發布時間：2024-01-05 17:05:43
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的工業建筑結構設計樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
對于現代工業建筑而言，其工藝在不斷的更新，而且以前很多的單一的廠房也被多功能的綜合廠房所代替，因此，工業建筑的結構也越來越多樣化，其對外觀與內部布置的設計要求也更加的高。為了跟上時代的變化，工業建筑的結構設計就逐漸變為工業建筑的一個關鍵。然而，由于工業建筑的結構比較復雜，比如，工業建筑的樓蓋都是密肋樓蓋，而且它的構件也比較多，另外，在建筑的地面設備布置和預埋件的預埋留孔也比較多。因此，工業建筑這樣復雜的結構就很容易使設計人員在進行設計的時候出現一些錯誤，而這些錯誤又會給施工帶來一些麻煩，所以在設計時盡量避免出現錯誤是保證施工順利進行以及工業建筑質量的關鍵。下面我們從常出現的錯誤入手進行分析。
1 常見的取值錯誤
1.1 梁扭矩的折減系數取值錯誤
對于工業建筑，特別是化工廠房而言，因為這些廠房不僅吊掛設備比較多，而且樓面開洞也較多較大，洞邊也需要設置支撐設備。因此，在設計的時候，為了計算的數據更加精確，梁扭矩的折減系數也必須精確的取值。但是很多的設計人員都是用PKPM軟件中的SATWE模塊進行梁配筋的計算，而這個軟件在進行計算的時候是將梁扭矩折減系數默認為0.4進行計算的。可是在工業廠房這樣的建筑中，梁扭矩折減系數的取值應該根據開洞的大小和多少在0.4～1.0的范圍內進行調整，取最精確的值。
1.2 活載組合值系數取值錯誤
在PKPM軟件SATWE模塊中，其默認的活載組合值系數為0.7，雖然大部分的建筑的活載組合值系數是0.7，但是對于工業建筑而言，有一部分的建筑的活載組合取值就各不相同。比如，倉庫庫房、通風機房、電梯機房等的活載組合值系數為0.9，而金工車間、半導體器件車間、糧食加工車間等的活載組合值系數卻是1.0，另外還有一些車間的活載組合值系數是0.8。因此，設計人員在設計的過程中，不能總是使用PKPM軟件中SATWE模塊默認的活載組合值系數，而是應該根據所設計的工業建筑的類型和用途按照實際情況調整活載組合值系數，讓其達到一個較精確的值，避免對施工進度和工程質量的影響。
2 結構設計在施工方面常見的錯誤
對于上面常出現的錯誤而言，都是設計人員沒有準確的對那些系數進行取值而造成最后的計算錯誤。而除了設計人員在計算時的取值錯誤之外，還有一些錯誤是直接影響施工進度的。
有的建筑結構設計人員在設計的過程中由于和工藝設計人員沒有保持良好的溝通，從而導致工藝設備的布置和基礎靠得很近，也因此讓設備基礎與主體結構基礎發生沖突，不僅如此，設備基礎與主體結構基礎靠得太近還會使施工更加的難，設備基礎在運行的過程中也會影響主體結構基礎。因此，為了防止出現這些問題，在設計的過程中應該盡量將較重或者振動較大的設備避開基礎，避免兩者相互影響而造成無法使用的狀況。而要避免出現這些錯誤最基本的方法還是需要建筑設計人員和工藝設計人員之間保持良好的溝通，使兩者對建筑結構和工藝的布置都有一定的了解，避免出現上述情況。
建筑結構設計人員缺乏經驗也是造成一些常見錯誤發生的原因。比如，有的結構設計人員由于缺乏經驗而沒有與排水設計人員進行協調協商，也因此沒有留出應該預留的孔洞，從而對施工也造成了一定的難度，甚至對建筑物的質量也會造成一定的影響。除了結構設計人員沒有與排水設計人員進行溝通之外，就是因為結構設計人員的經驗不足，對建筑結構的設計不能滿足排水的要求。因此，結構設計人員與排水設計人員的溝通是非常重要的。而在進行結構設計的時候為了方便排水管道穿過基礎有下面兩個處理方法：①適當的降低基礎梁頂的標高來滿足排水的要求；②在基礎梁中預埋尺寸相同的套管。為了保證建筑結構的設計適合排水的要求，不僅需要建筑結構設計人員有大量的相關知識，還需要結構設計人員有豐富的經驗，因為為了滿足一些設計的要求，其所需的知識并不一定在書上有，而需要在工作的過程中積累經驗而得。因此，設計人員的經驗對于避免常見錯誤也是非常關鍵的。
對于一些有爆炸危險的廠房而言，結構設計人員在設計的時候一般都應該將其設計為敞開式或是半敞開式。但是有的廠房卻又特殊的要求，必須將其設計為全封閉式的廠房時，常出現的問題就是沒有考慮到防爆廠房的泄壓面積。要是設計全封閉式的廠房時，應該考慮泄壓面積是否足夠，而且還應該多開一些窗戶。像地下建筑等這些特別的防爆廠房，比如地下鍋爐房等，要是遇到這些特別的防爆建筑廠房應該更加的重視泄壓面積夠不夠。防爆廠房的泄壓設施一般都是采用易于脫落的輕質屋蓋、窗和門，還有的墻也是采用易于脫落的輕質材料。泄壓設施應該靠近爆炸源，避開主要的通道和人員集中的地方，而且泄壓設施的泄壓面積應該分布均勻。防爆廠房的結構設計應該做到不犯錯，因為一旦犯錯就可能造成不可避免的錯誤。所以防爆廠房的泄壓面積的設計一定要考慮到，而且面積還必須足夠大。
很多的工業廠房都需要在梁上預埋吊環，而對于這方面的設計卻不怎么規范，也是常出現的錯誤。設置吊環不能采用冷加工的鋼筋，而應該用沒有經過冷加工的Ⅰ級鋼筋來制作。制作好的吊環應該焊接或是綁扎在受力的鋼筋上，若采用綁扎的方法，其埋入的深度也應該不小于30d；要是采用焊接的方法則不受這一限制。對與吊環的拉應力的計算，一個吊環可以按照兩個截面進行計算，要是在構件的標準自重值之下，一個吊環的拉應力應該不大于50MPa。
結構設計人員要是沒有仔細的查看圖紙，就可能造成預埋件布置的位置不對，可能一半埋在結構梁上，另一半卻埋在樓板下。因此，為了避免這樣的情況出現，在布置預埋件的時候應該查看相關的結構圖紙，適當的調整預埋件的位置。由此可知，結構設計人員的設計將直接影響預埋件位置，所以結構設計人員在進行設計的時候應該仔細的查看樓面結構的相關圖紙，如果發現不妥的地方可以盡快的和施工人員協商，避免造成一些錯誤，也可以避免耽誤工程進度。
3 結語
為了使工業建筑更加的安全、耐用和適用，結構設計的合理是非常重要的一步。工業建筑結構的設計應該要做到合理的平面布局和結構選型，并且在計算過程中需要選擇系數的時候要根據設計的建筑選擇最合適的系數，還要嚴格的按照相關規定進行設計。設計人員在進行工業建筑結構設計的過程中，肯定會遇到很多的問題，上面只是對其中的一些問題進行了說明。而會遇到的更多的問題還需要設計人員實際的工作經驗去解決。
參考文獻：
[1]朱善春.工業建筑結構設計常見錯誤分析[J].工業建筑,2006,36(z1)_2:95～96
[2]劉國營.工業建筑結構設計常見錯誤分析[J].廣東科技,2007,(10)_1:130
關鍵詞：工業建筑結構;優化技術
Abstract: The optimization of industrial structure is a complex process, which belongs to the comprehensive decision problems. Need factors to consider practical, safe, economy and the overall effect in the process of optimization. The optimization technology and the practical application of industrial structure and the overall effect is improved practical approaches to optimize industrial structure, and the utilization ratio of industrial structure of the space are analyzed.
