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第1篇

經濟的不斷發展，現代化工業生產的施工工藝和技術也在不斷更新，原本單一功能的廠房現在逐漸成為了多功能廠房，工業建筑結構也在朝著多樣化的方向發展。另外，結構設計的要求也越來越高，越來越復雜，這樣的情況導致設計人員在設計時難免會出現一些錯誤，所以要求設計人員需要不斷地檢查和審視。本文主要通過工業建筑結構選型的原則、工業建筑結構設計中常犯的錯誤以及對錯誤的分析進行了詳細的探討。

關鍵詞：

工業建筑；結構設計；分析；錯誤

1引言

在工業生產中，為了順應工業生產以及建筑工藝更新的速度，越來越多的綜合性廠房出現在人們的視野中，這種綜合性的工業廠房對結構的要求也越來越高，所以工業建筑結構設計就顯得比較重要。工業建筑也因為其結構的復雜性，構件以及預埋件較多等，設計人員在設計時極易出現各種錯誤，不僅給施工帶來不便，也給業主帶來麻煩，甚至會影響結構的穩定性和安全性。

2工業建筑結構選型的要點

在工業建筑結構設計的過程中：①要確保建筑能夠靈活地應對各種生產內容以及設備的改變。②建筑物以及設備要確保經久耐用，并且保證設計不超過工業建筑的預算價格。所以，只有合理的選擇建筑結構的類型，才能做好工業建筑的結構設計工作，結構選型應該具備以下幾個要點：（1）預應力混凝土裝配式鋼結構應該作為首選目標，沒有特殊要求的情況下也可選用現澆混凝土結構。（2）以下情況應該采用磚混結構：建筑結構跨度不大于15m，柱距不大于4m的單層廠房，且柱頂的高度不大于6.5m無吊車的廠房；吊車起重量小于等于3t的輕級、中級工作制廠房。

3關于結構設計在施工中遇到的問題

①結構的設計人員沒有與其他設計人員（比如工藝設計人員）溝通協調好，這樣的情況會導致工藝設備和基礎的距離相對較近，從而增加了施工的困難也導致設備基礎在運行的時候會給主體基礎帶來影響。②結構設計人員在設計時沒有考慮工業廠房防火防爆的特殊要求，對于有特殊要求的廠房應該設計成敞開式或者半敞開式。結構設計中在這一方面經常遇到的問題就是忽視了防爆廠房的泄壓面積。若是泄壓面積達不到規范規定的要求，將會給以后的結構設計工作造成很大的麻煩。③預埋件布置的問題，許許多多的工業廠房經常在梁上面預埋吊環，但是對于這一方面的工作，設計規范根本達不到要求，所以這也是結構設計在施工中常常遇到的問題。

4關于工業建筑結構設計的常犯錯誤分析

4.1梁扭矩折減系數取值錯誤

現代化的工業廠房，尤其是化工廠房，因為吊裝設備非常多，而且樓面的開洞較多，很多設計工作人員為了避免麻煩，經常用PKPM軟件中的SATWE模塊進行配筋計算，但是，梁扭矩折減系數不應該選用PKPM軟件中的默認值，應該按照樓面開洞的大小程度進行選取，范圍一般在0.4~1.0之間進行選取。

4.2活載組合值系數取值錯誤

PKPM軟件中SATWE模塊活載組合值系數的默認值是0.7。按規范要求許多建筑的活載組合值系數應該選用0.7，但是有些建筑的活載組合值系數不是0.7，比如，儀器的生產車間、棉紡織造車間等選取0.8，倉庫的庫房、電梯機房等選取0.9，金工車間、半導體器件車間以及糧食加工車間等選取1.0，設計人員應該按照廠房的實際情況對活載組合值系數進行選擇。

4.3結構設計在施工方面的常犯問題分析

（1）工藝設計者和建筑結構設計人員沒有進行充分的溝通與交流，導致在施工過程中，工藝設備的布置距離基礎非常近，在一定程度上使得兩基礎之間發生沖突。因為設備基礎若是和建筑結構基礎的距離太近，就會導致施工的困難程度加大，而且會對建筑結構基礎產生一定的影響，所以，那些振幅過大或者重量過大的設備不要離建筑結構基礎太近，從而防止造成無法正常使用的情況。

