工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)事項(xiàng)淺談

【摘要】近年來，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，我國的工業(yè)發(fā)展速度也有了顯著的改進(jìn)和提升，在這樣的發(fā)展背景下，工業(yè)廠房的數(shù)量和規(guī)模也呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢，做好工業(yè)廠房建設(shè)，對(duì)推動(dòng)我國工業(yè)領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展有重要作用。在工業(yè)廠房建設(shè)中，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是影響工業(yè)廠房建設(shè)質(zhì)量的重要因素，尤其是保證工業(yè)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ);為了搞好工業(yè)產(chǎn)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，保障工業(yè)廠房的建設(shè)質(zhì)量，本篇文章主要分析工業(yè)廠房常用結(jié)構(gòu)形式及設(shè)計(jì)事項(xiàng)的要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)廠房;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);要點(diǎn)

1、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的常用類型

一般情況下，工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有以下幾種類型：

1.1框架結(jié)構(gòu)

在立體生產(chǎn)體系下的設(shè)備，需要較大的空間來靈活布置生產(chǎn)環(huán)節(jié)，較少妨礙生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)置，一般采用框架結(jié)構(gòu)的廠房而且也是使用比較廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式，便于人員安排生產(chǎn)和檢修設(shè)備，簡單來說框架結(jié)構(gòu)就是由鋼筋混凝土梁和柱而構(gòu)成的一種承重結(jié)構(gòu)。而在框架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)中，墻體并不需要承重，而是選擇輕質(zhì)量預(yù)制混凝土構(gòu)件等來進(jìn)行砌筑和裝配。

1.2框架+支撐（一般采用鋼結(jié)構(gòu)柱間支撐）結(jié)構(gòu)

簡單來說就是指利用橫向框架采用單跨或者兩跨、縱向框架多跨的結(jié)構(gòu)，并利用立柱之間的支撐作用增加橫向的抗側(cè)剛度，當(dāng)支撐且梁采用鋼結(jié)構(gòu)制作時(shí)，就成了混合結(jié)構(gòu)形式，適用于多層的貯藏原料倉，房屋屋蓋用混凝土梁板結(jié)構(gòu)增加房屋的整體性能，一般用于低烈度地震區(qū)，高度比較低需要占較大的面積，一般適用于橫向短且縱向長的廠房結(jié)構(gòu)中。

1.3鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)施工與傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工相比，實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件制作過程的工廠優(yōu)化，而且施工快速便捷，施工人員少而需要一定專業(yè)技能，可以有效地提升施工質(zhì)量，施工期間短產(chǎn)生生產(chǎn)效益，在單層生產(chǎn)廠房和運(yùn)輸皮帶廊中很常見，在設(shè)備和生產(chǎn)原料占重比低的多層結(jié)構(gòu)中比較適用。

1.4磚混結(jié)構(gòu)

一般用于單層且需要隔音效果好的單層設(shè)備機(jī)房或者多層辦公場所，在相當(dāng)時(shí)期內(nèi)大量采用的結(jié)構(gòu)形式，由于國家考慮環(huán)保問題限制粘土磚的使用，現(xiàn)在大部分采用框架結(jié)構(gòu)或者鋼結(jié)構(gòu)的形式。

1.5其它結(jié)構(gòu)形式

其它例如剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻、框架-筒體等結(jié)構(gòu)形式，一般用于民用建筑中，在工業(yè)廠房中適用性低且實(shí)用不高;排煙倉、渣池等特種類結(jié)構(gòu)形式需要采用專門的設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)，例如PKPM軟件中專門針對(duì)此類的設(shè)計(jì)軟件。

1.6工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各自特點(diǎn)

不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，部分類型可以通用也具有各自特點(diǎn)，上述四種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)主要展示如下，詳情見下表1。

2、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

2.1防火設(shè)計(jì)要點(diǎn)

工業(yè)廠房的防火設(shè)計(jì)本身應(yīng)該由建筑學(xué)專業(yè)完成，工業(yè)廠房設(shè)計(jì)常常需要結(jié)構(gòu)專業(yè)需要有一些建筑防火設(shè)計(jì)的概念和常識(shí)，有助于一人多才多用，應(yīng)具備掌握如下內(nèi)容：根據(jù)生產(chǎn)或儲(chǔ)藏物質(zhì)性質(zhì)及其數(shù)量劃分火災(zāi)危險(xiǎn)性;建筑物主要構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限決定建筑的耐火等級(jí)，耐火等級(jí)不低于規(guī)范規(guī)定的要求;消防通道以及建筑防火間距在總平面布局或平面布置上的體現(xiàn)，兼顧考慮建筑防爆;建筑物內(nèi)安全疏散，電氣防火，建筑設(shè)備防火防爆，建筑裝修、保溫材料的防火，滅火救援設(shè)施及消防設(shè)施等等。

做好防火設(shè)計(jì)工作，可以有效規(guī)避火災(zāi)發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)工業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展很重要。工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，防火設(shè)計(jì)可以對(duì)結(jié)構(gòu)材料、建筑構(gòu)造、火災(zāi)預(yù)防等進(jìn)行合理優(yōu)化。尤其對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，耐火性能難免會(huì)存在一定的不足，就需要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行防火分隔、涂刷防火涂層，此外根據(jù)廠房或倉庫的使用性質(zhì)在總平面布局上達(dá)到防火間距的要求;依靠廠房分區(qū)劃分的合理性，設(shè)計(jì)防火隔離避免火災(zāi)發(fā)生，設(shè)置疏散通道減輕人員傷亡，設(shè)置消防、防火防爆設(shè)施減少財(cái)產(chǎn)損失。