Key words: industrial structure; optimization technique
中圖分類號： TU3文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）
建筑結構設計就是建筑結構設計人員對所要施工的建筑的表達。對于建筑設計人員必須要熟練掌握相關規范和標準，在具體的建筑設計之中也要具備十分扎實的理論知識。近些年來，我國的自然災害頻繁發生，給我國人民群眾的生命安全和財產造成了巨大的損害，在汶川地震中，大量的校舍、民房和廠房出現了嚴重的破壞，造成了大量人員死傷和財產損失，社會各界對此反響很大。這就更加需要建筑設計人員對建筑的優化設計，切實保證建筑設計質量和優化。
1 工業結構的人性化特點與優化內容
工業的人性化是體現工業實用性的一個重要方面，尤其是隨著社會經濟的不斷發展和進步，人們對于自身工作廠房的條件提出了更高的要求。在工作環境方面，不但要求有工業廠房可以提供場所，同時還要滿足工人和生產的需要。這時，以實用性為基礎的“人性化”就成為了人們對工業設計追求的一個重要概念。而在現代工業結構設計優化的過程中，現代工業設計就需要以“人性化”這個特點為基礎，采用“以人為本”的設計理念，對工業的整體結構進行優化。人性化工業結構的特點具有這樣的幾個特點：
（1）合理的空間布局，通常而言在人少地多的地方選擇的廠房可以考慮建設單層的廠房，而在人多地少的地區則盡量建設兩層及兩層以上的廠房，而且在工業整體結構之內具有明確的用地分工，能夠提高對土地空間的利用率。
（2）整體工業結構極具藝術效果，通常在進行結構設計是在充分考慮通風以及采光等因素的基礎上，一般盡可能布置優化。而通過采用工業結構優化設計的方法，可以有效的降低工業結構設計的成本。其中，在進行結構優化的過程中，主要的優化對象和優化內容包括：工業基礎結構的優化、工業屋蓋系統的優化、工業圍護結構的優化以及細部結構的優化等內容。而針對上述結構具體方面的優化還包括具體的選型、結構的布置、結構整體受力分析以及結構造價分析等，在確保達到實用要求以及工業標準的同時，通過與具體的工程實際情況相結合，達到優化設計的目的。
2 結構設計優化方法的理論體現
在從事工程項目和結構的設計時，除了要考慮設計對象的基本使用功能及安全可靠性外，還應該考慮到把它設計對象設計得盡可能完美。這就是工程和結構的最優化問題。用科學的語言來描述就是：利用確定的數學方法，在所有可能的設計方案的集合中，搜索到能夠滿足預定目標的、最令人滿意的方案。結構設計優化方法從工業理論上分析，具體體現在房屋工程分部結構的優化設計和房屋工程結構總體的優化設計兩方面。后者的優化設計包括：屋蓋系統方案的優化設計、圍護結構方案的優化設計和結構細部設計的優化設計。穿插其中的，還包含選型、布置、受力分析、造價分析等項目，在實施過程中，還應該按照一切從實際出發的原則，結合具體工程的實際情況，圍繞工業建筑的綜合經濟效益的目標進行結構優化設計。建筑設計師在保證設計安全的前提下，應該敢于挑戰新的結構形式。在工業結構設計的過程中，在基本滿足工業師設計意圖的基礎上，平面布置應盡量規則，對稱，盡量縮小質量中心和剛度中心的差異；使工業物在水平荷載作用下不致產生太大的扭轉效應。豎向布置上，在滿足功能要求的前提下，盡量使豎向承重構件上下貫通；能不使用轉換層的就應避免使用，以減小結構分析和設計上的困難，另外也不經濟，還容易造成應力集中；豎向剛度最好不要突變，而要漸變，否則突變處在水平荷載作用下會出現嚴重的應力集中現象，這對結構抵抗水平動力荷載是十分不利的。
3 工業結構設計優化技術的步驟
3.1 結構優化模型房屋結構整體優化設計方法分以按三個步驟進行：
3.1.1選擇設計變量。一般把對設計要求起主要影響作用的參數作為設計變量，如目標控制參數（結構造價C1和損失期望C2）和約束控制參數（結構的可靠度PS）；而將那些對設計要求來講，變化范圍不大或是根據結構要求或局部性的設計考慮就能滿足設計要求的參數等作為預定參數，這可以大大減少設計、計算和編制程序的工作量。
3.1.2確定目標函數。尋求一組滿足預定條件的截面幾何尺寸和鋼筋截面積以及失效概率，從而使總費用最小。
3.1.3確定約束條件。房屋結構基于可靠度優化設計的約束條件，則包括尺寸約束、結構強度約束、應力約束、變形約束、裂縫寬度約束、構件單元約束、結構體系約束、從正常使用極限狀態下的彈性約束到最終極限狀態的彈塑性約束、從可靠指標約束到確定性約束條件等。在設計中，要使結構優化設計應用于實際房屋結構工程，則是路房屋結構設計中實際的約束條件與目標約束條件相比較，保證各約束條件都符合現行規范的要求，以實現最優設計。
3.2 設定優化設計計算方案
房屋結構基于可靠度的優化設計問題屬于比較復雜的多變量、多約束非線性優化問題，在計算過程中，通常是將有約束優化問題轉化為無約束問題求解。可以利用的優化設計計算方法有復合形法、拉氏乘子法、Powell 法等。
3.3 進行程序設計
根據基于可靠度的結構優化模型和選擇的優化設計計算方法，編制功能齊全、運算速度快的綜合程序。
3.4 結果分析
對計算結果進行分析，確定最優設計方案。在執行以上步驟的過程中，必須要全方位、多角度考慮方方面面的問題。這主要是因為建設投資是一項耗資巨大的工程，涉及到的方面比較復雜，因此，必須進行總法規和考慮，不能僅僅為了節約資金投入而忽視了設計的優化作用。要正確處理技術與經濟的對立統一是控制投資的關鍵環節。設計中既要反對片面強調節約，忽視技術上的合理要求，使項目達不到功能的傾向，又要反對重視技術，輕經濟、設計保守浪費的現象。總之，工業結構優化設計方法的研究是一個非常復雜的綜合決策問題。適用、安全、經濟、美觀和便于施工是進行工業工程設計的一般原則，而這5個方面各有所重，又互為矛盾，一個優秀的設計往往是這5個方面的最佳結合。我們需在實踐過程中多實踐、多探索，以最低的造價實現最佳的經濟效益，實現經濟、合理和美觀的設計要求。
4 結構設計優化技術的實踐應用
4.1 因為前期方案的確定直接影響工業的總投資，而現在存在的普遍問題就是前期方案階段結構設計并不進行參與，工業師進行工業設計時大多并不考慮結構的合理性以及它的可行性，但是工業設計的結果卻直接對結構設計造成影響，某些方案可能會增加結構設計的難度，并使得工業的總投資提高。如果在方案的初期，結構優化設計就能參與進來，那么我們就能針對不同的工業類別，選擇合理的結構形式，合理的設計方案，獲得一個良好的開端。
4.2概念設計應用于沒有具體數值量化的情況，例如地震設防烈度，因為它的不確定性，計算式難免與現實有較大的差異，在進行設計的時候就要采用概念設計的方法，把數值作為輔助和參考的依據。設計過程中需要設計人員靈活的運用結構設計優化的方法，達到最佳的效果。與宏觀把握相對應的，設計的過程同時要注意對于細部的結構設計優化，比如現澆板中的異形板拐角處易出現裂縫，可劃分為矩形板。注意鋼筋的選擇，I 級鋼和冷軋帶肋鋼市場價格差不多，但是他們的極限抗拉力卻相差很大，所以在塑性滿足要求的情況下，現澆板的受力鋼筋就可選擇冷軋帶肋鋼筋。在做里面設計的時候，外立面上的懸挑板及配筋，滿足基本的規范要求即可，達到既安全又經濟的目的。
