工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性與安全性分析

陳宇 霍佳

摘 要：近年來，我國的工業(yè)有了很大進展，工業(yè)建筑是建筑的一種類型，其結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較高的復(fù)雜性和安全性。本文基于大量文獻(xiàn)和實踐經(jīng)驗，首先簡要分析了工業(yè)建筑的概念及特點，然后基于工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)復(fù)雜性與安全性，對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容進行了探討，具體包括工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)選型、平面布置、生產(chǎn)工藝要求、防腐蝕設(shè)計、防震設(shè)計等相關(guān)內(nèi)容，凸顯出工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)雜性和安全性要求。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計；復(fù)雜性；安全性

1 引言

工業(yè)建筑不僅要滿足企業(yè)進行日常生產(chǎn)活動的需要，還要滿足企業(yè)進行安全生產(chǎn)的需要，同時也要兼顧建筑外表的美觀性。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響著整個建筑的造價，還影響著建筑的內(nèi)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(jié)構(gòu)設(shè)計。但是實際的設(shè)計工作是一項十分復(fù)雜、專業(yè)性非常強、涉及到的因素非常多的系統(tǒng)工作，因此，要做好設(shè)計工作并不容易。下面本文就對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的復(fù)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(yè)建筑結(jié)構(gòu)類型

結(jié)構(gòu)設(shè)計在工業(yè)建筑當(dāng)中，一般情況下建筑物會產(chǎn)生相應(yīng)的變化，是由于生產(chǎn)設(shè)備的改變的情況下及生產(chǎn)容量的變化下發(fā)生的，而且，要保證工業(yè)建筑設(shè)備及工業(yè)建筑物的使用時間，在工業(yè)建筑當(dāng)中，還應(yīng)該對其投資預(yù)算及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要準(zhǔn)求吻合。對于建筑結(jié)構(gòu)類型的有效選擇，能夠有效確保工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)及合理性。（1）受力構(gòu)件，Q345-B和Q235-B鋼，一般在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程當(dāng)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(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)，其力學(xué)功能、化學(xué)成分上都能夠達(dá)到。（2）對于變形掌控以及鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力的準(zhǔn)求。在強度設(shè)計數(shù)值上鋼梁應(yīng)力需要達(dá)到90%，強度設(shè)計數(shù)值在鋼柱應(yīng)力上需要達(dá)到95%，在變形容許值上要和鋼構(gòu)件變形需相吻合。在鋼柱、鋼梁當(dāng)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(fēng)系統(tǒng)這方面來說，在墻皮檁條的計算當(dāng)中是不需要考慮的。（3）在我國，對于建筑結(jié)構(gòu)方面廣泛應(yīng)用的是鋼結(jié)構(gòu)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(xiàn)場及預(yù)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(yīng)性；工業(yè)體建筑當(dāng)中一般為鋼結(jié)構(gòu)，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(shè)計方面，在鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)中是必須要重視的問題，對于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的應(yīng)用，一般會在大跨度以及大空間、振動大的生產(chǎn)建筑中可以廣泛的看到它們的身影。

3 分析工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的數(shù)據(jù)

結(jié)構(gòu)設(shè)計在工業(yè)建筑的應(yīng)用的過程當(dāng)中，其基本原則因以經(jīng)濟安全為準(zhǔn)，對于建筑質(zhì)量應(yīng)該最大限度的確保。對國家具體的規(guī)章制度一般規(guī)格嚴(yán)格遵守并執(zhí)行，對于相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)更是如此。分析數(shù)據(jù)，在工業(yè)建筑數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要有以下幾方面：基本的雪壓、最好和最低的溫度數(shù)據(jù)、所使用的場地土的類別、地下的水位數(shù)據(jù)、地震設(shè)防烈度數(shù)據(jù)以及設(shè)計地震的分組數(shù)據(jù)等等。就目前來看，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中應(yīng)該嚴(yán)格遵循國家的規(guī)章制度，這是在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計中必須要注意的問題，這樣才能滿足工業(yè)建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的相關(guān)要求。