（2）沒有合理選擇預埋件的位置。預埋件的位置通常是在梁上方埋置一半，然后在樓板下埋置一半。工業廠房是一個綜合性的建筑，里面需要安裝各種各樣的設備，因此需要布置很多的預埋件。在布置預埋件的時候，應該結合有關的設計圖紙合理安排預埋件的位置。建筑結構設計人員應該對結構有關的圖紙進行全面仔細的審查，一旦發現預埋件的布置有不合理的地方，就要及時的與施工人員進行協商調整。另外，結構設計人員應該在圖紙中給出預埋件的尺寸以及規格。樓梯預埋件是施工時常常被忽略的地方，所以結構設計人員一定要在設計圖紙中明確指出，如果造成忽略現象，施工時需要補埋，浪費時間浪費力氣。在進行技術交底工作時，應該向施工單位明確指出預埋件的應該達到的要求。最后一點，預埋件要具備一定的承壓能力，而且對于預埋件的安裝工作不能敷衍了事，否則會導致日后的結構設計工作難以進行。

（3）結構設計中有四個支腳的設備，錯誤地把總設備荷載四等分，把每一等分當作每個支腳的應該承受的荷載。因為施工的緣故，支腳的支撐面應該不在同一個高程上，所以設備的支腳可能不是四個支撐面，而是三個支撐面或者兩個支撐面，因此計算每個支腳的設備荷載時，正確的做法是將總的設備荷載三等分或二等分。

（4）沒有對工業廠房防火防爆的要求進行充分的考慮。結構設計人員在進行設計工作之前應該對廠房的功能進行了解，若是廠房在使用過程中存在爆炸的可能，那么廠房就應該設計成成敞開式或者是半敞開式的廠房。對于存在特殊用途的部分廠房，應該設計成全封閉的，這種情況下一般會忽略防爆廠房的泄壓面積問題。如果泄壓面積達不到規范規定的要求，就會給后期工作帶來麻煩，而且這些問題處理起來也非常困難。所以，在設計全封閉式廠房時，應該充分考慮有沒有充足的泄壓面積，并且要多安裝一些窗戶。如果是地下建筑中的地下鍋爐這一類的的防爆廠房，要特別留意泄壓面積的充足性。除此之外，就是防爆廠房泄壓設施的選擇，一定要選擇可以脫落的、輕巧的窗、門及其屋蓋，泄壓設施應該選擇在爆炸源的周邊，一定要遠離人集中的地方和不占用通道的地方，并且要均勻分布。所以，在結構設計時，一定要考慮廠房的防爆設計，在防爆廠房的設計方面一定不能出現錯誤，一旦出現錯誤就會造成無法挽回的局面，因此在設計防爆廠房泄壓面積時，要做到充分考慮。

（5）在進行結構設計的過程中，結構設計人員的缺乏一定的經驗，沒有考慮和排水設計人員協調工作，常常忽略要留出一定的孔洞，這樣的情況下往往會給以后的安裝工作帶來困難，嚴重時還會對建筑物的使用產生巨大的影響，特別是室內排水的情況。所以，如果要使排水管道可以順利的穿過基礎，通常會采取下面兩種措施：一種是適當降低基礎梁頂高程來達到室內排水的要求，另一種是基礎梁中應該預埋相應套管。

（6）沒有考慮電纜溝的防水工作。變配電所里面的每個房間都具備復雜性極強的電纜溝。針對室內的電纜溝，若是埋置深度不是很深，地下水位也沒有那么高，地面也沒有明顯的沉降，我們就可以利用混凝土地溝，分別在混凝土溝的溝壁溝底做好防水處理工作。相反如果地面的沉降明顯，并且很可能發生不均勻的沉降，地下水位太高，這時候我們應該選用鋼筋混凝土地溝。