4.3地基基礎的結構設計優化首先要選擇合適的方案，如果為樁基礎，那么要根據現場地質條件選擇樁基類型，盡量節省造價。樁端持力層對灌注樁樁長的選擇影響很大，應多進行比較以確定最合適的方案。
關鍵詞：工業建筑；結構設計；問題對策
引言
由于工業建筑的結構十分復雜，對內部功能設計的要求很高，在工業建筑設計中十分容易出現錯誤。為避免給施工造成不必要的麻煩，促進建筑業的不斷發展，本文提出了在工業建筑結構設計中容易出現的一些問題，針對這些問題也給出了設計改進策略。
一、工業建筑結構設計中存在的問題
1、特種工業建筑樓面荷載的不確性及沒有規范做為依據
在工業建筑項目施工中，建筑結構設計圖紙的作用至關重要，要想使圖紙能夠更加完善和合理，要在進行設計時對每個細節問題都進行重視，在工業建筑結構設計方面要對建筑結構類型、建筑結構抗震設計、建筑結構抗震等級、建筑結構防裂等問題進行重視。但是，在現在的工業建筑結構設計中，存在著很多的設計環節不規范的情況，在設計方面采用的標準不規范，設計圖紙中對很多事物的標高等重要信息沒有進行明確，導致工業建筑項目在施工中出現了很大的隨意和混亂問題，對建筑項目的質量產生了很大的影響。
2、工業建筑采用獨立基礎，與設備基礎重疊，設備震動荷載使持力土層輕微液化，使建筑物產面不均勻沉降
工業建筑結構在基礎選型方面對建筑的安全性、實用性、科學性以及合理性問題要進行重視。現在，很多的工業建筑項目在基礎選型方面出現了不合理以及不科學的現象，地基的承載能力不足導致建筑項目出現變形的問題。不合理的工業建筑基礎選型會導致建筑項目地基出現不均勻的沉降問題，對工業建筑的安全系數有很大影響，建筑質量無法達到要求，對建筑項目的使用壽命也將產生很大的影響。
3、工業地下室對結構構件的裂縫寬度的高要求，對控制結構構件的溫度縫及荷載作用下應力裂縫的設計難度
在工業建筑結構設計中，地下室外墻設計占據非常重要的地位，其也是工業建筑結構設計中非常容易出現問題的部分。地下室外墻設計對地下室建設有很大的影響，對整個工業建筑項目的承載能力也有很大的影響，因此，在設計方面比較嚴格。但是，地下室外墻設計在整個建筑結構設計中并沒有得到很多人員的重視，在施工中也出現了很多的問題，比較常見的問題就是地下水位的高低、地下層數、地上負載等因素，這些因素對工業建筑項目的安全系數都有很大的影響，對工業建筑項目的質量也有很大的影響。
4、過分關注結構設計中的低含鋼率
甲方對成本的控制要求，往往要求設計單位對用鋼量進行控制，設計單位為了合同，理論上選用較小的荷載值等方式降低用鋼量，但是工業建筑荷載的不確定性，及對結構構件的高要求，使的構件在使用過程出現問題。工業建筑行業在快速發展過程中對很多行業的發展都起到了促進作用，其中，建筑材料相關產業的發展就比較好。很多的建筑商為了提高自己的經濟效益，往往利用降低成本的方式來進行實現。因此，在建筑材料選擇過程中為了能夠對生產成本進行降低，在材料質量方面沒有進行重視，選擇了鋼含量比較低的建筑材料，在建筑結構設計方面進行了改變，對建筑項目的施工安全性產生了很大的影響，對多方利益進行了損害。
二、鋼結構設計重點
在工業建筑結構當中，鋼結構是非常多見的一種結構形式，鋼結構設計需要具備良好的工藝性能，這樣有利于施工及今后檢修工作的開展。比如在工程設計當中，選擇使用輕型門鋼結構設計，在施工現場裝配的過程中，最下端的螺栓沒有預留足夠的扳手空間，避免力矩扳手沒有辦法安全運用。如果設計過程中對這一問題進行了科學考慮，留下了足夠的空間或者選用其他的連接方式，那么就不會出現上述問題。在鋼結構設計當中節點構造設計是非常關鍵的，桿件設計與節點設計是鋼結構設計的兩方面重要性內容。節點結構設計將直接影響著鋼結構設計的安全性能。節點設計一定要達到構造簡單、傳力可靠、受力明確、工藝性良好的等方面的要求。節點連接設計爭取設定10%―15%的安全系數。對于構件應力小的情況，連接焊縫長度一般要高于120mm。在工業廠房鋼結構設計工作當中，上述因素是非常關鍵的。在工程施工過程當中不要隨意的增加桿件截面，避免對節點結構安全性造成不良影響。
三、對工業建筑結構設計的改進策略
1、地基的設計
因為工業建筑的面積較廣，工業建筑的建設情況較為復雜，所以在設計時應采取多種地基設計方式，根據場地的情況確定適合的地基方案。設計人員應該合理處理樁基，縮小樁基施工對原有建筑物產生的影響。對于地基的配筋方面，設計人員應該盡可能減小配筋率，對于交接部位的鋼筋，設計人員應該應該備有完備的施工圖，對基寬進行合理調整。
2、鋼結構的設計
在鋼結構的設計中，應力應為強度設計值的九成左右。對于鋼構件的變性方面，應該和變性的容許值完全符合。在鋼結構的設計上，應該以便于檢修為基準。根據供貨狀況，對鋼結構進行除銹工作和防銹涂裝工作，對于重要的鋼結構，例如熱風主管、高爐爐殼等應該用噴砂方法，除銹等級應定為Sa2.5，而普通的鋼結構則可用手工方法，等級應定為St3。對于鋼結構的節點設計，應該注重工藝性和簡潔性，節點的安全系數應該設為10%～20%之間。
3、預埋件的選取
工業建筑廠房中的大多數都需要在梁上預埋一些吊環，但通常的工業建筑設計往往輕視了這一部分的作用，對預埋件的設計過程并不規范。這就要求設計人員注重吊環選材，一定要使用不經冷加工的鋼筋制作吊環。設計人員應該在方案上標明使用材料，以防施工人員粗心隨意選錯材料，造成安全隱患，為安全事故埋下伏筆。在吊環預埋的過程中，埋入深度一定要多加注意，設計人員應該多了解這方面的圖紙，防止吊環的一部分預埋到結構梁的上邊另一部分卻埋到了樓板的下面。設計人員應該多修改圖紙，調整預埋件的預埋位置，防止不標準的情況發生一旦發現圖紙上有錯誤，設計人員一定要及時改正，爭取做到天衣無縫。。設計人員還應在施工圖上標全所有預埋件的規格和位置，防止預埋件漏掉之后現場補件造成的麻煩。在筒體結構庫壁預埋件的安裝方面，一定要注重買件的附加載荷，防止出現滑膜移位，產生安裝困難的情況。
4、防腐蝕處理工作
對于會產生腐蝕的生產廠房，設計人員應將其定為在水源和風的下側，并設置排水溝。廠區內如果有用來輸送腐蝕液體的管道或是氣體的通道，應該將其設置在下層，防止對其他管道正常運作產生影響。廠區的排污口應該遠離建筑群和人群，防止對其產生污染。在建筑材料的選用方面，應采取防腐蝕措施。對于廠房的設計，應該定為半敞開或敞開式，增強通風性以減輕氣體腐蝕。對于建筑的門窗應該選用塑料、木質或玻璃鋼的材質，在金屬件上涂抗腐蝕性強的土層。
結束語
在進行工業建筑設計時，安全性、耐久性和實用性是設計基本原則，這要求設計人員一定要嚴格遵守相關國標和設計規范，深入理解各個工藝流程，全面細致的考慮各方面影響因素，不斷優化建筑構造，實現工業建筑經濟性和技術性的統一。同時，設計人員要響應發展潮流，努力發掘先進技術和新的設計思路，不斷提高工業建筑的質量。
參考文獻
[1]張春玉、趙延林、陳勇、混合變量遺傳算法在預應力網架結構中的應用[J].黑龍江科技學院學報.2011（04）：15-178.
