工業建筑結構設計的復雜性與安全性分析

陳宇 霍佳

摘 要：近年來，我國的工業有了很大進展，工業建筑是建筑的一種類型，其結構設計具有較高的復雜性和安全性。本文基于大量文獻和實踐經驗，首先簡要分析了工業建筑的概念及特點，然后基于工業建筑結構設計的復復雜性與安全性，對工業建筑結構設計內容進行了探討，具體包括工業建筑結構選型、平面布置、生產工藝要求、防腐蝕設計、防震設計等相關內容，凸顯出工業建筑結構設計的復雜性和安全性要求。

關鍵詞：工業建筑；結構設計；復雜性；安全性

1 引言

工業建筑不僅要滿足企業進行日常生產活動的需要，還要滿足企業進行安全生產的需要，同時也要兼顧建筑外表的美觀性。建筑結構設計直接影響著整個建筑的造價，還影響著建筑的內部空間布局和外觀，因此，在建筑施工前一定要做好建筑的結構設計。但是實際的設計工作是一項十分復雜、專業性非常強、涉及到的因素非常多的系統工作，因此，要做好設計工作并不容易。下面本文就對工業建筑結構設計的復雜性與安全性進行分析研究，并提出有針對性的措施。

2 選擇工業建筑結構類型

結構設計在工業建筑當中，一般情況下建筑物會產生相應的變化，是由于生產設備的改變的情況下及生產容量的變化下發生的，而且，要保證工業建筑設備及工業建筑物的使用時間，在工業建筑當中，還應該對其投資預算及建筑結構設計要準求吻合。對于建筑結構類型的有效選擇，能夠有效確保工業建筑結構設計的科學及合理性。（1）受力構件，Q345-B和Q235-B鋼，一般在工業建筑結構設計過程當中廣泛選擇的，對于吊車梁的選擇，一般為Q345-C和Q235-C鋼，平板臺及欄桿的選擇為Q235-A鋼，這樣對于建筑材料的使用上，以國家規定為標準，其力學功能、化學成分上都能夠達到。（2）對于變形掌控以及鋼結構應力的準求。在強度設計數值上鋼梁應力需要達到90%，強度設計數值在鋼柱應力上需要達到95%，在變形容許值上要和鋼構件變形需相吻合。在鋼柱、鋼梁當中一般會選擇焊接H型鋼，利用墻皮檁條的組合是在檁條加槽鋼上使用的，卷邊槽形冷彎薄壁型則是在其他的檁條進行使用的，對陣風系統這方面來說，在墻皮檁條的計算當中是不需要考慮的。（3）在我國，對于建筑結構方面廣泛應用的是鋼結構及鋼筋混凝土。而且。其中最為方便的就屬鋼筋混凝土，很容易得到建筑材料的，能夠很方便的在施工現場及預制進行澆筑，耐腐蝕及耐火性是其中最為顯著的特點，而且在建筑范圍上有著很廣泛的適應性；工業體建筑當中一般為鋼結構，能夠有效的降低在建筑中的成本，對于施工工期可以大量的進行減短，但是，在耐火、耐腐蝕的設計方面，在鋼結構當中是必須要重視的問題，對于鋼結構設計的應用，一般會在大跨度以及大空間、振動大的生產建筑中可以廣泛的看到它們的身影。

3 分析工業建筑結構設計的數據

結構設計在工業建筑的應用的過程當中，其基本原則因以經濟安全為準，對于建筑質量應該最大限度的確保。對國家具體的規章制度一般規格嚴格遵守并執行，對于相關的設計標準更是如此。分析數據，在工業建筑數據結構當中主要有以下幾方面：基本的雪壓、最好和最低的溫度數據、所使用的場地土的類別、地下的水位數據、地震設防烈度數據以及設計地震的分組數據等等。就目前來看，在工業建筑結構設計當中應該嚴格遵循國家的規章制度，這是在工業建筑結構抗震設計中必須要注意的問題，這樣才能滿足工業建筑抗震結構設計過程中的相關要求。