2.2力學(xué)理論與實(shí)情相結(jié)合要點(diǎn)

沒有可靠的力學(xué)與結(jié)構(gòu)分析就沒有安全而又實(shí)用的優(yōu)秀建筑，建筑結(jié)構(gòu)的合理性，從靜力分析到非線性分析，從單模型分析到多模型組合分析，再到內(nèi)部設(shè)備以及外部環(huán)境因素，各個(gè)方面我們都需要關(guān)注，力學(xué)知識(shí)同我們的生活實(shí)際相聯(lián)系，將理論知識(shí)同實(shí)際有效結(jié)合在一起，促進(jìn)我們對(duì)力學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用。

做好廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，掌握力學(xué)的基本理論那是必須的;力學(xué)是把各類荷載化繁為簡，廠房恒載或活載傳遞路徑要清晰明確，對(duì)較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要有冗余的約束保證結(jié)構(gòu)的防連續(xù)倒塌;廠房中構(gòu)件鏈接在力學(xué)計(jì)算簡化為鉸接時(shí)，考慮部分剛性受力狀態(tài)，構(gòu)造上最好要做成剛性;應(yīng)用力學(xué)分析結(jié)構(gòu)模型時(shí)，要考慮施工過程狀態(tài)，同時(shí)考慮人員的技能素養(yǎng)對(duì)施工狀態(tài)的好壞;工業(yè)廠房不同于一般民用建筑有現(xiàn)成經(jīng)驗(yàn)做指導(dǎo)，有時(shí)需要有不同的模型相結(jié)合分析結(jié)構(gòu)問題，可借助不同模型分析某個(gè)具體問題，解決一些過于浮夸做法以便節(jié)省開支。

2.3房屋結(jié)構(gòu)與機(jī)器設(shè)備關(guān)聯(lián)要點(diǎn)

房屋結(jié)構(gòu)要考慮機(jī)械設(shè)備震動(dòng)產(chǎn)生的影響，對(duì)于直接承受機(jī)器設(shè)備自重的結(jié)構(gòu)，需要把設(shè)備的自重乘以各相關(guān)的動(dòng)力系數(shù)，動(dòng)載轉(zhuǎn)化為靜載用于結(jié)構(gòu)承承載力計(jì)算;工業(yè)設(shè)備利用熱效應(yīng)明顯，需要考慮溫度效應(yīng)產(chǎn)生的溫度作用，對(duì)于設(shè)備溫度過高而可以處于封閉狀態(tài)下，可以要求工藝設(shè)計(jì)阻隔熱傳遞，對(duì)于需要處于明火狀態(tài)，則按規(guī)范要求間隔一定距離，涂刷防火涂料或設(shè)置防火隔離墻;設(shè)備產(chǎn)生的噪聲對(duì)人體的健康不可忽略，除了人體在穿戴方面的要求，也要在選擇建筑結(jié)構(gòu)形式和裝飾上利于阻隔聲波傳播，有噪聲的廠房在總體布局上考慮，布置在遠(yuǎn)離人員活動(dòng)多的地方，布置在不利于聲波傳遞的地方;工業(yè)設(shè)備及其基礎(chǔ)的震動(dòng)頻率與廠房的自動(dòng)周期要在滿足規(guī)范規(guī)定的范圍外，要人為有意識(shí)的避免產(chǎn)生廠房共振，這有利于設(shè)備的運(yùn)行，保證廠房結(jié)構(gòu)安全。

2.4廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮施工因素的要點(diǎn)

房屋在組織施工中會(huì)遇到各式各樣的問題，工業(yè)廠房施工因與設(shè)備安裝過程密切相關(guān)，有些設(shè)備的安裝會(huì)參與結(jié)構(gòu)整體受力或承載狀態(tài)，為了保證施工過程不出關(guān)鍵性問題，需要在前期設(shè)計(jì)時(shí)考慮問題要綜合各因素，避免施工工序與設(shè)計(jì)預(yù)想偏離危害結(jié)構(gòu)安全，要與后期施工相配合，設(shè)計(jì)階段采取相應(yīng)的預(yù)期措施。

大型的工業(yè)廠房建設(shè)一般位于偏僻鄉(xiāng)村，一要照顧地方上的農(nóng)工關(guān)系，一些廠房基礎(chǔ)性施工要與非專業(yè)施工隊(duì)伍合作，施工過程要考慮人為因素和施工器具的簡陋;二要考慮施工材料取用方便，要因地取材、就地使用，要有環(huán)保意識(shí)造福一方。

結(jié)語：

在進(jìn)行工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要包含兩方面的內(nèi)容：保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工業(yè)生產(chǎn)相協(xié)調(diào)，工業(yè)廠房建設(shè)的目的就是為了為工業(yè)發(fā)展而服務(wù)，所以在設(shè)計(jì)的工作中充分考慮到工業(yè)生產(chǎn)的需求和特點(diǎn)，保證工業(yè)廠房的實(shí)用性以及適用性;其次，在進(jìn)行工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的工作中，保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，而需要遵守簡約性、實(shí)用性、安全性、穩(wěn)定性、隔音性等各個(gè)方面，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程的環(huán)節(jié)應(yīng)以事小細(xì)而為之，施工過程勿以事不關(guān)己而不為。

參考文獻(xiàn)：

[1]王金英.工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)淺談[J].中國室內(nèi)裝飾裝修天地，2020，（8）：223-223.

[2]張渝.淺析鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特征及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2019，（23）：36-36.

作者簡介：

袁永文（1978-），男，漢，湖南隆回人，本科，工程師，研究方向：工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及房地產(chǎn)公司的項(xiàng)目管理。