5總結

工業結構設計中出現錯誤是很正常的現象，但是我們應該采取措施進行補救，防止結構出現質量問題。為了確保結構的安全性、適用性、耐久性，合理的結構設計是目前的主要任務。工業結構設計過程中，首先應該保證合理的選擇結構的類型，然后是要根據結構設計的實際情況選擇適當的計算系數，與此同時，也要符合相關的規范要求。結構設計人員在設計過程中應該全面考慮，不放過每一個細節，嚴格遵守相關的設計要求，研究和分析可能存在的設計問題，以及預先做好出現問題時應該采取的措施，只有這樣，在以后的結構設計中才不容易出現這樣或者那樣的問題，才會使施工的質量得到保障，才會使施工得以順利地進行，縮短工期。本文對工業建筑結構設計的常犯錯誤進行了簡單的闡述和探討，希望可以給相關設計人員帶來一些啟發。

作者：黃建華 單位：廣西壯族自治區工業設計院

參考文獻

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[2]徐傳亮.建筑結構設計優化及實例[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[3]張麗娟，才凡.建筑結構設計的常見問題淺析[J].黑龍江科技信息，2010（34）.

[4]張潤鋒.淺談工業建筑鋼結構的應用與設計[J].建材與裝飾，2012（8）：22~26.

第2篇

關鍵詞：工業建筑；結構設計；常見問題；措施

1工業建筑結構設計常見問題

1.1設計規范面臨的問題

雖然我國工業建筑結構設計領域取得了長足的進步，但是所設計標準仍然不夠先進，無法滿足新時期工業建筑項目需求。設計標準滯后導致設計規范也存在一定不足，工業建筑結構設計中存在不少問題，若未及時解決這些問題，必定會對建筑質量產生影響。此外，由于技術方面因素的影響，多數工業建筑施工技術與安裝技術缺乏先進性，難以達到預期效果，導致工業建筑的建設效果與設計效果相差甚遠。

1.2結構選型面臨的問題

結構選型直接決定了建筑空間分布、使用功能，影響著建筑外觀形象，因此在工業建筑結構設計中應充分考慮建筑的結構選型。同時，建筑結構不是主觀存在，在建筑設計時建筑結構必須要符合建筑邏輯。

1.3設計人員面臨的問題

目前，從事有關工業建筑結構設計的設計人員專業知識有限，使得工業建筑的設計水平難以及時有效地提升。另設計人員對各行業的生產流程以及各類型材料性能、特性不了解，不熟悉，導致建筑建成后最終效果與設計圖效果存在較大的差距。

2工業建筑結構設計水平的優化策略

2.1工業建筑結構設計中類型選擇

由于生產容量與應用設備發生改變時會產生一定的變化，因此在工業建筑和設備應用時間要標準化，工業建筑結構設計和原有工程結構投資預算要相互吻合。建筑結構建類型的選擇也相當重要。在建筑結構設計中，施工材料合理的選擇，將其在化學成分、力學功能上達到國家的標準規定。在工業建筑結構設計中鋼筋混凝土結構及鋼結構被廣泛應用。其中鋼筋混凝土機構施工中，由于建材易獲得，所以其施工較為便捷。此外，由于該材質具有耐火和耐腐蝕的特點，因此在施工現場澆筑和預制環節較為便利，在工業建筑應用中較為廣泛；采用鋼結構類型能夠降低工程成本，縮短工程建設的進度，在實際結構設計中，生產空間較大，因此常會采用鋼結構。

2.2滿足工業建筑工程生產工藝需求

在生產流程工業建筑結構設計中，需要處理好施工工序和生產兩者之間的影響。而通道排風設計也較為重要，在生產過程中常會散發一定的熱量和灰塵，這時通風問題就顯得尤為重要；還需要對隔聲帶設計進行有效管理。只有這樣才能保證整個工業建筑生產不受到影響。

