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摘要：随着现代工业和经济的发展，对工业建筑结构的要求也越来越多，其结构体系趋于多样化。现代的建筑不仅在外型上越来越复杂、要求越来越高，在其布置方面也变得复杂，因此，在设计时要求也越来越高。本文就是针对工业建筑在进行结构设计时常出现的问题进行分析与探讨。
关键词：工业建筑；结构设计；常见错误
中图分类号：B83文献标识码： A
引言
工业建筑结构的设计是整个建筑的灵魂，好的建筑结构设计才能够更好的体现出建筑的质量和实用性。我国的工业建筑发展相对较晚，在结构设计方面还存在着一些不足，在经过长期的发展，已经取得了一定的成绩，并且能够有效的提升建筑的整体质量。本文介绍了工业建筑结构设计的基本内容，并且就一些出现的问题进行详细的阐述。
一、工业建筑结构设计基本原则
1、设计材料选用原则
针对不同建筑强度要求选择不同型号的钢板，如受力构件选择Q235-B、平台板选择Q235-A、吊车梁选择Q345-C等。选择的钢材要通过国家相关的质量检测体系认证，确保质量可靠。在一些特殊要求的工程中要选用特种钢材，如高炉炉壳选择BB503、转炉平台选择铸铁板等。在钢板型号确定后，按照钢板的型号配置对应的焊条。如受力构件Q235-B选用E4315焊条，受力构件对焊接要求等级为一级，必须有足够的焊接牢固度才能承担起结构受力主体的重任，没有特殊要求的结构可以选择E4301型焊条。依据相同原则，助焊剂和焊锡丝也应该视具体情况分别对应选用。螺栓和螺母也有性能等级之分，同样要求符合相关规定。混凝土的垫层与基层应分别采用C15和C25型混凝土，结构受力较大的则应选用C30至C50。此外，还有高温耐热性和防水性混凝土可供不同条件要求选用。除了上述材料的选用外，还应该注意钢结构的防锈涂装。避免结构生锈，影响建筑的刚度和强度。
2、设计基本要求
在对钢结构应力和变形的控制中，有一些要求：钢梁应力≥强度设计值乘以90%；钢柱应力≥强度设计值乘以95%；钢构件变形=变形容许值乘以100%。在钢筋混凝土中，结构配筋要求为：框架梁配筋率在1.2%-1.7%之间；框架柱配筋率在0.7%-1.1%之间；独立基础配筋率大于等于0.15%；单桩单柱承台0.1%。结构设计要围绕安全性强、经济合理度高、工程质量高这三方面，并要依照国家规程，遵守国家规定来执行。
二、工业建筑结构设计中需要注意的几点问题
1、钢结构与工艺设计的协调性
钢结构的工业厂房是为生产企业提供生产的重要地点，是生产中必不可少的重要部分。很多工业厂房的钢结构设计质量相对较差，主要体现在钢支架的分布不合理、墙体的规格参数不满足标准要求等。钢结构的厂房包括很多方面，设计者需要根据企业的使用需求来进行合理的结构选择，对于一些相对较大的结构需要采用合理的网架结构从而能够更好的减少建筑整体的压力。另外，在结构的选择上也可以通过使用不同的材料来实现支撑结构，这也是降低厂房压力的重要措施。如无缝钢管有着很好的空截面，在进行输送流体时可用作管道;钢管和卿钢等相比，强度相对较弱，但是其质量相对较低，稳定性相对较好。所以，设计者在设计过程中，首先要考虑设计的工艺需求。对于整体的结构设计，在方案选择中就要广泛的选择，同时多了解工艺的布置，明确工艺使用的具体条件，从而能够减少施工中出现的不必要的问题。
2、影响结构计算的因素多
结构设计的结构计算是一项重要的步骤，大多数的设计者都会采用计算结果来进行分析和评价，从而对结构设计的合理性进行判断。而影响结构计算的因素相对较多，其结果也直接关系着施工工艺的荷载问题，对于整个结构设计来说有着非常重要的作用，因此就要全面的进行综合考虑，把影响结构计算的因素全面的考虑在内。
