工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析

工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析

张博超

中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司辽宁沈阳110000

摘要：在改革开放的背景下，伴随着社会经济突飞猛进的进步、工业建筑规模的扩展，各方面对于工业建筑有着越来越高的准求。接下来，文章从工业建筑结构类型的不同出发，按照工业建筑结构设计的基本特征与设计准则，针对工业建筑结构设计的复杂性及安全性进行论述。望能够对同行业有一定的参考价值。

关键词：工业建筑；结构设计；复杂性；安全性

引言

随着我国经济的快速发展，建筑业也随着这股发展的大潮获得了迅速的发展，其中发展最快的要数工业建筑。工业建筑不仅要满足企业进行日常生产活动的需要，还要满足企业进行安全生产的需要，同时也要兼顾建筑外表的美观性。建筑结构设计直接影响着整个建筑的造价，还影响着建筑的内部空间布局和外观，因此，在建筑施工前一定要做好建筑的结构设计。但是实际的设计工作是一项十分复杂、专业性非常强、涉及到的因素非常多的系统工作，因此，要做好设计工作并不容易。下面本文就对工业建筑结构设计的复杂性与安全性进行分析研究，并提出有针对性的措施。

1选择工业建筑结构类型

结构设计在工业建筑当中，一般情况下建筑物会产生相应的变化，是由于生产设备的改变及生产容量的变化下发生的，而且，要保证工业建筑设备及工业建筑物的使用时间，在工业建筑当中，还应该对其投资预算及建筑结构设计要求吻合。对于建筑结构类型的有效选择，能够有效确保工业建筑结构设计的科学及合理性。（1）受力构件，Q345-B和Q235-B钢，一般在工业建筑结构设计过程当中广泛选择的，对于吊车梁的选择，一般为Q345-C和Q235-C钢，平板台及栏杆的选择为Q235-A钢，这样对于建筑材料的使用上，以国家规定为标准，其力学功能、化学成分上都能够达到。（2）对于变形掌控以及钢结构应力的要求。在强度设计数值上钢梁应力需要达到90%，强度设计数值在钢柱应力上需要达到95%，在变形容许值上要和钢构件变形相吻合。在钢柱、钢梁当中一般会选择焊接H型钢，利用墙皮檩条的组合是在檩条加槽钢上使用的，卷边槽形冷弯薄壁型则是在其他的檩条进行使用的，对阵风系统这方面来说，在墙皮檩条的计算当中是不需要考虑的。（3）在我国，对于建筑结构方面广泛应用的是钢结构及钢筋混凝土。而且。其中最为方便的就属钢筋混凝土，很容易得到的建筑材料，能够很方便的在施工现场及预制进行浇筑，耐腐蚀及耐火性是其中最为显著的特点，而且在建筑范围上有着很广泛的适应性；工业建筑当中一般为钢结构，能够有效的降低在建筑中的成本，对于施工工期可以大量的进行减短，但是，在耐火、耐腐蚀的设计方面，在钢结构当中是必须要重视的问题，对于钢结构设计的应用，一般会在大跨度以及大空间、振动大的生产建筑中可以广泛的看到它们的身影。

2工业建筑结构设计的复杂性与安全性

2.1科学进行空间设计

在进行工业建筑结构设计工作时，要根据实际的生产需要，进行总平面的布置，既能满足方便生产的需求，又能最大限度节约空间。各类建筑物的选址和空间布局，要考虑运输道路和管道走向，确保能充分利用道路的运输能力，并符合管道的走向要求。生产工作区和生活区一定要划分开来，并且之间的距离要符合国家相关规定和安全要求，确保生活区不会受到生产工作区危险源的影响。生产工作区也要根据实际生产要求，统筹规划，做好各类工业建筑的分区，确保各个建筑之间具备一定的安全距离，进而保障危险的建筑不会对其他建筑造成影响。生活区的设置，要保障人员的日常生活需要，各个生活建筑物的设计要合理，且符合人们的生活需求，为人们提供优质的生活服务。