4 生產工藝要求

建造后的工業建筑是用于生產活動的，為了生產活動的正常運作，工業建筑結構設計必要以生產工藝為依據，將生產工藝和生產活動做出結構設計的出發點，這樣才能保證工業建筑結構設計合理。對于工業建筑而言，其生產工藝要求主要體現在三個方面：（1）生產流程。生產流程影響著各部門、各工段平面的次序和相關關系；（2）運輸方式及工具。運輸方式及工具影響著工業建筑結構類型選用、平面布置等設計工作；（3）生產特點。生產活動具有污染、易燃易爆等特點，做好生產環境、防腐蝕等方面的設計工作。

5 處理基礎地基

在基礎地基處理方案上的挑選，應該綜合施工場地的相關狀況。比如說：預應力混凝土管樁以及地基處理樁等?？茖W、合理掌握單樁承載性能是在樁基設計過程當中必須要注意的，對于數值的要求在單樁承載性能特征上為80%以內。對于樁型的挑選，想要最好的必須在固有的建筑間距離相近或新建的建筑物的狀態中，由于固有建筑物會給其他方面帶來一定的影響，所以在樁基施工作業中要做好防患。淺圖層的建筑基礎持力層更適合于室外的水溝以及鋼梯等，這些均屬于是構筑物地基處理或者是次要建筑物的方面，這需要進行有效的處理，要務實處理其原土方面，砂夾石的更換更適合于超挖分層的狀況下，對其處理必須進行壓實才更為合理。

6 科學進行空間設計

在進行工業建筑結構設計工作時，要根據實際的生產需要，進行總平面的布置，既能滿足方便生產的需求，又能最大限度節約空間。各類建筑物的選址和空間布局，要考慮運輸道路和管道走向，確保能充分利用道路的運輸能力，并符合管道的走向要求。生產工作區和生活區一定要劃分開來，并且之間的距離要符合國家相關規定和安全要求，確保生活區不會受到生產工作區危險源的影響。生產工作區也要根據實際生產要求，統籌規劃，做好各類工業建筑的分區，確保各個建筑之間具備一定的安全距離，進而保障危險的建筑不會對其他建筑造成影響。生活區的設置，要保障人員的日常生活需要，各個生活建筑物的設計要合理，且符合人們的生活需求，為人們提供優質的生活服務。

7 防腐蝕設計

第一，選用防腐性能好的材料，或對建材采用防腐措施。如，門窗使用木質、塑料、玻璃鋼等防腐性能好的材料；金屬掛件涂抹耐腐蝕的涂料，在金屬表面形成防腐層；地面采用瀝青混凝土、花崗巖等材料。第二，結構構件采用鋼筋混凝土材質，同時是混凝土表面涂抹耐腐蝕的涂料。如果結構構件使用鋼材，務必要做好防腐蝕措施，必須在鋼表面涂抹環氧樹脂漆等材質的防腐蝕涂料。第三，帶有腐蝕性的生產活動要集中布置在下風側或水流的下游，限制酸堿鹽類物質腐蝕工業建筑結構。

8 防震設計

根據我國相關規定，工業建筑方防震設計要求比較高，如果不能達到安全性要求，一旦遭受意外的沖擊振動，所造成的后果是嚴重的，特別是生產活動具有易燃易爆特點的，危及工業建筑區內及周圍范圍內的人員生命安全。因此，進行工業建筑結構設計時，必須合理進行防震設計，符合抗震要求。當工業建筑結構規則、對稱，整體性比較好時，按照工業建筑結構及其抗側力結構進行抗震設計；當工業建筑結構整體性比較差使，要按照工業建筑結構抗震設計要求采用相應的加強措施，增強工業建筑結構的抗震性；當工業建筑廠房的結構高差比較大時，必須將生產用房與生活用房、管理用房等分開來布置，并分開相鄰的抗震縫，便于提高結構的抗震性。此外，抗震縫兩側要布置墻等構件，并按照設計要求合理控制抗震縫寬度。

9 結語

綜上所述，社會的飛速發展，以及新技術的不斷的創新，人類對工業建筑的需求以及要求上不斷的提升。因此，在工業建筑結構設計當中，從復雜性和安全性兩方面作為出發點，對工業建筑結構設計必須嚴格要求其遵循準則，對設計進行合理的優化，讓工業建筑結構設計在工業實際當中更吻合，從而有效提高我國工業建筑的水平。

參考文獻：

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