關鍵詞：工業建筑；結構設計；發展趨勢
Abstract: the modern industrial production technology, process development update, with this trend, industrial building structure system becomes complicated, building overall layout has diversified forms, the designers put forward higher request. In view of the industrial architecture involving many knowledge structure, it become in recent years to need to pay attention to and exploring a subject line. The author based on many years of working practice, this paper analyzes on the design of the industrial architecture should be the main points of attention.
Keywords: industrial architecture; Structure design; Development trend
中圖分類號：S611文獻標識碼：A 文章編號：
引言
工業建筑在建筑設計領域占有舉足輕重的地位，它具有一般建筑的共性，但在設計和施工方面又具有自身的特點。由于工業建筑是以工業生產為導向，它的外形、內部構造與我們熟知的常規形式和固有類型差別很大，處處彰顯出功能主義的氣息，表現出很強的經濟適用性、靈活性和高科技特征。可以說，一個優秀的工業建筑設計作品，既要滿足庫存、運輸、設備安置等生產要求，還要能提供適宜的勞動環境。
1.工業建筑設計中需注意的問題
工業建筑的受載情況復雜，這對諸多構件的材料和結構組合提出特殊要求。同時工業建筑具有大量的預埋件，一有遺漏就需要立即在現場進行修補，不僅增加了成本，而且放慢了施工速度。以下對現場施工中遇到的問題，結合筆者設計經驗，簡要論述結構設計應注意的一些問題。
1）地基
工業建筑的投資大、占地面積廣、地質情況復雜多變，故在設計時需采用多種地基形式。載荷較大的地方采用樁基、獨立基礎、條形基礎、彈性地基梁等。工業建筑的輸送皮帶支架一般采用底部鉸接形式，傳給地基的只有剪力和軸力，所以一般把地基設計為樁下條形基礎[1]。從設計角度而言，混凝土標號應符合結構耐久性要求（一般采用C25）。地基的配筋應盡量降低配筋率。條基交接部位的鋼筋設置要有詳細的工程圖。條基交叉處的基底面積只能單獨使用，不可重復使用，并要合理調整基寬。砌體結構局部墻體作用有較大的集中載荷，應根據具體要求適當加大地基寬度。另外需特別注意的是柱下條形基礎，如果基礎的翼緣板采用緩坡形式，應注意坡角不可過于陡峭，否則施工工藝性較差。
2）梁和板件的合理設計
工業建筑受載較大，為保證強度要求，常把梁和柱的截面積設計得較大，鋼筋粗而密，給施工造成不同程度的困難。某些設計人員為了控制截面高度，將配筋率提高到2.5%，實際中很難做到這一點。如果鋼筋分布過于稠密，在梁柱結點區，混凝土很難澆注密實，無法插入探棒，造成鋼筋嚴重移位，留下安全隱患。在設計時，應首先考慮增加截面高度，降低配筋率，在特殊場合可適當增加截面寬度。為了方便施工，盡量避免在梁柱交接處出現大量鋼琴堆積的情況。在沒有特殊載荷的情況下，配筋率應小于1.7%，利于梁結構塑性鉸的形成，提高抗震性能。
挑梁的自重相對總載荷比較小，做成變截面對減輕自重貢獻不大，所以應盡量將挑梁做成等截面形式。在計算挑梁鋼筋率時，應預留合適的安全系數。當挑梁載荷大、懸挑大、撓度大時需適當加大底筋。砌體結構挑梁深入墻體的托梁長度應滿足構造要求，并計算抗傾翻臨界條件。
過梁的設計可以按標準圖選用，但要在施工圖別標明選用方法和具體圖號。如果門窗洞口較大或過梁作用有集中力時，應通過具體計算驗證過梁的受力強度。在設計時，盡量將過梁與圈梁整體澆注，既便于施工也利于抗震。過梁的鋼筋不可配置過小，以充分考慮地震時過梁墻體出現裂縫而無法形成支撐的作用。
現澆板配筋多借助軟件自動生成，例如常用的PMCAD。這樣可以加快速度，減少筆誤。在計算配筋時，應考慮塑性變形重分布，將板上筋應力乘以0.8—0.9的折減系數，將板下筋乘以1.1—1.2的放大系數。如果按彈性力學理論計算雙向板鋼筋應力，結果偏于保守，不必再人為放大。在給砌體結構的板件進行配筋時，要注意支撐在外墻的板負筋不宜過大，否則會對磚墻產生過大的附加彎矩。
板配筋盡量采取大直徑大間距形式，間距值不小于200毫米，板上板下鋼筋宜均勻分布，直徑類型不宜過多。在設計時，要注意將現澆挑板陽角配置輻射狀附加筋，同時要對現澆挑板陽角的板下配置斜筋。
3）柱形件的設計要點
工業建筑結構設計中，軸向受力構件的應用極為廣泛。柱截面選用時，為了經濟，宜優先選用鋼管混凝土柱或型鋼格構柱。如角鋼、槽鋼、工字鋼和鋼管，也可用型鋼或鋼板制成組合截面柱。組合截面柱的腹桿體系有綴條式和綴板式兩種。考慮到性價比，在工藝允許的情況下可增加縱向系桿，以減小廠房柱的平面外計算長度。
支撐桿件的結構通常設計為單拉桿，或者是一鐮一壓桿件的組合形式。實際中根據受力大小和桿件長度靈活選用。單桿設計目前處于主流地位，也即在前后片桿件之間不設置綴條，這樣便于架設中間穿行管道、樓梯和參觀走廊。
4）樓梯的設計
工業建筑中的機房、宿舍和辦公場所等生活區建筑樓梯多采用板式結構，既美觀大方也方便施工。但要給梯梁和梯板之間留下足夠的高度，尤其是建筑入口處。梯段高度差不大于20cm，避免絆倒。休息平臺與梯段板平行方向的上部筋應拉通，且與梯段板的配筋相配合。特殊條件下，例如板式樓梯跨度大于五米，不容易滿足撓度，則要施工圖別注明加大反拱。第一段梯板的基礎要考慮沉降，必要時需設置梯梁增強穩定性。
5）預埋件的合理埋設
工業建筑是一個載體，其中安裝有各種設備，這就需要很多預埋件。在施工圖中，設計人員要在結施圖中明確標明預埋件的大小規格和定位尺寸。某些單位在結施圖中漏掉樓梯埋件，需在現場補埋，費時費力。技術交底時，要特別向施工單位闡明埋件要求。埋件要可以承受一定的附加載荷。工業建筑筒體結構庫壁的埋件安裝要特別注意，否則出現滑膜時會使埋件移位，造成安裝困難。
2.鋼結構設計要點
工業建筑中鋼結構較為常見，鋼結構的設計也應具有良好的工藝性，方便施工和檢修。例如某工程設計，采用輕型門剛結構設計堆棚，在斜梁與柱的交匯處采用高強度螺栓連接。在現場裝配時，最下部的螺栓未留夠足夠的扳手空間，導致力矩扳手無法完全使用。假若設計時充分考慮施工方便，留下扳手空間或采用其他柔性連接方法，問題就能得到解決。水泥廠的窯尾大量采用鋼結構，高強度螺栓廣泛應用于梁與柱、梁與梁的連接，施工時要特別注意螺栓的位置排布。另外在結施圖中要特別注意鋼結構防銹處理、制作安裝工序。
