工业建筑结构设计范文
时间：2023-03-24 21:57:03
导语：如何才能写好一篇工业建筑结构设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
经济的不断发展，现代化工业生产的施工工艺和技术也在不断更新，原本单一功能的厂房现在逐渐成为了多功能厂房，工业建筑结构也在朝着多样化的方向发展。另外，结构设计的要求也越来越高，越来越复杂，这样的情况导致设计人员在设计时难免会出现一些错误，所以要求设计人员需要不断地检查和审视。本文主要通过工业建筑结构选型的原则、工业建筑结构设计中常犯的错误以及对错误的分析进行了详细的探讨。
关键词：
工业建筑；结构设计；分析；错误
1引言
在工业生产中，为了顺应工业生产以及建筑工艺更新的速度，越来越多的综合性厂房出现在人们的视野中，这种综合性的工业厂房对结构的要求也越来越高，所以工业建筑结构设计就显得比较重要。工业建筑也因为其结构的复杂性，构件以及预埋件较多等，设计人员在设计时极易出现各种错误，不仅给施工带来不便，也给业主带来麻烦，甚至会影响结构的稳定性和安全性。
2工业建筑结构选型的要点
在工业建筑结构设计的过程中：①要确保建筑能够灵活地应对各种生产内容以及设备的改变。②建筑物以及设备要确保经久耐用，并且保证设计不超过工业建筑的预算价格。所以，只有合理的选择建筑结构的类型，才能做好工业建筑的结构设计工作，结构选型应该具备以下几个要点：（1）预应力混凝土装配式钢结构应该作为首选目标，没有特殊要求的情况下也可选用现浇混凝土结构。（2）以下情况应该采用砖混结构：建筑结构跨度不大于15m，柱距不大于4m的单层厂房，且柱顶的高度不大于6.5m无吊车的厂房；吊车起重量小于等于3t的轻级、中级工作制厂房。
3关于结构设计在施工中遇到的问题
①结构的设计人员没有与其他设计人员（比如工艺设计人员）沟通协调好，这样的情况会导致工艺设备和基础的距离相对较近，从而增加了施工的困难也导致设备基础在运行的时候会给主体基础带来影响。②结构设计人员在设计时没有考虑工业厂房防火防爆的特殊要求，对于有特殊要求的厂房应该设计成敞开式或者半敞开式。结构设计中在这一方面经常遇到的问题就是忽视了防爆厂房的泄压面积。若是泄压面积达不到规范规定的要求，将会给以后的结构设计工作造成很大的麻烦。③预埋件布置的问题，许许多多的工业厂房经常在梁上面预埋吊环，但是对于这一方面的工作，设计规范根本达不到要求，所以这也是结构设计在施工中常常遇到的问题。
4关于工业建筑结构设计的常犯错误分析
4.1梁扭矩折减系数取值错误
现代化的工业厂房，尤其是化工厂房，因为吊装设备非常多，而且楼面的开洞较多，很多设计工作人员为了避免麻烦，经常用PKPM软件中的SATWE模块进行配筋计算，但是，梁扭矩折减系数不应该选用PKPM软件中的默认值，应该按照楼面开洞的大小程度进行选取，范围一般在0.4~1.0之间进行选取。
4.2活载组合值系数取值错误
PKPM软件中SATWE模块活载组合值系数的默认值是0.7。按规范要求许多建筑的活载组合值系数应该选用0.7，但是有些建筑的活载组合值系数不是0.7，比如，仪器的生产车间、棉纺织造车间等选取0.8，仓库的库房、电梯机房等选取0.9，金工车间、半导体器件车间以及粮食加工车间等选取1.0，设计人员应该按照厂房的实际情况对活载组合值系数进行选择。
4.3结构设计在施工方面的常犯问题分析
