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工业厂房结构工程的现状和优化设计

来源:原创论文网 添加时间:2021-03-22

  摘    要: 文中以工业厂房建筑结构为基础,探索结构设计优化的有效方式,以实际工程为切入点,开展切实可行的优化设计分析。

  关键词: 防火; 建材; 立面结构;

  Abstract: Based on the building structure of industrial factory building, this paper explores the effective way of structural design optimization, and takes practical engineering as the starting point to carry out practical optimization design analysis.

  Keyword: Fire prevention; Building materials; Facade structure;

  1 、工业厂房建筑结构工程概述

  在优化设计工业厂房建筑结构期间,某厂房实际占地面积有1500平方米,厂房建筑以钢结构为主,防火等级设计为一级。厂房工程建筑资金共计投用2000万人民币。以工业厂房实际生产需求为基础,开展建筑结构优化设计。

  2、 优化设计

  2.1、 防火设计

  现阶段,工业厂房整体建筑项目,其结构设计通常以钢结构为主,相比混凝土建筑结构,钢结构建筑设计更具性能优势,表现在结构稳定性与可塑性等方面。然而,钢结构与混凝土结构相比,防火性能不理想。鉴于钢材具有较强的导热能力,温度较高将会对钢材性能产生一定影响。当温度达到100摄氏度时,钢材抗拉性能将会有所削弱。如若温度处于持续增长状态,当温度升至250摄氏度时,钢材强韧性有所削弱。如若温度升至500摄氏度时,钢材性能将会丧失,甚至引起厂房建筑结构发生坍塌事件。为此,以厂房安全为设计视角,加强厂房建筑结构设计优化,如若钢材温度升至150摄氏度,应关注厂房防火性能,以此保障厂房隔热安全性[1]。
 

工业厂房结构工程的现状和优化设计
 

  2.2、 抗震设计

  近年来,地震事故频繁发生,究其原因在于:钢结构设计规范性不足,难以顺应施工建设的各项需求,引起厂房建筑结构稳定性缺失现象,由此造成地震事件发生,工厂建筑结构发生倒塌事件,形成较为严重人员伤亡事故。为此,加强钢结构抗震性能优化设计,尤为关键。钢结构抗震性能,在厂房建筑设计环节中,占据较为关键的环节。钢结构设计期间,应综合开展钢结构抗震性能设计工作,保障厂房抗震性能的规范性。

  具体抗震设计表现为:以工业厂房建筑项目整体结构为视角,结合厂房建筑需求,全面掌握工业厂房的建筑特点,融合抗震设计元素,使其抗震性能处于合理状态。在抗震设计期间,设计人员应加强厂址确定与优化,减少厂房建设位置处于地质结构不稳定的区域,减少地震问题对工业厂房建筑结构产生的影响。在建筑抗震结构设计期间,应以建筑结构整体稳定性为优先设计原则,以此保障厂房抗震性能的标准性。

  钢结构在厂房建筑结构中占据较为关键的位置。为此,在开展钢结构抗震设计期间,应从钢结构配件性能予以考量,比如受力性能、结构稳定性等。在性能确定的基础上,最大程度地降低负面因素造成的影响,有效发挥钢结构建筑稳定性能的优势。抗震系统设计,在工业厂房建筑设计中,应作为优化设计的重要环节,以期提升厂房建筑结构的安全性。针对厂房结构性能分析期间,应综合考量多方因素,以钢结构建筑实际需求为基础,完成结构框架设计与选择,提升节点设计工作有效性,保障建材性能,提升钢结构整体稳定性,以此保障工业厂房抗震性能的规范性。

  2.3、 防腐蚀设计

  钢结构腐蚀现象,将会在一定程度上减少钢材构件截面大小。如若在钢材表面发生腐蚀问题,将会严重危及工业厂房建筑项目的安全性,削弱钢结构使用性能,使其应用周期有所减少。钢结构腐蚀现象的发生条件,以自然潮湿环境因素为主。为此,以钢结构腐蚀成因为出发点,加强防腐蚀优化设计,以此保障钢结构厂房使用周期。防腐蚀设计的有效方法为:保持氧元素与钢结构处于隔离状态、涂刷防腐材料等。此外,针对钢结构防腐设计,应综合考量环境因素,以期保障防腐设计的科学性,保障厂房安全。

  2.4、 建材优选

  在设计规划工业厂房建筑结构期间,应科学开展建材甄选工作,合理开展建材甄选,有助于提升设计优化效果。建材性能差异,将会直接危及厂房建筑结构设计效果,使其稳定性与安全性受到影响。为此,在建筑结构优化设计期间,应加强结构设计各项规范内容的遵守,结合各类设计需求完成建材选择,以此保障建材使用的适用性。工业厂房在实际建设期间,其资金使用存在多重要求,应加强建材品质规范性使用,提升建材使用的成本规划效果,减少建材使用产生的资金浪费问题。以案例工程为例,在建材选择期间,应综合考量钢材自身性能,比如防火性能较差,应选择防火性能优异的建材,以此规避防火性能欠佳问题,达成设计优化目标。

  2.5、 支撑设计优化

  针对支撑系统开展的优化设计,应保障设计人员有效获取厂房生产的实际需求,加强厂房支撑结构的优化效果。以案例工程支撑结构为例,在机械设备有序运行期间,实际产生的生产振动力,结合大型设备生产期间行程单格体积与吨位等条件,制定科学的支撑体系,旨在提升厂房建筑工程垂直方向整体的支撑性能,有序完成支撑构件内力设计,优化支撑钢构件数量,有效控制钢构件截面大小,借助三点架构焊接形式,提升建筑项目横向支撑力的保持效果。屋面板在设计期间,应借助轻质混凝土完成建筑构建,以此保障荷载设计效果。基于案例厂房所在地区,具有多雨特性,以期提升排水便利性。

  2.6、 立面结构安全性优化

  在案例厂房中,其建筑结构在设计期间,优化设计应侧重厂房实用性,加强厂房整体色彩设计审美效果。线条设计方式,取决于厂房立面高度因素,以此顺应建筑工程的各项施工需求,提升厂房设计的美观性。针对厂房危险区,色彩以红色为主,以此提升建筑设计的实用性,增加工作人员厂房工作的安全性。

  2.7 、节能环保优化设计

  在厂房设计期间,应综合考量节能与环保设计元素,以此提升厂房生产活动的生产效率。在屋顶设计期间,应借助浅色设计元素,以此加强太阳辐射的反射效果,科学优化能源使用问题。如若在寒冷天气环境中,加强室内码头环境使用,以此降低能源消耗。借助吊顶式风扇加强热量消耗,提升空气流动效果,以此提升厂房从业人员的工作舒适度,减少空调使用。

  3 、结论

  综上所述,针对工业厂房开展施工建设时,应严格依据相关建设要求,完成施工建设。在结构设计期间,设计人员应结合工厂实际工作需求、厂房结构设计特点,综合开展结构设计优化,以此达成合理性设计效果,充分利用建筑空间,以期营建优质安全的建筑环境。

  参考文献

  [1]徐小斌.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].居舍,2019(01):105.

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