2.3科學合理的布置空間

首先，需要對建筑總面積進行合理的布置，并根據相關生產工藝和流程做好工業建筑結構選址。做好生產運輸管道之間的分布關系，布置公用設備；其次，在工業建筑結構設計過程中，還需要對生產空間中不同功能的廠房進行合理設計，例如公用設施的配置，以及生產輔助設施等；最后，為保證相關企業工作能夠順利進行，還需要對工業建筑設廠區域進行合理劃分，并做好公用設施的安排。

2.4工業建筑結構防火設計

首先，在對工業建筑進行防火設計時，對建筑內部進行分隔，并且使用良好耐火性的隔板進行分隔，這樣可以有效控制火勢的蔓延，是設計師經常使用的方法之一。合理的設計工業建筑內部的防火分區，以墻、門以及水幕帶等多種方式相組合，對建筑內部的空間進行有效分隔，從而對提高工業建筑的防火性很大的幫助；其次，工業建筑的耐火能力與建筑部件的耐火等級高低是離不開的。使用防火涂料對部件進行噴涂以部件的耐火能力，把梁柱節點作為重點噴涂，盡量選用厚漿型的防火涂料進行噴涂，以增強鋼架結構的熱絕緣性，提高工業建筑的耐火性。用無機的防火板對建筑使用的大型鋼件進行包裹式覆蓋，以此來降低鋼件的導熱性能；最后，強化報警系統和自動滅火裝置，保障消防、安全通道的暢通。主要內容：①在火災報警系統上，要在敞開火災封閉的樓梯間單獨劃分探測區域，火災探測器每隔2層或3層放置一個，有效及時的獲取火災情況；②滅火器是必不可少的，在火災剛發生時能夠有效控制火勢的蔓延；③安全疏散通道要保持暢通，每個工業建筑在設計時安全疏散通道都是必須要考慮到的，有效的降低火災傷亡率。而且合理設計逃生通道標志，疏散通道上要設置緊急照明、疏散方向的指示燈和安全出口燈。幫助處于危險中的人群指引逃生方向，幫助被困人員及時逃脫危險。另外消防通道的暢通也必須要保證，這對于消防人員及時控制火勢，安全解救受困群眾有著非常重要的意義。

2.5防腐蝕設計

首先，合理設防的前提是對生產過程中的腐蝕性介質的特性要有一個詳細的了解，掌握其腐蝕的原理，從而更好的明白該腐蝕屬于什么等級。一般情況下，根據腐蝕程度分為：強腐性、中腐性、弱腐性、微腐性4個等級。生產實際需求是對對防腐蝕工程進行合理設防的重要依據。生產廠家一定要提供真實準確的數據，才能設計出符合實際情況的設計方案；其次，除了要做好耐蝕性的控制，防滲性和整體性也是防腐蝕結構設計中需要注意的兩個方面。它們對防腐蝕工程的功效也起著非常大的作用。一般情況下，大多的防腐蝕工程都會采用瀝青、橡膠這類材料作為防滲隔離層，這是因為這類材料對于防腐蝕工程的防滲能力有很好的保證；最后，設計人員在對涂料防護進行設計時，對涂料防護的設計應該考慮到涂層之間的結合，盡量選用涂層之間能夠結合良好的品種配套，并具有較強的附著力。要想設計出好的設計作品，相關的設計人員必須要掌握豐富的業務知識，熟悉防腐材料的性能，只有這樣才能保證設計作品能夠合理有效的進行防腐。

3結束語

總而言之，在工業建筑結構設計過程中，經常會遇到難以解決的問題，嚴重影響了設計工作的進一步開展。而文章則通過對工業建筑結構設計常見問題的研究與探討，提出了具有針對性的解決措施，希望能夠全面提高工業建筑結構設計的質量，從根源上杜絕設計質量問題的發生，實現國內工業建筑的可持續發展。

作者:時猛 單位:中國石油工程建設有限公司

參考文獻：

[1]宋祥.輕型鋼結構工業建筑設計研究[D].山東建筑大學,2012.

[2]王偉.工業建筑結構設計優化[J].廣州建筑,2008,(2):3-7.