（1）工艺设计者和建筑结构设计人员没有进行充分的沟通与交流，导致在施工过程中，工艺设备的布置距离基础非常近，在一定程度上使得两基础之间发生冲突。因为设备基础若是和建筑结构基础的距离太近，就会导致施工的困难程度加大，而且会对建筑结构基础产生一定的影响，所以，那些振幅过大或者重量过大的设备不要离建筑结构基础太近，从而防止造成无法正常使用的情况。
（2）没有合理选择预埋件的位置。预埋件的位置通常是在梁上方埋置一半，然后在楼板下埋置一半。工业厂房是一个综合性的建筑，里面需要安装各种各样的设备，因此需要布置很多的预埋件。在布置预埋件的时候，应该结合有关的设计图纸合理安排预埋件的位置。建筑结构设计人员应该对结构有关的图纸进行全面仔细的审查，一旦发现预埋件的布置有不合理的地方，就要及时的与施工人员进行协商调整。另外，结构设计人员应该在图纸中给出预埋件的尺寸以及规格。楼梯预埋件是施工时常常被忽略的地方，所以结构设计人员一定要在设计图纸中明确指出，如果造成忽略现象，施工时需要补埋，浪费时间浪费力气。在进行技术交底工作时，应该向施工单位明确指出预埋件的应该达到的要求。最后一点，预埋件要具备一定的承压能力，而且对于预埋件的安装工作不能敷衍了事，否则会导致日后的结构设计工作难以进行。
（3）结构设计中有四个支脚的设备，错误地把总设备荷载四等分，把每一等分当作每个支脚的应该承受的荷载。因为施工的缘故，支脚的支撑面应该不在同一个高程上，所以设备的支脚可能不是四个支撑面，而是三个支撑面或者两个支撑面，因此计算每个支脚的设备荷载时，正确的做法是将总的设备荷载三等分或二等分。
（4）没有对工业厂房防火防爆的要求进行充分的考虑。结构设计人员在进行设计工作之前应该对厂房的功能进行了解，若是厂房在使用过程中存在爆炸的可能，那么厂房就应该设计成成敞开式或者是半敞开式的厂房。对于存在特殊用途的部分厂房，应该设计成全封闭的，这种情况下一般会忽略防爆厂房的泄压面积问题。如果泄压面积达不到规范规定的要求，就会给后期工作带来麻烦，而且这些问题处理起来也非常困难。所以，在设计全封闭式厂房时，应该充分考虑有没有充足的泄压面积，并且要多安装一些窗户。如果是地下建筑中的地下锅炉这一类的的防爆厂房，要特别留意泄压面积的充足性。除此之外，就是防爆厂房泄压设施的选择，一定要选择可以脱落的、轻巧的窗、门及其屋盖，泄压设施应该选择在爆炸源的周边，一定要远离人集中的地方和不占用通道的地方，并且要均匀分布。所以，在结构设计时，一定要考虑厂房的防爆设计，在防爆厂房的设计方面一定不能出现错误，一旦出现错误就会造成无法挽回的局面，因此在设计防爆厂房泄压面积时，要做到充分考虑。
（5）在进行结构设计的过程中，结构设计人员的缺乏一定的经验，没有考虑和排水设计人员协调工作，常常忽略要留出一定的孔洞，这样的情况下往往会给以后的安装工作带来困难，严重时还会对建筑物的使用产生巨大的影响，特别是室内排水的情况。所以，如果要使排水管道可以顺利的穿过基础，通常会采取下面两种措施：一种是适当降低基础梁顶高程来达到室内排水的要求，另一种是基础梁中应该预埋相应套管。
（6）没有考虑电缆沟的防水工作。变配电所里面的每个房间都具备复杂性极强的电缆沟。针对室内的电缆沟，若是埋置深度不是很深，地下水位也没有那么高，地面也没有明显的沉降，我们就可以利用混凝土地沟，分别在混凝土沟的沟壁沟底做好防水处理工作。相反如果地面的沉降明显，并且很可能发生不均匀的沉降，地下水位太高，这时候我们应该选用钢筋混凝土地沟。
5总结
