摘要：现如今，随着我国综合国力的不断提升，国内的工业也取得了十分优异的成绩，工业厂房建设也不断地增多。确保工业厂房的质量可以在增加工业生产安全系统的同时提升工人的生活质量。工业厂房采用钢结构可以有效提高自身的灵活性以及稳定性，确保正常开展工业厂房的建设施工，同时在目前钢结构工业厂房的设计中，也在不断地运用新技术、新工艺。这些新技术和新工艺的应用对钢结构在厂房结构中的应用起到了推动的作用，并且有效地保证了工业厂房的建设质量。分析了工业厂房结构设计的关注要素，对工业厂房钢结构设计中的要点进行了探讨，可为相关的行业提供一定的参考。
关键词：工业厂房；建筑结构设计；优化
引言
随着我国综合实力的不断提升，人们的生活质量和生活水平都有了较大的改善，在这种客观现实条件下，社会各界越来越关注建筑工程领域的发展。作为我国国民经济中的重要组成部分，建设工程必须要将成本的节约与经济效益的提升相结合，真正做到保障建筑工程的施工质量水平。但是结合相关的实践调查可以看出，许多工业厂房在建筑实践的过程之中为了节约成本出现了偷工减料等现象，这一点导致实际的建筑质量不符合前期施工的要求。对此，本文立足于我国工业厂房结构设计优化的实质条件，对相关方面进行进一步的分析和研究。
1工业厂房钢结构设计的特点
在工业厂房应用钢结构作为厂房结构设计时，其优势和缺陷都较为显著，在具体设计过程中其特点也十分鲜明，大致体现在以下几个方面：
1.1便捷性
便捷性是钢结构工业厂房结构设计中非常重要的一个优势，相较于其他厂房结构而言，钢结构的应用在一定程度上简化了结构设计的难度和复杂性，全面提高了施工的效率。
1.2经济性
钢结构在工业厂房结构类型中进行使用，具有较好的经济性。利用钢结构进行拼装厂房结构过程中，不仅节约了施工材料，而且整个施工成本也具有十分明显的效果，这也是当前工业厂房结构设计中钢结构得以推广使用的一个重要因素。
1.3环保性
在工业厂房设计中采用钢结构材料，具有较好的环保性。在具体使用过程中不会对周围环境带来不利影响，而且钢结构具有可回收利用性，有效地减少了对资源的浪费。
1.4空间利用效率高
运用钢结构进行工业厂房结构设计，其在空间利用效率上展现出了突出的优势。在当前工业厂房钢结构施工过程中，无论是采用拼装还是搭接的方式，相较于其他结构设计类型而言，其所占用的空间明显较小，而且在具体设计过程中具有较高的可变性，在构建空间过程中具有较强的可变性，能够构建出多样化的空间结构，在工业厂房投入使用后，其具有非常好的空间利用效率。钢结构在工业厂房结构设计中进行应用，其优点较为突出，但其缺点也十分明显。在钢结构材料使用过程中，其由于在防腐性和防火性方面存在一定的缺陷，需要在具体设计时要加以关注，以此来全面提高钢结构的使用效能，确保钢结构工业厂房的安全性。
2结构设计优化的基本方法
结构优化会直接影响工业厂房建筑设计的质量水平，从目前来看，建筑工程的结构设计优化技术主要有两种，具体为概念设计处理和直觉优化。其中，概念设计处理必须要以现有的结构设计布局为切入点，结合个人的工作经验及常规的设计模式按照相关规范、标准进行进一步的判断，真正的实现概念设计处理工作的优化升级。在满足建筑及工艺需求前提下，应综合考虑结构合理性、环境条件、节约投资和资源、材料供应、制作安装便利性等因素。直觉优化主要立足于不同的建筑工程设计结构要求，会做出几种形式多样的设计方案，根据已有的知识经验进行准确的判断选择最合适的设计方案，在明确结构布置的过程中必须要对细节部分多加思考，利用相关的结构计算软件来实现自动化的操作。
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3钢结构厂房的结构设计优化技术应用
3.1厂房钢结构设计优化的基本原则
