房发展历程之后，也开始变得复杂。究其原因，是生产需求的提高，设备安装与运行需求的提高，提高生产管理导致的需求的提高，以及空间综合利用的需求的提高。工业建筑与普通的民用建筑不同，在日常生产中往往要承受更大的载荷，而且由于工况的不同，载荷情况也在发生变化，因此在设计上往往要求更高。当前主流的工业建筑包括两大类，一类是钢结构的工业厂房，一类是混合构件构建的工业建筑。相比起来，纯钢结构的工业建筑由于各类构件在工厂预制，然后在现场进行安装，采用各类混凝土、钢材等混合构件建筑的厂房建筑，其设计上更加复杂。

1 工业建筑结构优化设计的必要性

1.1 工业建筑结构设计的基本要求

工业建筑是为了满足工业生产或者特殊的工程需求而建设的工程建筑，在实现工程目的的过程中，设计至关重要，必须满足以下基本要求：

（1）功能需求。首先，工业建筑工程的立项，必然是为了满足特定的功能需求的，因此在设计上，就必须从工程需求为首要的考虑点。必须保证工业建筑的工程功能的完整与可靠。另外，工业建筑还必须满足生产人员的日常需求，能够满足其基本的生理需求以及特定的办公需求。

（2）成本控制。工业建筑的工程投资成本，基本上在设计阶段就能够大致决定。采用何种材料、如何施工、选购什么设备，如何安装等等，投资成本中最大的往往就在这些分项上。因此，满足工程功能的基础上，应该尽量控制成本。

（3）安全与环保需求。安全，分为两大方面。一个方面，是建筑物本身对抗震、承载、设备运行疲劳、日常安全生产防护等方面的能力的设计保障；另外一方面，是建筑内应对火灾、爆炸等灾害等联动措施与设备的应急方案的设计。

1.2 当前工业建筑设计中常见的问题

当前工业建筑工程中，由于土地、环保、投资控制等方面越来越高的要求，使得设计变得越来越重要。但是，在当前的工业建筑工程普遍存在以下问题：

（1）材料选用。当前，钢结构的应用越来越多，甚至有很多工业建筑采用钢结构的比例过大。钢结构有其强度与制作上的优势，但是相比传统的混凝土构件以及复合材料构件而言，钢材的成本高昂，另外在长期使用中，局部构件疲劳存在更大的结构风险。

（2）特殊需求设计缺失。工业建筑的需求往往复杂而特殊，有些可能有防火防爆的特殊需求，有些可能在污染物排放控制有高要求，有些可能又有耐压耐高温等需求。尤其是，功能性的特殊需求与安全性、环保方面的特殊需求交织甚至冲突等情况下，极为容易在设计上出现局部的缺失。往往在一个工程项目中，设计方、施工方、设备供应方等各方要进行多次的技术交底与沟通，但是随着厂房建筑综合化程度越来越高，这方面的问题依然不时凸显。

（3）设计变更。在很多时候，由于地质条件、施工进展情况、设备实际的安装需求，甚至投资成本等各方面的原因，会导致出现工程设计变更。一旦出现重大工程问题而必须进行较大的设计变更时，往往造成很大的损失。如何将工程进展控制在设计方案框架内，必要时如何实现最小程度的设计变更，是当前工业建筑设计中的一个重点风险管理点。

2 工业建筑结构设计优化方法

2.1 结构设计优化基本原则

当前，在工业建筑设计中，广泛采用计算机软件辅助建模来进行仿真设计。不过，依旧要遵循一些基本的设计原则。

首先，是材料选用方面。当前工业建筑普遍有混凝土/复合材料构件和钢结构两大种类。钢结构的钢材的材料的理化分析是相对直观的，至于混凝土以及复合材料，则相比起来较为麻烦一些。垫层可以采用C10混凝土，基层采用C25混凝土，受力较大的构件选用C30到C50的混凝土。相比钢材而言，混凝土及复合材料构件的耐压能力较好，但是抗拉能力薄弱，因此一些必要的部位应该采用更高性能的材料，甚至采用包钢等方式进行加固。对于有耐高温、耐腐蚀等特殊要求的，要采用耐火材料等复合材料进行施工的，必须详尽分析工况。

然后，是构件的强度设计。对于混凝土结构而言，基质的强度由材料选用保证，而构件的强度还必须满足配筋的要求。框架梁配筋在1.2%-1.7%左右，框架柱为0.7%-1.1%，基础配筋要大于0.15%，单柱承台要大于0.1%。

最后，还必须参与施工方案的制定。具体的施工方案一般由施工单位自行进行细致的施工工艺的确定。但是，设计方必须参与关键环节的施工方案的制定，要保证施工方案能够满足设计的需求。

2.2 利用计算机软件的仿真优化

工业建筑优化设计，主要是基础结构、屋盖结构、设备承载结构、围护结构四大方面的优化。在利用PKPM等工程软件进行仿真优化时，先是选型，然后进行受力分析和成本分析，并且反复进行关联性的修改与在分析，才能逐步确定最终的方案。这个过程中，受力分析非常重要，保证刚度与强度的许用需求，并考虑充分的力学余量。应该充分借鉴，已有的成熟的工业厂房的合理结构，对于美学等方面的设计，应该在可靠性第一的前提下，适当发挥。设计中，必须要考虑施工的可行性与经济性，还应该充分了解工程所在的地质、气候状况，不能单纯纸上谈兵，迷信仿真设计。同时，还应该在特殊需求以及细节上充分考虑，这些都必须建立在计算或者实际经验的基础上。同时，还必须考虑生产安全以及人性化设计，事实上在任何建筑的设计中，这一点都是必须细致考虑的，建筑物内人员的生理及心理的需求的满足，是建筑优化设计最为直观的体现。

2.3 工业建筑设计优化范例

行车、吊车、起重机这些起重设备是工业建筑中非常常见的重型设备之一。其中设备的载荷在安装有这些设备的厂房的设计中是关键点。在利用工程软件进行其中设备的载荷计算来实现结构优化时，可以按照如下步骤：以SAP2000软件为例，对于行车这类的起重设备，利用桥梁计算模块来进行载荷模拟，先确定纵向水平和横向水平载荷的标准值，然后竖向载荷以移动静载荷的方式施加，然后得出构件的受力状况，根据许用应力，来进行结构优化及调整。

结语

当前，工业建筑的功能综合化程度变得更高，设备的安装运行需求也在变大，而工业生产的成本提高的同时，利润却在不断压缩。因此，必须从工业建筑的设计阶段，就开始针对性地，进行结构设计的优化，以实现功能性的提高以及投资成本的控制。合理的结构布局与施工，依靠的不仅仅是技术上的细致计算和分析，还必须在工程实践中，加强设计方与各方的沟通，以及工程实施过程中的管理与设计优化的落实。

参考文献：

[1] 王铁勋.浅析工业建筑结构的设计优化[J].才智，2013（10）：39-40.

[2] 李晓光.工业建筑结构优化设计的探讨[J].建筑科学，2014（10）：193-194.

[3] 沈汝伟.对建筑结构优化设计的探讨[J].煤炭技术，2011；30（04）：242-244.