工业结构设计中出现错误是很正常的现象，但是我们应该采取措施进行补救，防止结构出现质量问题。为了确保结构的安全性、适用性、耐久性，合理的结构设计是目前的主要任务。工业结构设计过程中，首先应该保证合理的选择结构的类型，然后是要根据结构设计的实际情况选择适当的计算系数，与此同时，也要符合相关的规范要求。结构设计人员在设计过程中应该全面考虑，不放过每一个细节，严格遵守相关的设计要求，研究和分析可能存在的设计问题，以及预先做好出现问题时应该采取的措施，只有这样，在以后的结构设计中才不容易出现这样或者那样的问题，才会使施工的质量得到保障，才会使施工得以顺利地进行，缩短工期。本文对工业建筑结构设计的常犯错误进行了简单的阐述和探讨，希望可以给相关设计人员带来一些启发。
作者：黄建华 单位：广西壮族自治区工业设计院
参考文献
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篇2
【关键词】工业建筑；结构设计；关注问题；未来发展
因工业建筑是以工业生产为核心的，其外形及内部构造与通常我们见到的类型存在很大的差异性，到处能够展现出功能主义的特质，表现了超强的经济适用性能、灵活性能及先进的科技化水平。由于工业建筑受载状况比较复杂，这种因素的存在就造成对建筑结构构件材料及结构有了非常独特的要求。与此同时，工业建筑有着很多的预埋件，如果有遗漏的问题需要及时的对其加以修补，这样不仅仅会造成成本增加，而且影响了工程进展。接下来，针对现场施工中经常遇到的问题进行阐述，结合自身多年的工作经验，针对工业建筑结构设计中需关注的问题开展有关探究。
1 混凝土结构设计重点
1.1 地基
工业建筑是一项投资大、占地面积广、地质条件非常复杂的工程，所以在进行工业建筑结构设计的过程当中需要选用多种类型的地基。从工业结构设计的方面来看，混凝土标号需要与结构耐久性要求相吻合（一般采用C30）。地基配筋最好能够降低配筋率。条基接触位置的钢筋设置一定要有详细的工程图，对于条基交叉部位的基底面积只能够单独使用，坚决不能反复使用，同时一定要做到科学合理。砌体结构局部墙体具有强大的集中荷载，需要依据相关准求来满足大地基的标准，除此之外，需特别关注的问题是，柱下条形基础，假设基础的翼缘板选用的是缓坡形式，则一定要注意坡角不能太陡，不然则会降低工程施工工艺效果。
1.2 梁和板件的合理设计
工业建筑受载非常大，为确保其强度方面的准求，通常会将梁柱截面面积设计的会大一些，钢筋比较粗密，这会给工程施工造成较大的难度。一些设计者为能够掌控截面高度，通常会把配筋率提升2.5%，但是在现实的施工作业中非常难以做好这一方面的工作。假设钢筋分布太密集的话，那么会在梁柱节点的位置，混凝土不能够进行密实的浇筑，这将在一定程度上造成钢筋出现移位的现象，为工程施工留下巨大的安全问题。在设计过程中，一定先要想到提升截面高度，降低钢筋率。为了能够便于施工，争取不要让梁柱交接部位有大梁钢筋堆积的状况出现。为不存在特殊荷载的状况下，配筋率通常要低于1.7%，这样对梁结构塑型有着很好的效果，提升建筑结构的抗震功能。
因挑梁自重的总荷载通常很小，将其做成变截面对自重减轻不会有太大的影响，为此争取把挑梁做成等截面的样式。在对挑梁钢筋率进行计算的时候，需要预留适合的安全系数，砌体结构挑梁深入墙体的长度需满足结构设计方面的要求，同时要对抗倾翻临界条件进行有关计算。
对于过梁的设计需要严格的遵循有关标准图纸来选择使用，但是在施工图纸中一定要明确标出所选择使用的具体方法。假设门窗洞口比较大的话或者是作用力比较集中的情况下，过梁的设计可以按标准图选用，但要在施工图别标明选用方法和具体图号需要经过详细的计算来检验过量的受力程度。在进行结构设计的过程中，争取能够把过梁与圈梁进行综合浇筑，这样对工程施工抗震性的提升有很大的帮助效果。