目前我国的厂房质量还有待提高，尤其表现在近年来因天气情况出现的暴雨暴雪而产生的厂房坍塌现象。所以，厂房结构的设计要更加注重其使用的安全性，尤其是要把这些外界的影响因素考虑在内，从而提高厂房的荷载值，这样才能够更好的提高厂房使用的安全性。另外，很多厂房的设计构件都能够达到使用的需求，但是很多问题都出现在节点上，在发生外界干扰时，这些节点很容易发生问题，不能够承担起高符合的作用，而厂房的梁柱中心线通常都是不重合的，这样对节点的压力也相对较大，从而使整体的性能受到影响，所以，对于这些额外的影响因素应当格外的注意。
3、厂房的防火设计问题
钢结构的厂房在防火的能力方面相对较差，刚才在受热的过程中，其抗拉的强度会逐渐降低，从而出现变形的现象。而在温度过高时，刚才的强度就会随着温度的变化而逐渐的软化，从而失去了其应有的作用，导致厂房发生坍塌。所以，我们一方面要意识到钢结构厂房防火能力差的特点，同时还要明确钢结构的耐火要求。我国在钢结构厂房设计中也有了明确的规范，要求设计人员在进行设计的过程中严格按照防火保护的方案来对钢结构进行保护，这样才能更好的提高厂房的使用质量。当前，钢结构的厂房通常都会在钢结构材料中加入防火的涂料来作为防火的保护措施，在发生火灾时，这些涂料能够为钢结构提供一层隔热膜，从而加强钢结构的抗热能力，也能够更好的满足国家的相关规范要求。
4、除锈及涂装设计不合理
部分结构设计人员没有考虑设计项目的实际特点，简单套用其他项目的防锈及涂装设计，造成满足不了拟建项目的实际需要。钢结构应根据材料供货状况，采取必要的除锈处理，并进行防锈涂装。重要钢结构如转炉高层框架及平台、高炉炉壳、热风炉炉壳、炉身框架(柱、柱間支撑、框架梁)、炉顶刚架(柱、柱间支撑、框架粱)、热风炉主框架平台(柱、柱间支撑、框架梁)、重力除尘器壳体、热风主管、粗煤气管道、出铁场厂房刚架及吊车梁、出铁场平台梁、上料主皮带通廊等均采用喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5；其他普通钢结构采用手工除锈，除锈等级达到St3。具体涂装要求由业主、工艺专业确定。
5、地基
工业建筑的投资大、占地面积广、地质情况复杂多变，故在设计时需采用多种地基形式。载荷较大的地方采用桩基、独立基础、条形基础、弹性地基梁等。工业建筑的输送皮带支架一般采用底部铰接形式，传给地基的只有剪力和轴力，所以一般把地基设计为桩下条形基础。从设计角度而言，混凝土标号应符合结构耐久性要求（一般采用C25）。地基的配筋应尽量降低配筋率。条基交接部位的钢筋设置要有详细的工程图。条基交叉处的基底面积只能单独使用，不可重复使用，并要合理调整基宽。砌体结构局部墙体作用有较大的集中载荷，应根据具体要求适当加大地基宽度。另外需特别注意的是柱下条形基础，如果基础的翼缘板采用缓坡形式，应注意坡角不可过于陡峭，否则施工工艺性较差。
6、柱形件的设计要点
工业建筑结构设计中，轴向受力构件的应用极为广泛。柱截面选用时，为了经济，宜优先选用钢管混凝土柱或型钢格构柱。如角钢、槽钢、工字钢和钢管，也可用型钢或钢板制成组合截面柱。组合截面柱的腹杆体系有缀条式和缀板式两种。考虑到性价比，在工艺允许的情况下可增加纵向系杆，以减小厂房柱的平面外计算长度。支撑杆件的结构通常设计为单拉杆，或者是一镰一压杆件的组合形式。实际中根据受力大小和杆件长度灵活选用。单杆设计目前处于主流地位，也即在前后片杆件之间不设置缀条，这样便于架设中间穿行管道、楼梯和参观走廊。
结束语
总之，工业建筑的结构设计所要考虑的因素越来越多，形式也越来越复杂，这里所谈到的只是浅显的一部分。作为建筑结构设计人员，面对这种挑战，应该更全面的去思考解决问题，把握以人为本的原则，善于反思和总结以往设计中的经验和教训，使工业建筑设计跟上社会需求的步伐。
参考文献
[1]韩瑞芳.某钢结构工业厂房屋面系统的优化设计[J].山西建筑，2010年.