節點構造設計在鋼結構設計中很重要，桿件設計（桿件內力分析）與節點設計（節點構造分析）是鋼結構設計的主要內容[2]。鋼結構的安全性在很大程度上取決于節點的構造設計。節點設計要力求構造簡單、傳力可靠、受力明確、工藝性良好。節點連接設計最好設定10%—15%的安全系數。應力較小的構件，其連接焊縫長度通常大于120mm。在工業廠房鋼結構設計中，這些都是至關重要的。施工時不能隨意加大桿件截面，以免破壞節點構造的安全性。
結語
在進行工業建筑設計時，安全性、耐久性和實用性是設計基本原則，這要求設計人員一定要嚴格遵守相關國標和設計規范，深入理解各個工藝流程，全面細致的考慮各方面影響因素，不斷優化建筑構造，實現工業建筑經濟性和技術性的統一。同時，設計人員要響應發展潮流，努力發掘先進技術和新的設計思路，不斷提高工業建筑的質量。
參考文獻
【關鍵詞】工業建筑；結構設計；概念設計
在全球經濟一體化進程不斷加劇與計算機網絡應用系統及其相關技術不斷普及的推動作用下，建筑工程項目的結構設計相關工作人員開始從傳統模式下大量、繁雜的手工設計與計算工作中解脫出來，結構設計的工作效率也得到了較大的提升，這對于工業建筑的結構設計工作而言更是如此。然而結構設計過分依賴現代計算機應用軟件雖然能夠在一定程度上起到對結構設計工作效率與質量的保障，但它對于概念設計工作的忽視也很容易造成工業建筑設計脫離實際，建筑項目的相關功效也會因此受到限制。據此，如何在當前技術條件支持下，做好工業建筑中的結構概念設計已成為當下相關工作人員最亟待解決的問題之一。
1 當前工業建筑中結構概念設計存在的問題分析
一般而言，結構設計根據建筑項目最終服務對象的不同可以分為民用建筑設計與工業建筑設計兩大類。就民用建筑設計而言，無論是面向居住服務或是面向公共服務的建筑，其體型一般來說是比較規則、比較統一的，整個建筑的負載能力也比較恒定，因而對于建筑結構概念設計的要求并不是特別高。然而在工業建筑設計當中，受工業建筑不同施工工業的特性影響，建筑物應具備的結構形式及各種建筑資源的布局情況也千差萬別，工業建筑對于建筑體型、荷載能力的差異性影響最終也會使得其結構概念設計工作相對而言較為系統、復雜。具體而言，當前工業建筑中結構概念設計工作存在的問題可以歸納為以下幾個方面。
1.1 首先，工業建筑施工項目對某些特殊工藝的規定，使得工業建筑在結構概念設計中需要以工藝布置的合理化為基本前提。然而當前工業建筑結構設計工作所選用的結構計算軟件對這種工藝布置問題始終缺乏一個較為明確的規定，再加上結構設計工程師的工業建設設計實踐經驗不夠充分，或是對這種資源整合型問題的重視程度不高，在實際建設過程中常常會出現如電纜夾層在不合理的框架結果中循環纏繞并形成短柱、工業建筑室內環境涉及到大型設備的安裝與運行工作室，框架柱容易出現在某一個或是幾個方向的計算長度的取值失誤以及振動設備抗震減震構造設計存在缺陷或是系統功能無法得到全面發揮等問題，進而給整個工業建筑的結構設計帶來一定的制約。
1.2 其次，工業建筑當中存在的復雜性、差異性建筑物載荷工況也會對工業建筑的結構設計帶來極大的沖擊。就我國而言，在當前技術經濟支持下，國內建筑行業廣泛使用的建筑結構計算軟件多是以民用建筑為設計原型及參考對象，這也就意味著結構計算軟件只適用于那部分建筑載荷比較單一、外部結構設置比較規范的民用建筑。而如果將這種結構計算軟件盲目套用在工業建筑結構設計工作當中，不僅工業建筑所具備的某些特殊形體構造或是工藝運行需求無法在結構計算軟件中得到全面、真實的反映，與此同時這些差異性的結構數據還可能導致結構計算軟件最終計算出的數據顯示異常、計算結果失真問題嚴重。
2 工業建筑中的結構概念設計重要性分析
針對上述有關當前工業建筑在結構設計工作中存在的問題分析，相關工作人員需要認識到結構概念設計作為彌補當前單一結構設計工作于工業建筑特殊性之間的矛盾有著極為重要的作用與意義，同時它也是工業建筑又好又快發展過程中的必然選擇與趨勢。只有將合理的簡化模型、建筑載荷組合與當前建筑結構計算分析軟件有效結構在一起，在確保結構設計工作順利開展的基礎上，做到工業建筑結構安全性與經濟性的統一，才能杜絕肥胖梁柱等多種工業建筑安全問題的產生，進而為工業建筑的安全穩定運行提供可靠性保障。筆者接下來對結構概念設計在工業建筑各環節、各步驟中的重要意義做簡要分析與說明。
2.1 結構概念設計在工業建筑中必要性分析。概念設計從本質上來說是結構設計相關工作人員設計思想的核心體現。一個好的工業建筑結構設計人員需要具備在一定建筑功能與特殊工藝要求的限制條件下，在完成工業建筑結構設計工作的同時，兼顧工業建筑與結構、結構與結構、特殊工藝需求與結構等交互關系的工作能力。在這一過程中注重強調概念設計工作開展的必要性與重要性，最重要的依據在于當前結構設計計算軟件無法全面、準確的解決工業建筑在實際過程中存在的結構性問題，這些問題都需要采用概念設計與結構措施相結合的方式來解決。只有在此基礎上結合工業建筑的實際工況需求分析，結構概念設計才能夠為工業建筑提供全面、及時的設計依據。
2.2 結構概念設計在工業建筑初步設計階段的重要性分析。就工業建筑初步設計階段而言，結構設計工作人員需要以工藝特殊性作用下確定的整合及布置方案為依據，對整個工業建筑的結構步驟、結構體系進行初步規劃，并通過對這種結構體系的建模運算來確定整個結構設計方案的經濟性與可行性。在這一過程中，相關工作人員需要特別關注結構設計與大型工業設備的融合情況。這是因為大型工業設備的生產制造周期一般來說都比較長，一旦該項工業設備的購入與使用得到相關部門的授權審批，工業建筑工程建設企業就會在第一時間聯系相關的制造廠商開始訂貨、購貨的相關事宜，此時的工業建筑結構設計方案就順勢成為了建筑施工企業下一施工環節中的設計基礎。如這部分結構設計方案考慮的不夠全面周詳，下一步驟的持續沿用就勢必會帶給整個工業建筑帶來極為嚴重的經濟損失。
基于這一實際情況，筆者認為工業建筑結構設計相關工作人員需要在工業建筑的初步設計階段充分利用自身掌握的各種結構概念設計知識，以建筑物的工藝特殊性為參照依據，優先選擇方案結構性能比較好、結構建設獲取經濟效益比較明顯的結構設計方案作為整個工業建筑工程建設的基本依據。
2.3 結構概念設計在工業建筑抗震分析階段中的重要性分析。當前經濟社會建設過程中，各行業領域的發展對新時期工業建筑的抗震結構設計提出了較為嚴格的要求，尤其是化工建筑、能源建設、核電企業受其特殊經營性質的影響，對建筑結構當中的抗震設計有著格外嚴格的要求。相關工作人員需要認識到抗震設計對整個工業建筑結構設計的重要意義，在結構設計中對砌體結構、墻體梁柱承重能力進行著重處理。首先，概念設計需要明確工業建筑建設區域內的地震能力傳遞途徑與相關的建筑薄弱環節，并對采取何種抗震措施對該區域進行抗震能力的優化作出明確說明；其次，工業建筑在結構設計中需要妥善處理建筑抗震承載能力、變形能力以及地震能量消耗能力三者之間的關系。