目前现浇板配筋大多使用的是软件自动生成技术，这样能够有效的提升速度，避免错误问题的出现。在对配筋率进行有关计算的过程中，需要考虑一下塑性变形重的分布情况，把板筋上的筋应力乘以0.8―0.9的折减系数，将板下筋乘以1.1―1.2的放大系数。在对砌体结构板件进行配筋的过程中，一定要注重支撑外墙的板筋不要太大，不然肯定会对砖墙造成强大的附加弯矩。
1.3 柱形件的设计重点
在工业建筑结构设计过程当中，轴向受力构件的使用是非常广泛的。在选择使用的柱截面的时候，为了能够达到最佳的经济效果，可以选择使用钢管混凝土柱或者型钢格构柱。考虑到性价比问题，在施工工艺能够满足的前提下可以增加纵向系杆，这样能够有效的减少厂房柱平面以外的计算长度。
支撑杆件结构设计往往会是单拉杆，或是一拉一压杆件的组合方式。但是需要在现实的施工作业当中依据受力情况及杆件的长短度来对其进行挑选使用。单杆设计当下属于常常选用的一种当时，但需要在前后杆件之间不设置缀条，这种方式会很方便的进行中间穿行管道、楼梯和参观走廊的。
1.4 楼梯的设计
在工业建筑结构当中，生活区建筑物大都选用的是板式结构，这样既能够达到一定的外形美观的效果，又便于进行施工。但是需要在梯梁与梯板之间留有一定的高度，特别是在建筑的入口区域。梯段高度差小于等于20cm，预防绊倒。休息平台与梯段板平行方向的上部筋应拉通，并且要跟梯段板配筋要密切配合，如果有特殊情况存在，就要在施工图纸上明确的标出，以便于加大反拱力度。需要注意的是，在第一段梯板的基础需要考虑其沉降问题，需要的时候要设置梯梁以提升建筑结构的稳定性能。
1.5 预埋件的合理埋设
工业建筑结构是一个承载体，除了需要各种安装设备以外，还需许多的预埋件。在施工过程中一定要严格的按照施工图纸来进行，而一些单位在施工过程中有遗漏了对楼梯埋件，需要及时的进行现场补救，不仅浪费时间而且将增加施工成本。在进行技术交底的过程中，一定要对施工企业说明具体的埋件要求， 埋件一定要承受一定的负载。工业建筑结构在进行安装埋件的过程中，需要注意一下是不是有滑膜导致埋件产生了位移情况，避免给安装带来一定的难度。
2 钢结构设计重点
在工业建筑结构当中，钢结构是非常多见的一种结构形式，钢结构设计需要具备良好的工艺性能，这样有利于施工及今后检修工作的开展。比如在工程设计当中，选择使用轻型门钢结构设计，在施工现场装配的过程中，最下端的螺栓没有预留足够的扳手空间，避免力矩扳手没有办法安全运用。如果设计过程中对这一问题进行了科学考虑，留下了足够的空间或者选用其他的连接方式，那么就不会出现上述问题。
在钢结构设计当中节点构造设计是非常关键的，杆件设计与节点设计是钢结构设计的两方面重要性内容。节点结构设计将直接影响着钢结构设计的安全性能。节点设计一定要达到构造简单、传力可靠、受力明确、工艺性良好的等方面的要求。节点连接设计争取设定10%―15%的安全系数。对于构件应力小的情况，连接焊缝长度一般要高于120mm。在工业厂房钢结构设计工作当中，上述因素是非常关键的。在工程施工过程当中不要随意的增加杆件截面，避免对节点结构安全性造成不良影响。
结束语