[2]于胤.浅析工业建筑结构设计体会[J].中国城市经济，2011年.
[3]姚大园.建筑结构设计优化方法及应用[J].江西建材，2012年.
关键词：工业建筑；结构设计；常见错误
中图分类号：B83文献标识码： A
引言
工业建筑结构的设计是整个建筑的灵魂，好的建筑结构设计才能够更好的体现出建筑的质量和实用性。我国的工业建筑发展相对较晚，在结构设计方面还存在着一些不足，在经过长期的发展，已经取得了一定的成绩，并且能够有效的提升建筑的整体质量。本文介绍了工业建筑结构设计的基本内容，并且就一些出现的问题进行详细的阐述。
一、工业建筑结构设计基本原则
1、设计材料选用原则
针对不同建筑强度要求选择不同型号的钢板，如受力构件选择Q235-B、平台板选择Q235-A、吊车梁选择Q345-C等。选择的钢材要通过国家相关的质量检测体系认证，确保质量可靠。在一些特殊要求的工程中要选用特种钢材，如高炉炉壳选择BB503、转炉平台选择铸铁板等。在钢板型号确定后，按照钢板的型号配置对应的焊条。如受力构件Q235-B选用E4315焊条，受力构件对焊接要求等级为一级，必须有足够的焊接牢固度才能承担起结构受力主体的重任，没有特殊要求的结构可以选择E4301型焊条。依据相同原则，助焊剂和焊锡丝也应该视具体情况分别对应选用。螺栓和螺母也有性能等级之分，同样要求符合相关规定。混凝土的垫层与基层应分别采用C15和C25型混凝土，结构受力较大的则应选用C30至C50。此外，还有高温耐热性和防水性混凝土可供不同条件要求选用。除了上述材料的选用外，还应该注意钢结构的防锈涂装。避免结构生锈，影响建筑的刚度和强度。
2、设计基本要求
在对钢结构应力和变形的控制中，有一些要求：钢梁应力≥强度设计值乘以90%；钢柱应力≥强度设计值乘以95%；钢构件变形=变形容许值乘以100%。在钢筋混凝土中，结构配筋要求为：框架梁配筋率在1.2%-1.7%之间；框架柱配筋率在0.7%-1.1%之间；独立基础配筋率大于等于0.15%；单桩单柱承台0.1%。结构设计要围绕安全性强、经济合理度高、工程质量高这三方面，并要依照国家规程，遵守国家规定来执行。
二、工业建筑结构设计中需要注意的几点问题
1、钢结构与工艺设计的协调性
钢结构的工业厂房是为生产企业提供生产的重要地点，是生产中必不可少的重要部分。很多工业厂房的钢结构设计质量相对较差，主要体现在钢支架的分布不合理、墙体的规格参数不满足标准要求等。钢结构的厂房包括很多方面，设计者需要根据企业的使用需求来进行合理的结构选择，对于一些相对较大的结构需要采用合理的网架结构从而能够更好的减少建筑整体的压力。另外，在结构的选择上也可以通过使用不同的材料来实现支撑结构，这也是降低厂房压力的重要措施。如无缝钢管有着很好的空截面，在进行输送流体时可用作管道;钢管和卿钢等相比，强度相对较弱，但是其质量相对较低，稳定性相对较好。所以，设计者在设计过程中，首先要考虑设计的工艺需求。对于整体的结构设计，在方案选择中就要广泛的选择，同时多了解工艺的布置，明确工艺使用的具体条件，从而能够减少施工中出现的不必要的问题。
2、影响结构计算的因素多
结构设计的结构计算是一项重要的步骤，大多数的设计者都会采用计算结果来进行分析和评价，从而对结构设计的合理性进行判断。而影响结构计算的因素相对较多，其结果也直接关系着施工工艺的荷载问题，对于整个结构设计来说有着非常重要的作用，因此就要全面的进行综合考虑，把影响结构计算的因素全面的考虑在内。