[3]朱善春.工業建筑結構設計常見錯誤分析[J].工業建筑,2006,(S1):95-96.

第3篇

【關鍵詞】工業；建筑結構；結構設計；體會

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A

一、前言

隨著我國的經濟發展，工業經濟得到了飛速的發展，工業建筑中的工業廠房的設計向著大跨度、大柱距和大噸位方向發展。本文結合筆者在工業建筑鋼設計過程中的體會，總結出了一些設計中應該注意的問題，以便供同行業參考。

二、工業建筑結構設計基本原則

1.鋼材選用

通常情況下受力構件采用Q235．B或Q345一B鋼，平臺板、梯子和欄桿采用Q235-A鋼，吊車梁采用Q235-C或Q345-C鋼。Q345鋼力學性能和化學成分應符合國家標準GB／T 1591—1994的規定，Q235鋼力學性能和化學成分應符合國家標準GB／T 700-2006的規定。特殊結構采用特殊鋼材，例如高爐爐殼采用BB503鋼，熱風爐爐殼拱頂采用BB41-BF鋼，轉爐平臺及防護板采用鑄鐵板等。

2.焊接及螺栓

焊條：手工焊時，當母材出現Q235-A，Q235-B時，對于焊縫質量等級要求為一級的焊接須采用E4315或E4316型焊條，其他情況下的焊接可采用E4301或E4303型焊條。焊條的性能必須符合GB／T 5117-1995。Q345-B與Q345·B的焊接采用E5015或E5016型焊條，焊條的性能必須符合GB／T 5118—1995。自動焊或半自動焊時，Q235-B與Q235-B或Q235-B與Q345-B的焊接采用H08A焊絲，并配以相應焊劑；Q345-B的焊接采用H08MnA焊絲，并酉己以相應焊劑。焊絲技術條件應符合GB／T 14957—14958-94。

BBS03，BB41-BF鋼材焊接應配以相應的焊絲、焊劑，施工單位對BB503，BB41-BF鋼材的焊接方法及焊接工藝必須在施焊前進行焊接實驗，在取得合格的焊接工藝實驗結果后，方可進行正式的焊接工作。

吊車梁下翼緣的對接焊縫，大型框架結構中框架梁、框架柱拼接時的對接焊縫，其質量等級為一級，其他情況下對接焊縫的質量等級均為二級。吊車梁內角焊縫的外觀質雖標準為二級，其他情況下角焊縫的外觀質量標準均為三級。質茸檢查應符合GB50205-2001鋼結構工程施工質量驗收規范的標準。焊縫的焊接質量檢查尚應符合JGJ 81-2002建筑鋼結構焊接規程的規定。永久螺栓為C級螺栓(性能等級為4．8級)，應符合GB／T5781-2000的要求。高強螺栓為扭剪型高強螺栓，應符合GB／T 3632-2008鋼結構用扭剪型高強螺栓連接副的規定。

高強螺栓連接處構件接觸面采用噴砂處理，摩擦系數均不得小于0.45。結構用地腳螺栓原則上采用Q235-B鋼制作，產品等級按C級制造。螺栓應符合GB 196-81普通螺紋基本尺寸，GB 197-81普通螺紋公差與配合規定89級制造。螺母應符合GB／T 41-2000I型六角螺母一c級，M72X6螺母應符合JB／ZQ 4330-86規定。墊圈應符合GB／T 95-85平墊圈C級，JB／QA 4345-86矩形墊板規定。設備螺栓，技術要求應由設備專業確定。

3.除銹及涂裝

鋼結構應根據材料供貨狀況，采取必要的除銹處理，并進行防銹涂裝。重要鋼結構如轉爐高層框架及平臺、高爐爐殼、熱風爐爐殼、爐身框架(柱、柱間支撐、框架梁)、爐頂剛架(柱、柱間支撐、框架粱)、熱風爐主框架平臺(柱、柱間支撐、框架梁)、重力除塵器殼體、熱風主管、粗煤氣管道、出鐵場廠房剛架及吊車梁、出鐵場平臺梁、上料主皮帶通廊等均采用噴砂除銹，除銹等級達到SA2.5；其他普通鋼結構采用手工除銹，除銹等級達到ST3。上述除銹等級均按GB／T 8923-1988涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級執行。具體涂裝要求由業主、工藝專業確定。