在开展的工业建筑结构设计工作当中，结构设计的安全性、耐久性及实用性是设计需要遵循的基本性准则，为此就要求设计工作者需严格的按照有关的设计规章制度来工作，详细的了解施工工艺顺序，全方位的对其影响因素进行考虑，对建筑结构进行科学优化，最终达到建筑技术经济性能的有效统一。与此同时，结构设计者要抓住社会发展的总趋势，不断的去探究新技术、新设计方法，来提升工业建筑结构设计质量，创造出新颖、高质量的工程。
参考文献
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篇3
【关键词】工业；建筑结构；设计；工程造价；控制
建筑结构设计是工业建筑中的重要组成部分，需要做好工业建筑结构设计工作，确保工业建筑的质量。设计人员要对工业建筑的所有项目规划十分清楚，并合理处理好建筑项目与施工技术之间的关系，从而更好地控制工程造价，发挥工程造价在工业建筑结构设计中的重要作用。工业建筑是城市经济发展的重要标志，为城市经济发展作出了重要贡献。
1工业建筑结构设计与工程造价
工业建筑需要结构设计的支持，工业建筑结构设计是工业建筑的重要组成部分，是提升工业建筑水平的重要方式；对当前的工业建筑结构设计来说，工程造价控制在工业建筑结构设计中占据着重要地位，是工程建筑结构设计的重要方面；因此，为有效提升工业建筑结构设计的水平，需要不断强调工程造价控制的作用。从本质上看，建筑结构设计是一种分析，目的是满足工程建设的相关要求，其中包括力学、设备材料等方面的分析，通过分析掌握建筑施工要求，提升建筑施工质量，这是工业建筑施工的重要前提。从建筑结构设计的分析阶段来看，建筑结构设计阶段分为以下几个方面：（1）设计建筑结构的方案阶段，这一阶段的主体是结构设计方案；（2）设计图绘工业建筑的阶段，这一阶段的主体在绘制，将设计方案落实在图纸上，这是设计的重要环节；（3）审核施工图纸的阶段。这一阶段的主体是审核，也就是说，施工图纸绘制出来后，要根据施工现场的实际情况进行审核，确保施工图纸与施工现场的情况相符合，从而更好地为建筑施工提供服务。对建筑结构设计来说，设计方案、设计图纸一定要与施工现场相符合，这样才能减少返工的机会，相对来说，也就节约了施工的时间、降低了施工成本。工程造价的含义分为两层：一是广义上的含义，这一含义主要是指工程的全面固定投资费用；二是狭义上的含义，这一含义主要指工程的价格。不同含义所代表的意思是不同的；工程造价的特征主要是大额性、差异性、动态性以及层次性等；工程造价的计价特征包括单件性、多次性、组合性、多样性以及复杂性等。前者主要是从投资者的角度来看工程造价；后者则是在市场的角度来看待工程造价；工程造价具体指工程价格，也就是说，要建设某一工程，需要根据工程建设的实际情况，对使用的土地、设备、劳务等因素形成具体价格或对整个工程建筑需要花费的价格进行预算控制。在工程建筑结构设计中，工程造价控制更多表现为对工程承包价格的控制，以建筑市场价格为衡量工程造价控制的重要标准，在控制工程造价的过程中，造价人员要提供需求主体以及供给主体都能接受的工程价格。工业建筑结构设计中的工程造价主要是指整个工程实施阶段的费用总和，建筑结构设计与工程造价的关系相互对立但又相互包含，工程建筑结构设计与工程造价的关系充满矛盾，尽管如此，也并不意味着建筑结构设计中不存有工程造价，在实施工程造价的过程中离不开工程建筑结构设计。当工程项目确立之后，紧接着便是结构设计以及工程造价控制，它们是建筑工程中重要组成环节，是工业建筑中必不可少的内容。为提升建筑质量，需重视建筑结构设计与工程造价控制等内容。从更为细致的角度来看，建筑结构设计也给工程造价带来了重要的影响，在35%以上的层面给建筑结构设计带来了影响，所以合理的建筑结构设计对工程造价能起到较大的作用[1]。
