摘要：工业建筑是以工业生产为核心以及切入点进行的，借助厂房的建设，能够有效落实生产过程中各个环节工作的有效落实。工业的发展在我国国民经济建设过程中占据着非常重要的位置，因此，相关工作者应该将工业基础设施的完善与企业工厂的安全生产相结合，真正的营造良好的外部生产环境。建设工业厂房需要涉及多个专业的内容，并且结构设计工作的开展也较为关键，该环节的有效落实直接影响着厂房建设的施工质量和最终的投资效益。鉴于此，本文就工业厂房建筑结构设计优化展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：工业厂房；建筑结构；设计优化
1.工业厂房结构设计应注意的问题
1.1结构计算问题
工业厂房结构设计是一个复杂的过程，需要考虑的问题非常多。而确保结构计算的精确性是实现厂房结构设计的重要保障。在实际设计过程中，设计人员在对结构进行计算时，可通过电脑软件进行数据的采集和计算，在一定程度上提高了数据计算的精确度，减少了误差，并且使工作效率显著增强。另外需对结构设计方案进行可行性分析，通过反复分析比较，确定出即经济又合理的设计方案，同时要对计算结果进行验证检验，及时发现并解决设计中存在的问题，并对可能影响结构设计的各种潜在问题提出合理化解决措施。
1.2协调好生产工艺与结构布置的关系
工业厂房的设计要满足工业生产活动的各项需求，确保生产工艺与厂房结构布置协调统一，只有这样，才能将厂房的功能发挥到最大，促进工业生产发展的需要。在进行厂房结构设计前，要充分了解工艺生产的各项要求及需求，同样工艺设计也要结合结构设计的标准和要求，两者在设计时要进行充分的沟通和交流，确保设计过程的顺利进行，同时也为厂房后续施工打下坚实的基础。若在实际设计过程中，结构设计人员缺乏对工艺设计要求的了解，就容易引发结构布置时与工艺布置产生冲突，进而两者产生矛盾，增加了设计和施工时不必要的麻烦。
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。
3.工业厂房建筑结构设计优化要点
3.1工业厂区建筑总图设计
随着我国经济的高速发展，工业生产自动化水平的不断提升，工业厂房的设计迎来了新的发展时代。多层厂房建筑设计要与整个生产厂区的布置紧密联系。建筑设计过程中要注重不同类型的组合形式，并且要从厂区平面布置、厂区道路、竖向空间上加以叠合。此外，还要对厂区的实际条件与需求进行分析，合理、科学的进行总图设计。一方面，总图设计过程中要进行合理的空间组织，尽量减少占地面积以降低工程的投资，还可以给以后工厂的改建或重建留下发展空间。另一方面，在进行实际厂区建筑的设计工作时，要结合厂区建筑设计的不同影响因素来灵活设计，提升建筑的安全性与耐久性，通过对厂区合理的规划布局以及独特的单体厂房设计，使得厂房功能合理、外观新颖。
3.2优化防火设计
在工业厂房建筑结构设计中，防火设计是一项不容忽视的重要内容。科学合理的防火设计是防止厂房建筑火灾发生，降低建筑火灾的重要途径。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此要加强厂房本身的耐火结构设计以及防火报警、疏散、排烟等方面的优化。由于钢结构的工业厂房比混凝土结构的建筑物耐火性能明显不足，需加强钢结构自身的耐火能力，通过对其表面涂抹防火涂料来增强钢结构耐火能力，从而可有效避免因高温引起的厂房结构损害。另外，耐火结构设计还要优化厂房总平面布置，将厂房总体布局进行合理划分，对防火隔离设置、疏散通道、消防楼梯以及消防电梯进行科学布置，以此提高厂房的防火能力。
3.3屋面支撑结构设计优化
屋面的支撑结构对于工业厂房结构来说十分重要，对于支撑结构优化的关键就是稳定性和可靠性，需要同时做好两方面的设计，才能使支持结构设计优化的效果达到最优，并满足工业厂房结构设计要求。对于屋面支撑优化应重视以下几点：一是垂直支撑优化，二是结构支撑水平优化，三是吊车梁支撑优化，做好以上几点才能满足支撑结构的设计要求。
3.4施工材料优化
施工材料优化也是工业厂房结构设计优化需要注重的一个环节，施工材料的选择对于结构设计的效果也会有较大的影响。对于施工材料的优化设计对于工业厂房的结构设计是意义重大的。施工材料优化设计中，需要充分考虑工业厂房的实际情况，满足结构设计的要求，尤其对于钢筋混凝土结构类型的选择及钢材质的选择，需要认真分析。
3.5提升电梯间位置的合理性
由于受到生产工艺的影响，多层厂房内部经常需要进行设备、货物的竖向搬运，这就要根据实际状况合理设置电梯。钢筋混凝土电梯井筒结构有着较大的刚度，设计过程中要考虑到电梯井筒对于厂房建筑的偏心影响。因而，在结构布置上最好不要将电梯井筒布置于厂房建筑的端部或角部。如果非要布置在这些区域，应做好加强措施。
3.6地震区域应减少防震缝的设置
在地震多发区域，多层厂房的伸缩缝是合一的。如果厂房建筑较长，那么要采取以下几点构造与施工措施，降低伸缩缝、防震缝的数量：一方面，在多层厂房施工过程中，可以每隔40m设置一道后浇带，其尺寸要求为：长800mm，宽1400mm。后浇带要设置在厂房结构中受力最小的位置。另一方面，对于受温度影响较大的位置，比如厂房的顶层、底层以及山墙等部位，要提升配筋率。
3.7其他设计优化要点
工业厂房建筑中，钢结构是十分普遍的，其主要由网架、空间架以及轻钢等构成，网架通常是钢结构所受悬挂载荷较大时使用，降低建筑载荷作用。在工业厂房结构设计时，设计者确定结构前应充分考虑现场条件和需求。同时，工业厂房结构选择时，除了保证支撑结构材料的最优性，还应保证选择的材质和种类符合国家相关规定的要求，通常设计人员为了保证结构质量满足建筑要求，选择焊接钢管或无缝钢管进行施工。无缝钢管的特点是质量请且稳定性好，因此无缝钢管被广泛应用在工业厂房建筑中。此外，工业厂房由于结构的特殊性还可以采用模块化设计，提高施工速度，但需要强化模块接口设计深度。
结语
工业厂房建筑结构的优化设计要以厂房的实际需要为出发点，在满足工业生产活动的前提下力争实现厂房结构的优化设计。设计人员不仅要对厂房整体结构进行强度、抗震、安全、耐久性上进行综合考虑，还要最大限度的提高整个厂房的空间利用率，在整体布局上为工人创造一个舒适安全的工作环境。随着工业生产规模的不断发展壮大，设计人员将不断引进新的设计理念，大胆创新，力争使工业厂房的结构设计朝着更加现代化、人性化的方向发展。
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论文作者:姚峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
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