2.2防腐蚀设计

目前，在不少的工业建筑结构设计中会使用到盐酸盐类别的侵蚀性溶液，这一类溶液的使用会给生产空间内的空气、水资源、土壤中带来巨大的侵蚀性物质，致使整个工业建筑物形成一定的腐蚀，所以，工业建筑结构设计上要注意做好防腐蚀设计。工业建筑结构设计过程当中，针对具有腐蚀性的生产厂房要进行统一设计，把这些腐蚀性厂房以垂直的方向布置在水流的下风向，进行排水明沟的科学设置，保证排队坡度的充分。工业建筑空间分布、建筑材料的选择及建筑结构设计过程当中，要采取对应性的防腐蚀措施，建筑结构设计上可采用敞开式或半敞开式，这样促使建筑具备很好的通风性能，在根本上降低建筑腐蚀问题发生的可能性。工业建筑基础方面，要想防止生产过程中侵蚀性溶液渗透在地下形成一定的腐蚀，需要提前做好排水设施的科学设置，挑选适合的基础性材料，加强混凝土钢筋保护层，对基础外表做好充分的防腐准备。

2.3防震设计

防震设计是关键的，它在工业建筑结构设计上占据首要位置，因为它直接决定着工业建筑结构的安全性。根据我国相关规定，工业建筑方防震设计要求比较高，如果不能达到安全性要求，一旦遭受意外的冲击振动，所造成的后果是严重的，特别是生产活动具有易燃易爆特点的，危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此，进行工业建筑结构设计时，必须合理进行防震设计，符合抗震要求。当工业建筑结构规则、对称，整体性比较好时，按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计；当工业建筑结构整体性比较差时，要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施，增强工业建筑结构的抗震性；当工业建筑厂房的结构高差比较大时，必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置，并分开相邻的抗震缝，便于提高结构的抗震性。此外，抗震缝两侧要布置墙等构件，并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。

2.4空间的科学合理性布置

工业建筑结构设计作业当中，需做好总平面的科学性布置，按照实际的生产流程与生产工艺，需要将建筑物的选址、分区加以明确化，特别是要分布好运输管道相互间的关系，并且需要布置好一定的公用设备。生产空间中要划分行政管理用房、生产辅助用房、配置完善的公用设施。对于生产区的保管要搞好生产区域的划分工作，安排相应的公用设备，这样的话企业各项工作才能够顺利的进行下去。可是受到某些生产行业特殊性的影响，譬如包含了一些对人体有害的腐蚀性因素的建筑，这些工业建筑是不可以在生活区的，以免给其他的健康人群带来巨大的危害。

2.5建筑结构设计数据分析

在进行工业建筑结构设计时，要兼顾成本与安全，在保证建筑质量的前提下，最大限度的减少建筑成本。对建筑结构的设计数据进行全面的分析比较，确保其符合国家相关标准和行业规章的要求。分析的设计数据主要包括：雪载荷基准压力、环境的最高和最低温度、地下水深度、地震相关数据等。通过分析比较，对于不符合的数据采取有效的措施进行整改，确保建筑结构设计符合国家的规章制度要求。

3满足工业生产需要

建筑的结构要满足工厂进行生产时所需运输工具的需要和进行基本生产的需求，为生产制造提供优质的服务。同时还要做好整个建筑的防腐设计，在某些较恶劣的生产环境下，会对建筑造成腐蚀，如果防腐设计不合理，没有对建筑的结构进行保护，在腐蚀环境的长期影响下，整个建筑结构的完整性会遭到破坏，进而严重威胁到生产工人和机械设备的安全。因此，在进行工业建筑结构设计时，要针对不同情况做好有针对性的防腐施工，确保建筑在恶劣的生产条件下具有较高的耐腐蚀性能。

结语

综上所述，社会的飞速发展，以及新技术的不断的创新，人类对工业建筑的需求及要求上不断的提升。因此，在工业建筑结构设计当中，从复杂性和安全性两方面作为出发点，对工业建筑结构设计必须严格要求其遵循准则，对设计进行合理的优化，让工业建筑结构设计在工业实际当中更吻合，从而有效提高我国工业建筑的水平。

参考文献

[1]胡中汉.关于工业建筑结构设计的复杂性与安全性概述[J].城市建设理论研究（电子版），2015.

[2]冯超.对我国现代工业建筑结构设计中几个问题的探讨[J].黑龙江科技信息，2016.