首先，在前期设计的过程之中，必须要严格按照工艺专业要求和工作空间的使用情况进行准确的分析。其次在生产之中，机械设备的运行会对结构产生一定的影响，为了从整体上促进厂房安全度的提升，在厂房结构设计优化升级的过程中，需要对重点的结构进行抗震化的设计和分析。有一部分厂房在生产过程中会产生一定的热量，对于钢结构本身来说，传热性能相对比较好，但是如果外部的温度过高，那么实际钢结构的强度也会受到一定的减小。对此，在加强钢结构设计的过程中，必须要立足于钢结构的耐热性能进行重新的优化设计。最后，在厂房支撑体系设计时，需要积极的结合厂房的实际运作与生产要求保证设计的合理性，将前期的设计方案与经济性原则相结合，更好的实现各类生产资源的优化配置利用。
3.2钢结构厂房的抗震系统设计优化
首先，结构设计人员需要在总体布局的引导之下，明确厂房结构的质量要求，真正的做到不同布局以及结构之间的合理性与均匀性。作为整个厂房横向结构选择的最佳材料，钢结构发挥着关键的作用，如果采取这种形式进行前期结构方案设计，那么必须要了解钢结构的受力性能，充分发挥该功能的作用。其次，通过对横向结构变化机理的分析来积极的将各类负面影响控制在最低的水平，对于钢结构厂房来说，在实践运作的过程之中会受到外部不确定性因素的影响，大部分主要在于内部结构的稳定性不符合实际的操作要求，无法保障结构框架的合理性。最后，在对地震影响因素进行分析时，首先需要着重了解外部环境对厂房所产生的影响，对设计结构的连接点进一步的界定以及分析，积极的突破节点在设计过程中所存在的各类不足。需要注意的是，结构框架的选择必须要以钢结构工作的实质要求为依据，充分的发挥不同构件的作用，有效的提高抗震能力。
3.3钢结构工业厂房的耐热性设计
一般来说，钢结构工业厂房的防火性能相对比较差，同时实际的受热性能在100℃以上时，如果温度提升，那么钢材的强度会有所下降，可塑性能会有所提升，如果温度保持在250℃，那么实际的可塑性就会有所降低，甚至会出现断裂的现象，如果超出了这一温度值，那么就会产生形状上的变化。对此，在对不同的温度进行分析研究时，必须要积极的做好防火设计与隔热处理，以此来更好的提高建筑的耐用性能，保障整个厂房的安全运作。
3.4屋面支撑系统及屋面结构的设计优化
在设计屋面支承系统时，必须要严格按照厂房的高度跨度来进行不同环境的有效布置，合理的分析不同的结构形式，了解在不同区域中抗震设计的具体要求。一般来说，不管屋盖结构是否能够起到一定的支撑作用，都需要以现有的施工条件为基础，了解当地条件的限制以及具体的安装需求。其次，对于屋架上弦天窗架来说，在设置不同的上弦横向支柱时需要对每一个支架之间的横向距离进一步的界定，将纵向水平支撑与横向水平支撑相联系，通过合理的布局将支撑的用钢量控制在有效的范围，尽量避免过度的荷载不同层面的摩擦力影响。设计工作人员需要充分考虑各类影响因素，了解屋面用钢量的具体优化要求，积极的加强对不同环节之间的联系，在保障前期设计结构优化升级的基础之上采取连续作业的形式，将用钢量控制在最低的水平，只有这样才能够实现生产资源的优化配置利用，更好的提高工业厂房建筑结构设计的质量水平，为工业生产营造良好的外部环境。
结语
总之，工业厂房结构设计时，需要考虑设计质量和效果。在结构设计过程中，需要首先对工业厂房的实际情况进行了解，然后在针对性的进行结构设计。同时，工业厂房结构设计时，应多应用先进的设计理念和技术，在满足设计要求的前提下，节约原材料的使用，为工业厂房结构设计的发展提供保障。
参考文献：
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[3]胡先林.试论复杂高层与超高层建筑结构设计要点[J].建材与装饰，2016（10）.
论文作者:孟雪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/17
标签：厂房论文; 钢结构论文; 工业论文; 结构论文; 结构设计论文; 过程中论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第31期论文;