4 生產(chǎn)工藝要求

建造后的工業(yè)建筑是用于生產(chǎn)活動的，為了生產(chǎn)活動的正常運作，工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必要以生產(chǎn)工藝為依據(jù)，將生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)活動做出結(jié)構(gòu)設(shè)計的出發(fā)點，這樣才能保證工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計合理。對于工業(yè)建筑而言，其生產(chǎn)工藝要求主要體現(xiàn)在三個方面：（1）生產(chǎn)流程。生產(chǎn)流程影響著各部門、各工段平面的次序和相關(guān)關(guān)系；（2）運輸方式及工具。運輸方式及工具影響著工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)類型選用、平面布置等設(shè)計工作；（3）生產(chǎn)特點。生產(chǎn)活動具有污染、易燃易爆等特點，做好生產(chǎn)環(huán)境、防腐蝕等方面的設(shè)計工作。

5 處理基礎(chǔ)地基

在基礎(chǔ)地基處理方案上的挑選，應(yīng)該綜合施工場地的相關(guān)狀況。比如說：預(yù)應(yīng)力混凝土管樁以及地基處理樁等。科學(xué)、合理掌握單樁承載性能是在樁基設(shè)計過程當(dāng)中必須要注意的，對于數(shù)值的要求在單樁承載性能特征上為80%以內(nèi)。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(tài)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(yè)中要做好防患。淺圖層的建筑基礎(chǔ)持力層更適合于室外的水溝以及鋼梯等，這些均屬于是構(gòu)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(wù)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(xué)進行空間設(shè)計

在進行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時，要根據(jù)實際的生產(chǎn)需要，進行總平面的布置，既能滿足方便生產(chǎn)的需求，又能最大限度節(jié)約空間。各類建筑物的選址和空間布局，要考慮運輸?shù)缆泛凸艿雷呦颍_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(chǎn)工作區(qū)和生活區(qū)一定要劃分開來，并且之間的距離要符合國家相關(guān)規(guī)定和安全要求，確保生活區(qū)不會受到生產(chǎn)工作區(qū)危險源的影響。生產(chǎn)工作區(qū)也要根據(jù)實際生產(chǎn)要求，統(tǒng)籌規(guī)劃，做好各類工業(yè)建筑的分區(qū)，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(qū)的設(shè)置，要保障人員的日常生活需要，各個生活建筑物的設(shè)計要合理，且符合人們的生活需求，為人們提供優(yōu)質(zhì)的生活服務(wù)。

7 防腐蝕設(shè)計

第一，選用防腐性能好的材料，或?qū)ú牟捎梅栏胧?。如，門窗使用木質(zhì)、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(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鋼筋混凝土材質(zhì)，同時是混凝土表面涂抹耐腐蝕的涂料。如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用鋼材，務(wù)必要做好防腐蝕措施，必須在鋼表面涂抹環(huán)氧樹脂漆等材質(zhì)的防腐蝕涂料。第三，帶有腐蝕性的生產(chǎn)活動要集中布置在下風(fēng)側(cè)或水流的下游，限制酸堿鹽類物質(zhì)腐蝕工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。

8 防震設(shè)計

根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定，工業(yè)建筑方防震設(shè)計要求比較高，如果不能達(dá)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(yán)重的，特別是生產(chǎn)活動具有易燃易爆特點的，危及工業(yè)建筑區(qū)內(nèi)及周圍范圍內(nèi)的人員生命安全。因此，進行工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須合理進行防震設(shè)計，符合抗震要求。當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)規(guī)則、對稱，整體性比較好時，按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)及其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)進行抗震設(shè)計；當(dāng)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)整體性比較差使，要按照工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計要求采用相應(yīng)的加強措施，增強工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的抗震性；當(dāng)工業(yè)建筑廠房的結(jié)構(gòu)高差比較大時，必須將生產(chǎn)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(jié)構(gòu)的抗震性。此外，抗震縫兩側(cè)要布置墻等構(gòu)件，并按照設(shè)計要求合理控制抗震縫寬度。

9 結(jié)語

綜上所述，社會的飛速發(fā)展，以及新技術(shù)的不斷的創(chuàng)新，人類對工業(yè)建筑的需求以及要求上不斷的提升。因此，在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，從復(fù)雜性和安全性兩方面作為出發(fā)點，對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須嚴(yán)格要求其遵循準(zhǔn)則，對設(shè)計進行合理的優(yōu)化，讓工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在工業(yè)實際當(dāng)中更吻合，從而有效提高我國工業(yè)建筑的水平。

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