山东中天科技工程有限公司山东省淄博市255000
摘要：工业建筑的建设主要是以工业加工生产为目的，大规模的工业生产离不开其配套的工业工厂。厂房的建设已成为建筑业的一个重要分支。通过进一步完善厂房的建设，更好地实现各类生产环节的高效实施。结构设计是工业厂房建设相关环节中最关键的部分。这一环节的有效实施直接影响到厂房的施工质量。目前，厂房的基本结构设计理念相似。但由于设计人员设计理念的不同和实际情况不同，在设计厂房建筑结构时必然会出现不同的结构形式。
关键词：工业建筑；结构设计；选型发展
1工业建筑结构设计选型
工业建筑结构设计选型涵盖选择的结构体系、基础选型、布置梁与柱网等。设计者结合建筑物的特性、高度、抗震设防烈度等选用适宜的结构体系，可以选择的结构体系有框架结构、巨型结构、砖混结构等，之后是确定墙、梁、柱的大小和分布等。可以选用轻钢结构、预应力钢筋混凝土结构等一系列轻型空间结构，从而使建筑的抗荷载性能提高。当然在工业建筑结构设计选型中应有效控制裂缝问题。为了预防及控制裂缝问题，工程单位应将裂缝控制观念渗透于设计与施工图阶段。针对荷载裂缝，应实施“抗放”统一的策略，“抗”能够制约混凝土变形、实现混凝土弹性极限拉伸的提升、强化配筋，在“抗”的策略失效或控制裂缝代价太高的情况下，可以实施“放”的策略，可科学设置滑动层、沉降缝、伸缩缝。
1.1注重结构概念设计
概念设计指的是在施工图时期，对工程结构要求的力学知识、材料特性等具备一个确切的概念，这有利于执行整体设计方案和保障施工图设计质量。在工业建筑结构设计选型中渗透概念设计可以有效避免形成裂缝。工业建筑结构的概念设计属于一种新的设计思维，其可以有效结合整体概念兼顾结构总体系统以及一系列分体间的力学联系性，以规划一种经济、安全的结构总体方案。
1.2注重极限状态设计
工业建筑结构应满足正常应用极限与承载力极限。一般的钢筋混凝土构件内力到达30%的极限荷载时，裂缝较易形成，这样裂缝的宽度会保持在0.05-0.1mm间，这对工业建筑结构的安全性将形成不利影响。并且，基于自重影响下不少工程的框架结构与梁式结构会形成剪力区主拉应力裂缝或拉区开裂。鉴于此，应注重极限状态的设计问题。
2工业厂房结构设计中的问题
2.1防火设计水平低
钢结构是工业建筑中最常见的结构材料。钢材料具有耐热性，但不耐火。在高温连续燃烧的情况下，钢结构的抗拉和抗压强度会受到影响，导致钢结构严重。变形、损坏等。过高的温度也会导致钢铁厂的倒塌，不仅会对生产人员的生命财产造成损害，也会对工业生产造成巨大的经济损失。造成这些问题的主要原因是工厂的防火设计不合格。设计人员没有注意防火效果，忽视了防火设计的重要性。所用钢结构材料未达到标准防火水平。火灾发生时，工厂结构的倒塌造成了巨大的经济损失。
2.2协调好生产工艺与结构布置的关系
工业厂房的设计应适应工业生产活动的需要，确保生产过程与厂房结构的协调统一。两者互相沟通，充分考虑。在结构设计之前，我们应该充分了解厂房生产过程的需要。只有这样，才能最大限度地发挥厂房的功能。在实际的设计过程中，往往会因为两者沟通不良而出现矛盾，以致在使用厂房时会出现矛盾。缺乏对结构设计者设计要求的认识，容易导致结构布局与工艺布局的冲突，两者的矛盾在设计和施工中造成不必要的麻烦。例如，对于旋转框架梁孔开口的合理位置，往往需要根据受力的合理性在设计中选择位置，但是实际的生产工艺与之存在的差异。
3工业厂房的结构设计要点
3.1优化防火设计
防火设计是工业厂房建筑设计的重要方面。钢结构工厂和混凝土工厂有明显的差别，钢结构工厂具有高强度、高塑性、质量轻等优点，同时，也存在一定的结构缺陷。即温度的影响大，防火能力相对混凝土结构较差，这使得钢结构工业厂房如果未进行防火处理会面临巨大安全隐患。所以，需要针对其防火性能进行更加深入的优化与完善。一般需要通过合理的防火涂料在钢结构表面喷涂防火设计的优化，提高防火性能。同时还增加了绝热设计的内容。确保钢结构工厂的安全性，同时也会对防止钢结构的腐蚀有一定的作用。
3.2钢结构厂房的抗震性设计优化
