摘要：一般工业厂房的结构形式选择主要是根据生产工艺的材料、施工环境、要求予以抉择的。对于工业厂房而言，钢筋混凝土结构相对受用面比较广。本文围绕工业厂房的结构设计进行探讨，分析了存在的问题。
关键词：工业厂房；结构设计；问题
工业厂房结构设计可以充分利用钢结构的重量轻、抗拉强度高以及安全性能高等特点，广泛的应用多层钢结构。在进行多层钢结构工业厂房设计方面，需要充分重视钢结构的一些性能，只有充分的对钢结构工业厂房设计特点进行充分掌握，才可以更好的促进钢结构工业厂房的发展，促进我国工业经济的健康发展。
1.工业厂房设计的要求
工业厂房设计的要求规范主要体现在以下五个方面：
第一，工业厂房的生产工艺。
确定工业厂房设计方案的基本出发点是工业厂房的设计要满足生产工艺要求。主要分为两个方面，即流程、运输方式和运输工具。其中流程主要影响着各个部门平面次序、各个工段的相互之间的联系；运输方式和工具则是和建筑厂房的经济效果、平面设计、结构类型密切相关。
第二，工业厂房的建筑技术。
建筑技术不仅要求其实用性、坚固和耐用性在一定程度上能够符合工业厂房物的标准使用年限和工业厂房物本身拥有改建、扩大和通用型的可行性，而且要应该遵守相关制度规定。
第三，工业厂房的建筑经济。
这就要求工业厂房的设计能够尽可能多地使用联合厂房和正确确定工业厂房物的层数，也就是建筑物是多层厂房还是单层厂房，尽可能多地降低和减少工业厂房物在材料上的耗损和浪费，尽可能多地率先采用合理配套、科学先进的建筑结构体系和建筑物施工方案。同时，为了扩大建筑物的使用面积可以适度地减少一定的结构面积。
第四，工业厂房设计的卫生和安全。
在进行工业建筑设计的过程中要确保工业厂房具有充足的通风条件和相关的采光设施，具有能够有效排除生产废弃、有害气体以及余热的相关设备，具有能够达到净化空气、消声隔声以及隔离目标的物质设备，尽可能使室内、室外保持空气清新、环境优美。
第五，工业厂房的结构形式。
一般工业厂房的结构形式选择主要是根据生产工艺的材料、施工环境、要求予以抉择的。对于工业厂房而言，钢筋混凝土结构相对来讲受用面比较广，是近年来中国多层或单层厂房建筑的首要选择材料之一。一方面，它的材料比较容易获取，另一方面，它的施工比较方便，适应面比较广泛，耐侵蚀和耐高温，既可以现场浇注，也能够预制。若生产车间的跨度、振幅、空间比较大，则可以选择刚结构。为了减短工业厂房的工期，降低成本，获得最大的经济效益，最好选用工业化的体系建筑。
2 钢结构工业厂房的设计要点
2.1 简化结构体系
在进行钢结构工业厂房设计时，需要充分重视切简化结构体系，钢结构的结构体系不仅直接发挥着工业厂房框架设计作用，而且还对整体的性能指标以及安全可靠性发挥重要作用。因此，在进行钢结构厂房设计时，设计及施工技术人员需要对厂房的层高以及用途、工作环境进行充分认识，同时对钢结构应用到厂房理论知识进行充分准备，确保设计以及后续施工正常进行。
2.2 做好厂房横向及纵向设计
在进行钢结构设计时，需要从横向以及纵向两方面进行设计，横向方面主要指提高钢结构的多用途特性，保证其可以充分满足设计要求。而纵向方面需要对钢结构的安全稳定以及性能方面进行充分考虑，如抗震性，只有这样，才可以更好的进行钢结构设计。
3 钢结构工业厂房的设计思路
3.1 支撑节点
在设计时，需要充分考虑结构的支撑特性，做好安全防护工作，提高承载力。同时，注重节点构造问题，充分考虑柱- 柱、梁- 梁以及梁- 柱等关键位置，通过加强水平支撑体系，弥补钢结构的侧向结构无法抵抗水平方面的荷载，避免发生位移。
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3.2 加强钢结构工业厂房的抗震性
在进行钢结构工业厂房设计时，需要重视钢结构的抗震性能，提高钢结构的抗震性，这主要是通过加强钢结构部件的支撑性，提高其钢结构的承受能力。同时，在进行设计时，需要做好钢结构的轴力以及弯矩的耦合效应设计工作，钢结构的轴力以及弯矩主要是指钢结构中两个相邻支撑矩形构建的弯矩系数的耦合效应，如表1 所示，在不同的弯矩系数情况下，其产生的耦合效应会发生不同的变化，因此，在进行抗震性设计时，需要重视钢结构的轴力以及弯矩的耦合效应。