目前我国的厂房质量还有待提高，尤其表现在近年来因天气情况出现的暴雨暴雪而产生的厂房坍塌现象。所以，厂房结构的设计要更加注重其使用的安全性，尤其是要把这些外界的影响因素考虑在内，从而提高厂房的荷载值，这样才能够更好的提高厂房使用的安全性。另外，很多厂房的设计构件都能够达到使用的需求，但是很多问题都出现在节点上，在发生外界干扰时，这些节点很容易发生问题，不能够承担起高符合的作用，而厂房的梁柱中心线通常都是不重合的，这样对节点的压力也相对较大，从而使整体的性能受到影响，所以，对于这些额外的影响因素应当格外的注意。
3、厂房的防火设计问题
钢结构的厂房在防火的能力方面相对较差，刚才在受热的过程中，其抗拉的强度会逐渐降低，从而出现变形的现象。而在温度过高时，刚才的强度就会随着温度的变化而逐渐的软化，从而失去了其应有的作用，导致厂房发生坍塌。所以，我们一方面要意识到钢结构厂房防火能力差的特点，同时还要明确钢结构的耐火要求。我国在钢结构厂房设计中也有了明确的规范，要求设计人员在进行设计的过程中严格按照防火保护的方案来对钢结构进行保护，这样才能更好的提高厂房的使用质量。当前，钢结构的厂房通常都会在钢结构材料中加入防火的涂料来作为防火的保护措施，在发生火灾时，这些涂料能够为钢结构提供一层隔热膜，从而加强钢结构的抗热能力，也能够更好的满足国家的相关规范要求。
4、除锈及涂装设计不合理
部分结构设计人员没有考虑设计项目的实际特点，简单套用其他项目的防锈及涂装设计，造成满足不了拟建项目的实际需要。钢结构应根据材料供货状况，采取必要的除锈处理，并进行防锈涂装。重要钢结构如转炉高层框架及平台、高炉炉壳、热风炉炉壳、炉身框架(柱、柱間支撑、框架梁)、炉顶刚架(柱、柱间支撑、框架粱)、热风炉主框架平台(柱、柱间支撑、框架梁)、重力除尘器壳体、热风主管、粗煤气管道、出铁场厂房刚架及吊车梁、出铁场平台梁、上料主皮带通廊等均采用喷砂除锈，除锈等级达到Sa2.5；其他普通钢结构采用手工除锈，除锈等级达到St3。具体涂装要求由业主、工艺专业确定。
5、地基
工业建筑的投资大、占地面积广、地质情况复杂多变，故在设计时需采用多种地基形式。载荷较大的地方采用桩基、独立基础、条形基础、弹性地基梁等。工业建筑的输送皮带支架一般采用底部铰接形式，传给地基的只有剪力和轴力，所以一般把地基设计为桩下条形基础。从设计角度而言，混凝土标号应符合结构耐久性要求（一般采用C25）。地基的配筋应尽量降低配筋率。条基交接部位的钢筋设置要有详细的工程图。条基交叉处的基底面积只能单独使用，不可重复使用，并要合理调整基宽。砌体结构局部墙体作用有较大的集中载荷，应根据具体要求适当加大地基宽度。另外需特别注意的是柱下条形基础，如果基础的翼缘板采用缓坡形式，应注意坡角不可过于陡峭，否则施工工艺性较差。
6、柱形件的设计要点
工业建筑结构设计中，轴向受力构件的应用极为广泛。柱截面选用时，为了经济，宜优先选用钢管混凝土柱或型钢格构柱。如角钢、槽钢、工字钢和钢管，也可用型钢或钢板制成组合截面柱。组合截面柱的腹杆体系有缀条式和缀板式两种。考虑到性价比，在工艺允许的情况下可增加纵向系杆，以减小厂房柱的平面外计算长度。支撑杆件的结构通常设计为单拉杆，或者是一镰一压杆件的组合形式。实际中根据受力大小和杆件长度灵活选用。单杆设计目前处于主流地位，也即在前后片杆件之间不设置缀条，这样便于架设中间穿行管道、楼梯和参观走廊。
结束语
总之，工业建筑的结构设计所要考虑的因素越来越多，形式也越来越复杂，这里所谈到的只是浅显的一部分。作为建筑结构设计人员，面对这种挑战，应该更全面的去思考解决问题，把握以人为本的原则，善于反思和总结以往设计中的经验和教训，使工业建筑设计跟上社会需求的步伐。
参考文献
[1]韩瑞芳.某钢结构工业厂房屋面系统的优化设计[J].山西建筑，2010年.
[2]于胤.浅析工业建筑结构设计体会[J].中国城市经济，2011年.
[3]姚大园.建筑结构设计优化方法及应用[J].江西建材，2012年.