在工业厂房建筑结构设计中，抗震是关键内容，尤其是对地震多发地区，确保工业厂房建筑结构的抗震性能尤其关键。抗震设计必须保证结构的质量和刚度尽可能地均匀分布。在整体布局中，要充分考虑受力平衡，减少变形不均匀，提高结构整体刚度。在工业厂房的抗震设计中，要体现整体设计，严格控制钢结构的连接，确保其稳定性不受任何冲击，防止结构在地震中的疲劳损伤[4]。保证构件在屈服前进入塑性工作，避免其突然发生倒塌，充分提高钢结构的抗震性能。建立必要的支撑体系（斜杆支撑、竖向支撑等），以提高钢结构的整体稳定性，对于钢结构作为空间结构体系来说非常重要。能够提升在震动过程中的抵抗效果，避免因为震动发生单一杆件失连，而导致的坍塌。
4工业项目结构设计选型趋势
4.1当前建筑行业的新型技术
4.1.1型钢混凝土组合结构
型钢混凝土组合结构的优点：1）相较于混凝土结构而言，设计上不受含筋率限制，刚度和承载力高，延性好。一般其承载力高于同尺寸钢筋混凝土构件一倍以上，较普通钢筋混凝土结构具有更好的抗震性能。2）由于承载力的提高，型钢混凝土结构的截面相对较小，可在一定程度上增大结构的跨度，利于满足生产操作的空间要求。3）由于是钢结构与型钢共同作用，相较于普通钢结构节约50%的用钢量。4）型钢混凝土结构不必等待混凝土达到一定的强度即可施工上一层，易于缩短施工周期，宜于安装工作尽早开展。5）施工更简单，易于实现本土化作业，减少劳动力投入，节约成本。
图1
4.1.2泡沫混凝土技术
泡沫混凝土属于一种节能材料，相较于普通砌体，其阻热系数约为普通砌体的3倍，其优势主要如下：1）保温节能效果突出，在一定程度上可减少工程量，节约费用。2）降低建筑永久荷载，利于优化设计工程量。3）免抹灰，可直接进行腻子找平作业，进而降低整体施工成本。4）实现劳动力资源的扁平化配置，减少项目劳动力投入批次及费用。5）提升模板等定型材料的周转次数。
4.1.3装配式技术
预制、组配式结构应根据工业工程的特点及所在国的装备特点因地制宜加以考虑，文章所述装配式技术不同于传统所述，而是重点从集成化、模块化方面进行探究。如用模块化装箱式建筑、新型节能房屋等替代传统建筑。其主要优点如下：1）能够大幅度减少单体项目的建设周期。2）去除传统建筑物设计中的各种规范性限制，从根本上实现设计优化。3）通过结构形式的更改能够提升项目的整体劳动生产率。
4.2工业建筑设计选型趋势
4.2.1生产车间结构
在工业建筑中，多层或者混合层次的生产车间结构可逐步向钢+混凝土的组合结构方向发展，逐步替代传统的现浇钢筋混凝土结构，如水泥工业项目的预热器结构。而对于大型设备厂房，由于其主要受机械设备特点制约，目前变化不大。应逐步采用泡沫混凝土技术替代传统的砌体结构。
4.2.2其它几大类型建筑
单层厂房结构选型应按如下方式进行区分：1）对于大跨度单层厂房结构，传统上采用现浇混凝土+砌体结构，可重点对砌体维护结构进行变革，用泡沫混凝土替代传统砌体结构。2）对于跨度、面积均较小且上部无较大载荷的结构，如供配电室、控制室等，可用模块化装箱式建筑、新型节能房屋等替代传统结构类型。
结论
优化工业厂房的建筑结构设计，具有十分重要的意义。设计的质量直接影响到厂房的安全性和可靠性。根据工厂的实际需要，在满足工业生产活动的同时，努力优化工厂结构的设计。在工厂结构的设计中，从强度、抗震性能、安全性和耐久性等方面考虑了工厂建筑的整体结构。要最大限度地提高整个厂房的空间利用率，在整体布局中为工人创造舒适、安全的工作环境。同时，厂房建筑结构的优化设计主要是基于主观判断。需要在客观数据的基础上进一步完善理论，实现厂房结构的优化。设计师必须不断引进新的设计理念，大胆创新，努力使工业厂房的结构设计更加现代化和人性化。
参考文献：
[1]唐飞.工业厂房钢结构设计现状及改进措施[J].住宅与房地产，2018（13）：120.
[2]宋伟.工业厂房结构设计要点探析[J].工程技术研究，2017（10）：217+241.
[3]方振清.工业厂房建筑结构设计优化研究[J].智能城市，2016，2（05）：41.
[4]陈玲玲.工业厂房建筑结构设计优化的探究[J].山东工业技术，2018（19）：100.