3 結束語
伴隨著現代科學技術的飛速發展與經濟社會不斷進步，人民日益增長的物質與精神文化需求對新時期的工業建筑提出了更為嚴格的要求。本文對工業建筑中的結構概念設計工作進行了簡要的說明，希望對今后相關研究工作的開展提供一定的意見與建議。
參考文獻：
關鍵詞：工業建筑；結構優化；設計要點；問題分析
引言
現代工業建筑，在經歷了幾百年的廠房發展歷程之后，也開始變得復雜。究其原因，是生產需求的提高，設備安裝與運行需求的提高，提高生產管理導致的需求的提高，以及空間綜合利用的需求的提高。工業建筑與普通的民用建筑不同，在日常生產中往往要承受更大的載荷，而且由于工況的不同，載荷情況也在發生變化，因此在設計上往往要求更高。當前主流的工業建筑包括兩大類，一類是鋼結構的工業廠房，一類是混合構件構建的工業建筑。相比起來，純鋼結構的工業建筑由于各類構件在工廠預制，然后在現場進行安裝，采用各類混凝土、鋼材等混合構件建筑的廠房建筑，其設計上更加復雜。
1 工業建筑結構優化設計的必要性
1.1 工業建筑結構設計的基本要求
工業建筑是為了滿足工業生產或者特殊的工程需求而建設的工程建筑，在實現工程目的的過程中，設計至關重要，必須滿足以下基本要求：
（1）功能需求。首先，工業建筑工程的立項，必然是為了滿足特定的功能需求的，因此在設計上，就必須從工程需求為首要的考慮點。必須保證工業建筑的工程功能的完整與可靠。另外，工業建筑還必須滿足生產人員的日常需求，能夠滿足其基本的生理需求以及特定的辦公需求。
（2）成本控制。工業建筑的工程投資成本，基本上在設計階段就能夠大致決定。采用何種材料、如何施工、選購什么設備，如何安裝等等，投資成本中最大的往往就在這些分項上。因此，滿足工程功能的基礎上，應該盡量控制成本。
（3）安全與環保需求。安全，分為兩大方面。一個方面，是建筑物本身對抗震、承載、設備運行疲勞、日常安全生產防護等方面的能力的設計保障；另外一方面，是建筑內應對火災、爆炸等災害等聯動措施與設備的應急方案的設計。
1.2 當前工業建筑設計中常見的問題
當前工業建筑工程中，由于土地、環保、投資控制等方面越來越高的要求，使得設計變得越來越重要。但是，在當前的工業建筑工程普遍存在以下問題：
（1）材料選用。當前，鋼結構的應用越來越多，甚至有很多工業建筑采用鋼結構的比例過大。鋼結構有其強度與制作上的優勢，但是相比傳統的混凝土構件以及復合材料構件而言，鋼材的成本高昂，另外在長期使用中，局部構件疲勞存在更大的結構風險。
（2）特殊需求設計缺失。工業建筑的需求往往復雜而特殊，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，有些可能又有耐壓耐高溫等需求。尤其是，功能性的特殊需求與安全性、環保方面的特殊需求交織甚至沖突等情況下，極為容易在設計上出現局部的缺失。往往在一個工程項目中，設計方、施工方、設備供應方等各方要進行多次的技術交底與溝通，但是隨著廠房建筑綜合化程度越來越高，這方面的問題依然不時凸顯。
（3）設計變更。在很多時候，由于地質條件、施工進展情況、設備實際的安裝需求，甚至投資成本等各方面的原因，會導致出現工程設計變更。一旦出現重大工程問題而必須進行較大的設計變更時，往往造成很大的損失。如何將工程進展控制在設計方案框架內，必要時如何實現最小程度的設計變更，是當前工業建筑設計中的一個重點風險管理點。
2 工業建筑結構設計優化方法
2.1 結構設計優化基本原則
當前，在工業建筑設計中，廣泛采用計算機軟件輔助建模來進行仿真設計。不過，依舊要遵循一些基本的設計原則。
首先，是材料選用方面。當前工業建筑普遍有混凝土/復合材料構件和鋼結構兩大種類。鋼結構的鋼材的材料的理化分析是相對直觀的，至于混凝土以及復合材料，則相比起來較為麻煩一些。墊層可以采用C10混凝土，基層采用C25混凝土，受力較大的構件選用C30到C50的混凝土。相比鋼材而言，混凝土及復合材料構件的耐壓能力較好，但是抗拉能力薄弱，因此一些必要的部位應該采用更高性能的材料，甚至采用包鋼等方式進行加固。對于有耐高溫、耐腐蝕等特殊要求的，要采用耐火材料等復合材料進行施工的，必須詳盡分析工況。
然后，是構件的強度設計。對于混凝土結構而言，基質的強度由材料選用保證，而構件的強度還必須滿足配筋的要求。框架梁配筋在1.2%-1.7%左右，框架柱為0.7%-1.1%，基礎配筋要大于0.15%，單柱承臺要大于0.1%。
最后，還必須參與施工方案的制定。具體的施工方案一般由施工單位自行進行細致的施工工藝的確定。但是，設計方必須參與關鍵環節的施工方案的制定，要保證施工方案能夠滿足設計的需求。
2.2 利用計算機軟件的仿真優化
工業建筑優化設計，主要是基礎結構、屋蓋結構、設備承載結構、圍護結構四大方面的優化。在利用PKPM等工程軟件進行仿真優化時，先是選型，然后進行受力分析和成本分析，并且反復進行關聯性的修改與在分析，才能逐步確定最終的方案。這個過程中，受力分析非常重要，保證剛度與強度的許用需求，并考慮充分的力學余量。應該充分借鑒，已有的成熟的工業廠房的合理結構，對于美學等方面的設計，應該在可靠性第一的前提下，適當發揮。設計中，必須要考慮施工的可行性與經濟性，還應該充分了解工程所在的地質、氣候狀況，不能單純紙上談兵，迷信仿真設計。同時，還應該在特殊需求以及細節上充分考慮，這些都必須建立在計算或者實際經驗的基礎上。同時，還必須考慮生產安全以及人性化設計，事實上在任何建筑的設計中，這一點都是必須細致考慮的，建筑物內人員的生理及心理的需求的滿足，是建筑優化設計最為直觀的體現。
2.3 工業建筑設計優化范例
行車、吊車、起重機這些起重設備是工業建筑中非常常見的重型設備之一。其中設備的載荷在安裝有這些設備的廠房的設計中是關鍵點。在利用工程軟件進行其中設備的載荷計算來實現結構優化時，可以按照如下步驟：以SAP2000軟件為例，對于行車這類的起重設備，利用橋梁計算模塊來進行載荷模擬，先確定縱向水平和橫向水平載荷的標準值，然后豎向載荷以移動靜載荷的方式施加，然后得出構件的受力狀況，根據許用應力，來進行結構優化及調整。
結語
當前，工業建筑的功能綜合化程度變得更高，設備的安裝運行需求也在變大，而工業生產的成本提高的同時，利潤卻在不斷壓縮。因此，必須從工業建筑的設計階段，就開始針對性地，進行結構設計的優化，以實現功能性的提高以及投資成本的控制。合理的結構布局與施工，依靠的不僅僅是技術上的細致計算和分析，還必須在工程實踐中，加強設計方與各方的溝通，以及工程實施過程中的管理與設計優化的落實。
參考文獻：
[1] 王鐵勛.淺析工業建筑結構的設計優化[J].才智，2013（10）：39-40.
[2] 李曉光.工業建筑結構優化設計的探討[J].建筑科學，2014（10）：193-194.
[3] 沈汝偉.對建筑結構優化設計的探討[J].煤炭技術，2011；30（04）：242-244.