3.3 重视钢结构的承受荷载力
在进行钢结构厂房设计时，需要重视厂房自身的用途，通过厂房的用途特性计算其所能够需要承受的荷载值，通过计算，确定钢结构设计是否合理。同时，在进行钢结构设计时，需要重视结构构件的稳定性能，考虑其在不同环境下稳定性的变化情况，在进行承受荷载力计算时，充分利用信息技术，借助软件程序设计，对荷载力进行计算，确保钢结构设计符合设计用途。
3.4 钢结构厂房焊接工艺
在钢结构厂房设计时，需要对轻钢进行安装施工操作，这样就离不开焊接设计，因此，如何做好焊接工艺设计，是确保钢结构厂房设计达标的重要参数。在进行焊接时，需要重视焊缝的尺寸问题，同时，注意焊点问题，对钢铁材质做好处理操作，完成良好的设计。只有这样，才可以更好的进行钢结构工业厂房设计。
4 结构设计中应注意的问题
4.1 结构设计与工艺设计的协调
在对厂房进行设计的过程中，应该保证结构设计和工艺设计的协调性，二者之间应该互相沟通，尽量的为对方提供方便。在进行结构设计之前，应该充分的了解到在厂房中的工艺生产需求，满足工业生产。在工艺设计阶段，应该对厂房的结构设计有充分的了解，在什么地方可以布设什么设备，什么地方可以承受一定的荷载等，都需要有清晰的了解。在实际的设计过程中，往往会因为二者的沟通不畅，出现了不协调的现象，这样在厂房应用的时候，就会出现矛盾，不能有效的利用。如果二者可以有效的沟通了解，不仅在设计上会顺畅，同时还为施工减轻了负担。
4.2 结构计算
以前由于科学技术的不发达，结构工程师大量的工作都用于结构计算上了，从而忽视了结构方案和结构布置。现在随着计算机技术的广泛应用及软件技术的迅速发展，结构计算工作通过计算机得到可以得到准确的结果，使结构工程师有大部分的时间放在结构方案的选择及结构布置上，从而有效的提高了其设计的水平。
4.2.1 裂缝宽度、罕遇地震的验算
裂缝宽度的验算是为了满足正常使用状态的要求，规范规定混凝土梁的裂缝宽度不应大于0.3mm。抗震设计的原则是三不准，即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。所进行的抗震验算仅满足“小震不坏”，构造上加强来满足“中震可修”，罕遇地震的验算则是满足“大震不倒”，厂房的设备投资经常远远大于土建投资，罕遇地震的验算应属必要。
4.2.2 与电梯井筒相连框架的考虑
在过去设计的过程中，一般都是按照纯框架来进行计算的，而对于电梯井的配筋部分也是按照构造计算的，但是这种设计方式往往安全度不够。框架部分的配筋，应该根据壁式框架的结构进行计算，然后得出相应的数值来考虑配筋，而电梯井壁配筋时则应该根据剪力墙来计算。在厂房中，通常情况下都会有多台吊车，那么在设计的过程中，就应该将一层上的吊车按照吊车的荷载输入，而其他剩余的吊车荷载就不该计算在内，应该按照活荷载来进行考虑。
结语
工业厂房在进行结构设计时要注意多方面的问题，工业厂房在新形势下随着工业结构的调整有了较大的变化，其厂房因生产经营的需要开始向多层方向发展，在对进行多层厂房结构设计时，首先要做到结构造型的合理性，施工时严格按照施工图的设计来完成，结构计算时要经过反复的测试，以求得到准确的数值，保证设计的最佳化。
参考文献
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[3]黄云叶.多层工业厂房结构设计常见问题及解决方法探讨[J].城市建设理论研究.2012（20）.
论文作者:于丽妲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/10
标签：厂房论文; 钢结构论文; 工业论文; 结构论文; 荷载论文; 结构设计论文; 弯矩论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;