4.鋼筋混凝土結構用材

混凝土標號以實際計算為準。普通結構采用(325，受力較大的結構采用C30一C50，墊層采用CIO，基礎采用C25混凝土(特殊要求除外)。有防水要求的建(構)筑物和構件采用防水混凝土，有耐熱要求的構件采用耐熱混凝土。鋼筋：HPB235，HRB335，HRB400。較大的受彎構件優先選用HRB400。

四、工業廠房鋼結構設計中應注意的問題

1.廠房的鋼結構設計與工藝設計相協調

鋼結構工業廠房是企業生產區域的一個模塊，廠房都是為生產服務的。廠房結構設計不符合要求常表現為：鋼支架分布不合理，墻體厚度，高度．寬度指標不足等。鋼結構的形式包括空間桁架、框架、平面桁架、輕鋼、索膜、網架、塔桅等，設計師應根據企業的建廠條件和具體要求選擇結構，對丁懸掛荷載偏大的應選擇網架結構，從而減小建筑荷載。此外，廠房結構選型還可以通過采用不同的材料來傲支撐結構，具體選擇應根據其使用要求，合理選擇焊接鋼管、無縫鋼管等材料來滿足結構需要。無縫鋼管具有中空截面，可以用作輸送流體的管道；鋼管與卿鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭等強度時，由于其質量較輕，用于廠房結構可增強鋼結構的穩定性。因此，在廠房設計中首先要滿足工藝要求。結構設計也一定要滿足工藝條件。特別是在方案設計階段．設計人員應多參與工藝協調，多了解工藝布置，以便減少施工不必要的麻煩。

2.結構計算時應多因素考慮

目前結構計算人多采用結構設計計算程序進行計算，如何對計算結果進行分析，評價是一個非常重要的方面，必須根據工程設計的經驗對計算結果進行分析和判斷。荷載計算是結構計算的前提條件，荷載取值的準確性直接關系到結構計算結果的可靠性，工藝條件中的荷載問題。

但近兩年來，我國大部分地區常出現強降雪天氣，導致很多廠房，場館倒塌，因此設計人員一定要根據當地的雪荷載情況取其中的最大值，以確保建筑安全。其次，強柱弱梁是設計要遵循的原則，強節點弱構件也是要重點考慮的問題。在很多情況下，構件滿足設計要求。但是節點卻不能滿足抗震要求。強柱弱梁指節點處柱端實際受彎承載力要大十粱端實際受彎承載力，由于廠房的梁柱中心線一般不能重合，而且柱的截面和節點偏心都比較大，對柱節點核心區的構造和受力往往都有一定的不利影響。此時我們一般采用增大柱端彎矩設計值的方法。

3.鋼結構工業廠房的防火設計

鋼結構工業廠房防火能力比較差，當鋼材受熱溫度在100℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度會降低；當溫度超過250℃時．鋼材就會出現徐變現象；當溫度達到5000C時，鋼材強度立即會降到很低，甚至會導致工業廠房塌落。因此，我們一定要依據《建筑設計防火規范》，確定出廠房生產火災危險性等級，從而使鋼結構達到防火等級的耐火極限要求。

同時，設計人員在設計時要選用鋼結構防火保護方法對鋼結構采取相關的保護。目前，鋼結構廠房保護最常用的方法是在鋼結構表面涂鋼結構防火涂料，發生火災時可以作為耐火隔熱保護層，從而提高鋼構件的耐火極限，滿足國家相關規范的要求。

五、結語

工業建筑結構雖然相當的復雜，但是在設計中如果嚴格遵循設計原則和設計要求，并且不斷進行優化，將能夠熟練掌握設計規范，設計出安全、經濟的優秀作品。

參考文獻