關鍵詞：工業廠房；鋼結構；設計
近些年，我國工業經濟已經得到了很大程度的發展，這使得廠房設計正逐漸向著大噸位、大跨度以及大柱距方向前進。過去我國工業廠房建筑通常是由鋼筋混凝土材料制成，由于鋼結構建筑具有施工工期短、強度高以及塑性好等優勢，現已經逐步的取代鋼筋混凝土結構廠房，同時在工業建筑方面得到了較為廣泛的應用。由此有必要對工業鋼結構廠房的設計要點進行詳細論述。
1做好防火設計
不同于混凝上結構廠房，鋼結構廠房非常容易受溫度的不良影響，這導致鋼結構廠房的防火能力相對較差。所以在開展鋼結構廠房設計作業時，一定要科學開展防火設計以及隔熱設計，提升工業廠房的可靠性與其安全性，使工業生產能夠安全、穩定的進行。就此在開展設計工作時，需要明確劃分以及定義廠房建筑火災危險性類別、防火等級。除此之外，還需要基于相關規定要求以及防火規范，選擇使用質量達標，同時和廠房建筑防火等級一致的鋼構件，從而防止火災對鋼結構建筑帶來過大的影響、損害。現階段，可通過防火涂料的科學涂刷、使用，從而達到增強鋼構件的耐火強度的目的。另外在開展設計工作時，相關設計人員還應當通過安全出口以及疏散樓梯的有效設計，從而使得火災在發生之后，施工人員均得到及時的疏散，從而減少火災事故損失。
2做好防腐設計
由于鋼結構容易受到環境的作用而出現氧化情況，進而被腐蝕。若是鋼結構長時間的處于潮濕的環境之中，會導致鋼結構的氧化程度加劇，造成其腐蝕狀況更加嚴重。若是鋼結構出現腐蝕問題，則會造成構件截面不斷的縮小，同時鋼結構的表層局部也會出現銹坑情況，導致鋼結構在受力過程中發生應力集中情況，造成鋼結構工業廠房的使用年限不斷的縮短。所以設計人員需要基于工業廠房的實際環境，確保設計方案的有效性以及合理性，從而最大程度的防止鋼結構腐蝕問題出現。現階段，為了防止鋼結構出現腐蝕問題，提升其抗腐蝕性，我國主要是通過防銹防腐涂料的使用，從而使得鋼結構材料以及各種腐蝕因子，比如說氯離子、氧氣以及水蒸氣等隔離開來，以使鋼結構獲得充分的保護。另外在涂刷防腐材料的過程中，需要針對鋼結構的各個部位具體的防銹防腐要求，對防腐涂料的厚度加以控制。
3對屋面結構與支撐系統進行設計優化
在對屋蓋支撐系統進行設計時，需要考慮到工業廠房所在區域的抗震等級、廠房跨度、吊車噸位以及柱網布置形式等多種信息。在通常情況下，不管是有檁的鋼結構廠房屋蓋結構，還是無檁的鋼結構廠房屋蓋結構，都需要設置垂直支撐結構。另外對其無檁的鋼結構廠房屋蓋結構，若屋面板屬于大型結構，則需要通過三點以及屋架焊接，從而達到上弦支撐的功能，然而由于屋面板的安裝施工需求，不管是那種屋蓋都需要將弦橫向支撐安裝設置到屋架上弦以及天窗架上弦結構中。若是廠房內需要安裝放置較大振動裝置，或者是特重級橋式吊車的情況下，都需要使用縱向水平支撐結構。另外通過科學的設計支撐系統，可以有效的減少支撐用鋼量;通過對支撐桿件的內力情況進行科學的設計，能夠縮短桿件的截面，同時還可以通過輕質混凝土板來構建大型屋面板，從而達到降低荷載的作用。除此之外，在進行鋼結構廠房屋面設計作業時，還需要做好其排水系統的設計，基于我國相關規定要求，應當將屋面的坡度控制在五度以上，若是施工現場處在雨水量相對較多的地區，則需要合理的增加坡度。另外單坡屋面的長度大小通常需要根據廠房所在地點降雨最大水頭高度與其溫差大小，通常來說單坡屋面長需要設計為七十米之內。現階段，我國的市場上主要存在兩種鋼結構屋面，也就是剛性屋面以及復合柔性屋面，其中剛性屋面主要使用壓型鋼板構成，并將保溫棉放置在兩塊鋼板的中間，復合柔性屋面通常是由卷材防水層、彩鋼板內板以及隔氣層等材料構成。
4做好工業廠房的立面設計
雖然工業廠房只是用于工業生產，然而隨著人們越來越注重審美體驗，使得廠房設計越來越注重立面結構的設計，所以當前越來越多的廠房外觀更具有現代感，更為恢弘大氣。由此在開展工業廠房建筑結構設計工作時，除了要考慮到設計的適用性以及經濟性之外，同時也需要考慮到建筑的美感。
5注重吊車梁系統的優化
無論是工業廠房建筑在設計施工環節，還是在實際試用階段，需涉及到大量大型設備或者是構件的運送以及安裝作業，而這一過程需要通過吊車梁系統來實施。另外還需要合理使用連續梁，一方面降低鋼材的使用量，另一方面提升工業廠房建筑的剛度與其安全性，同時保證工業廠房建筑的整體穩定性與其抗震性能。
6工業廠房建筑結構計算工作要點
在開展結構計算時，一般來說可通過相應的計算程序開展自動計算，由此設計人員一定要對計算結果進行評價以及深入分析，同時根據自身的設計經驗來對計算結果進行評判。為了保證鋼結構設計質量，首先需開展荷載計算工作，并保證荷載取值的有效性以及正確性。比如說某工業廠房建筑的荷載大小技術要求為20kN/m2，然而根據工藝設備的重量與其布置圖，和相關規定要求，在對樓面荷載情況進行計算時，只應當考慮15kN/m2。除此之外，由于我國部分城市出現強降雪天氣的幾率相對極高，從而導致廠房出現坍塌事故，因此設計人員在對這些地區的工業廠房建筑進行設計時，通常需要取最大的數值，同時提升鋼結構設計的有效性以及安全性。
7其他注意要點
現在鋼結構已經成為工業廠房建筑不可或缺的一部分，有一般來說鋼結構主要是由空間桁架、網架以及輕鋼等部分構成，其中網架通常會被應用在鋼結構懸掛荷載相對較大時，從而起到降低建筑荷載的作用。在開展工業廠房建筑鋼結構設計工作時，設計人員需要基于建廠條件以及實際需求確定建筑結構，另外在開展廠房結構選型的過程中，除了要基于支撐結構選擇最佳的材料之外，還需要確保材料的材質以及種類符合相關規定要求，一般來說設計人員可考慮使用焊接鋼管或者是無縫鋼管開展施工作業，從而保證結構質量滿足建筑需求。其中無縫鋼管內存在中空截面，通過該通道可以使得流體得到輸送。通過將無縫鋼管以及其他實心鋼材，比如說圓鋼或者是鋼管等進行比較分析之后發現，無縫鋼管的質量更輕，更具有穩定鋼結構的作用，所以設計人員可優先考慮使用無縫鋼管材料。
8結語
總體而言，鋼結構的設計效果以及質量直接關系到工業廠房建筑的穩定性與其安全性，所以在開展鋼結構設計時，一定要考慮到工業廠房建筑的實際情況，與其具體應用方向。除此之外，在設計過程中，還應當將各種新型技術以及新型設計理念應用到鋼結構廠房設計中，從而確保鋼結構設計的有效性，同時降低廠房的鋼材用量。
參考文獻
［1］李春成，謝禹鈞，李世武，武榮華．工業管道保溫結構的優化設計及節能分析［J］．遼寧石油化工大學學報，2006，02:52－55．
［2］張培剛，張建華，羅勇，李博．新型工業化道路的工業結構優化升級研究［J］．華中科技大學學報(社會科學版)，2007，02:82－88．
［3］陳飛．試論鋼結構工業廠房的設計理念的優化［J］．中國建筑金屬結構，2013，24:11－12.
［4］李哲，馬忠輝．多學科優化設計在航空航天領域的應用及發展［J］．航天返回與遙感，2004，03:65－70．
【關鍵詞】鋼結構；工業建筑；設計環節
中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：
一、鋼結構在工業建筑的應用優勢
在現實生活中，鋼結構在工業建筑的運用優勢，得到了社會各行各業的重視，鋼結構的施工速度是比較快的，通過對鋼結構構件的有效應用，促進其大批量生產，滿足其在實際工作中的需要，有利于其在施工環節的優化，促進其安裝的便捷性，促進其施工周期的有效縮短，滿足實際工作的需要。由于鋼結構相對于鋼筋混凝土結構來說，本身的重量比較低的，這有利于促進建筑物結構質量的優化，以更有利于實際工作的有效展開。其建設適應性是非常強的，比較適合一系列的較低的地基承載力環節及其地震烈度較高的區域，鋼結構的應用，有利于促進企業綜合效益的提升，其與傳統的鋼筋混凝土結構相比，也具備更加環保性，促進其鋼結構體系的內部環節的不斷深化，滿足環保型綠色建設發展的需要。
二、鋼結構的設計中的性能要求
1、抗震性能
我們在設計的過程中也要對鋼結構進行抗震性能設計的優化，促進其鋼結構抗震性能的提升，以滿足實際工作的需要。因此，在設計的過程中，應根據地理環境的不同，考慮結構的抗震等級及要求，合理考慮結構的整體穩定性，特別的梁柱布置的合理性和整體穩定性，應考慮在地震作用下或者想風荷載的作用下要滿足規范的要求，確保鋼結構的受力性能的提升，保證其變形能得到有效控制。由于受到水平地震力或風力的影響，鋼柱底的剪力往往比較大，因此，在設計的過程中，應考慮柱底設抗剪鍵，設抗剪鍵來抵抗水平力對基礎的影響，保證工程的整體穩定，滿足抗震的要求。
2、防火性能
我們在設計鋼結構工業建筑的時候，還應考慮鋼結構的防火要求，因為鋼結構的耐火能力是很差的，當鋼材受熱在100℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度降低，塑性增大；溫度在250℃左右時，鋼材抗拉強度略有提高，而塑性卻降低，出現藍脆現象；當溫度超過250℃時鋼材出現徐變現象；當溫度達 500℃時，鋼材強度降至很低，以致鋼結構塌落。因此，在設計鋼結構工業建筑時，必須做隔熱及防火設計。選用良好的耐火材料，保證防火層的厚度及質量，從而滿足防火要求。
三、鋼結構的構件設計與節點設計
構件設計首先是材料的選擇。比較常用的設計是 Q235(類似A3) 和 Q345(類似 16Mn)。通常主結構使用單一鋼種以便于工程管理。從經濟上考慮,也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當強度起控制作用時,可選擇 Q345；穩定控制時, 宜使用 Q235。構件設計中, 現行規范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這與結構內力計算的彈性方法并不匹配。當前的結構軟件,都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術的進步,一些軟件可以將驗算時不通過的構件,從給定的截面庫里選擇加大一級, 并自動重新分析驗算, 直至通過———這就是常說的截面優化設計功能之一,它大大減少了結構師的工作量。
節點設計是鋼結構設計的重要內容之一。在結構分析前, 就應該對節點的形式有充分的思考與確定。設計中經常出現最終設計的節點形式與結構分析模型中使用的形式不完全一致, 這種情況在施工中必須避免。節點按傳力特性可分為剛接、鉸接、半剛接, 初學者宜選擇前兩者進行簡單定量分析。節點連接兩種常用的方法是等強設計和實際受力設計, 設計手冊中通常有焊縫及螺栓連接表格供設計者方便查用。規范中對焊接焊縫的尺寸及形式有強制規定, 應嚴格遵守。焊條的選用應與被連接金屬材質相適應, 例如 E43 對應Q235,E50 對應 Q345。Q235 與 Q345 連接時, 應該選擇低強度的 E43, 而不是 E50。焊接設計中不得任意加大焊縫。焊縫的重心應盡量與被連接構件重心接近( 詳細內容可查閱規范關于焊縫構造方面的規定)。高強螺栓的使用領域日益廣泛。螺栓通常使用 8.8s 和 10.9s 兩個強度等級, 根據受力特點分承壓型和摩擦型。兩者計算方法不同,高強螺栓最小規格M12,常用 M16~M30, 超大規格的螺栓性能不穩定, 設計中應慎重使用。普通螺栓抗剪性能差, 可在次要結構部位使用。連接板選取厚度為梁腹板厚度加4mm。然后驗算凈截面抗剪。節點設計必須考慮安裝螺栓、現場焊接等的施工空間及構件吊裝順序。構件到運現場無法安裝是初學者常遇到的問題。節點設計還應考慮制造廠的工藝水平: 比如鋼管連接節點的相貫線的切口需要數控機床等設備才能完成。
四、鋼結構在工業建筑施工環節的優化
1、鋼結構的施工開展之前，應該查看工程現場，對設計圖紙進行分析。在接到施工任務后應對施工現場進行仔細的勘察，主要查看現場吊裝設備站位地點、現場拼裝場地位置、拼裝設備站位地點、現場有無障礙物、現場臨時道路是否具備運輸及安裝條件等。仔細核對圖紙并與土建及結構支架的跨距、標高進行復合。保證在沒有錯誤的前提下進行制作。對圖紙上的鋼結構進行分解計算重量。主要計算幾個安裝、制作參數。單片桁架重量、整個鋼結構重量、上、下弦支撐的重量及平臺重量。桁架上下弦起拱度計算，一般按設計圖紙要求進行制作起拱。一般桁架的起拱按大于24米按L/500，小于24米可不考慮。幾個參數的計算務必準確無誤。
2、為了提高鋼結構工業建筑的穩定性，我們首先要進行地腳螺栓環節的堅固性的提升，促進其地腳螺栓環節的精度有效控制，確保其鋼結構的有效應用。在地腳螺栓的埋設過程中，我們要促進其精度的提升，促進其下序環節穩定運行。我們要做好鋼柱的地腳螺栓安裝的準備工作，促進其平面控制網系統的內部各個環節的有效協調，促進其螺栓的安裝精度的提升，以滿足實際工作的需要。把柱腳的底板的十字線彈出，地腳螺栓的中心線彈出，柱腳剪力孔清理干凈，待鋼柱就位后，調整標高，把螺母緊固。
3、在鋼結構工業建筑的施工環節中，我們要進行梁柱安裝環節及其柱間支撐環節精度的有效控制，促進其空間剛度單元的穩定性，以保證其安裝環節的協調。我們要進行墊板環節的有效應用，促進其定位線的精確性，促進其整體運作系統的有效優化。采用高強螺栓連接或者焊縫連接時，均勻滿足設計規范的要求。保證其結構在豎向和橫向的整體穩定性滿足設計的要求。
4、為了促進結構構件的有效安裝，我們要進行構件的儲存工作的健全，促進其構件設備的有效應用，滿足實際工作環節的需要。我們要按照相關的堆放規范，進行構件管理，確保該環節的有效運作。存放場地應設專人進行管理，并按供貨要求和供貨清單進行清點，資料存檔.構件堆放時H型構件應立放，不得平放.每個構件的支點不得少于兩個，支點的位置宜在構件端部七分之一跨處，疊放時不得超過三層并用木方正確的分層墊好墊平，支點應上下對齊。
五、結束語
總的來說，鋼結構工業建筑在設計及施工環節，要采取合理的措施進行優化，根據工程開展的過程中，根據實際需要進行改進調整，盡可能的使工業建筑工程更加經濟合理，以創造更多的經濟利益及社會效益。
參考文獻：
[1]黃春華. 當代工業建筑設計新趨勢探討[D].天津大學,2006.