2工业建筑结构设计给工程造价带来的显著影响
2.1建筑结构设计方案对费用带来的影响
工业建筑结构设计给工程造价带来的显著影响很大程度体现在建筑结构设计方案对费用的影响[2]。设计人员在设计建筑结构方案的同时要综合考虑建筑费用的因素，工程造价控制要考虑费用的影响因素，这对建筑结构设计方案十分有利。就工业建筑结构设计方案而言，当建筑项目交付后要考虑经常性费用的问题，确保建筑结构设计方案的科学性与合理性。在工业建筑工程项目中，工程造价控制发挥的作用更为巨大，一旦设计人员在设计建筑结构方案时没有将工程造价中的费用控制纳入进来，将会出现资源浪费的问题，如照明设备、清洁保养以及维修等费用都应体现在建筑结构设计的方案中，这些问题将直接影响建筑结构设计方案的水平，使建筑结构设计方案不符合建筑施工现场的实际情况。此外，还应重点考虑一次性投资与经常性费用之间的关系，在分析二者关系的基础上更好地设计建筑结构方案，确保建筑结构设计方案符合施工要求，减少一次性投资费用，降低经常性费用的使用。对设计人员来说，需要注意的是，在选择结构设计方案的同时应找到经常性费用的切合点，在合理使用经常性费用的过程中设计建筑结构方案，提升建筑结构设计方案的科学性，使建筑工程项目的各个环节费用降到最低。
2.2建筑结构设计质量与工程投资带来的影响
建筑结构设计给工程造价带来的影响另一方面还表现在建筑结构设计的质量与工程投资上的间接影响，即没有直接给建筑结构设计质量与工程投资带来影响[3]。在分析建筑工程质量事故发生原因的基础上，得出许多根源性问题的结论，具体来说，在工程建筑结构设计中发现二者存在的共性原因，在工程建筑结构设计中，设计占据重要地位，如建筑结构设计质量较低，那么整个工业建筑结构的质量也会受到显著影响。由此易引发建筑工程施工的事故，进而影响工程投资。设计人员不重视建筑结构设计环节，没有应用科学的设计方法，形成质量不高的建筑结构设计方案，这样一来，建筑结构容易出现施工质量问题，影响工程施工的安全；此外，建筑结构设计质量还会引发各专业间的矛盾，体现在施工中，出现问题会带来返工的行为，对工程造价的控制也是不利的，对工程投资也会产生间接性的影响，不利于工业建筑工程的施工。
3工业建筑结构设计的工程造价控制措施
3.1提升设计人员的成本管理意识
工业建筑结构设计的工程造价控制措施首先体现在提升设计人员成本管理意识上，就工业建筑结构设计的工程造价控制而言，费用的管理是其中重要组成部分，为此，设计人员在设计建筑结构方案的同时应培养自我的成本管理意识，通过成本管理意识的提升，做好工业建筑结构设计的工程造价控制工作。设计人员是工业建筑结构设计的主体，要使其设计出更为科学的符合实际的建筑结构方案，一定程度上要掌握工程造价的控制方法，学会对成本进行管理。这是工业建筑结构设计的要求，也符合工业建筑结构设计的行业标准，所以设计人员应强化自身的成本管理意识，在设计的过程中将工程造价的控制理念应用在建筑结构设计方案中，确保每一结构参数都能充分体现出工程造价的理念。对设计人员来说，成本管理意识的提升不是一蹴而就的，需要后期不断努力，在不断学习的过程中掌握建筑结构设计与工程造价之间的联系。同时还应在提升成本管理意识的过程中考虑建筑结构设计的安全性与功能性，从而提升工程造价的控制质量。需要明白的是，部分设计人员重视建筑外观而忽视内部控制理念要求，这样是不科学的，太过注重建筑的外部形态容易出现施工成本过高的问题，带来工程造价的大幅上升。因此，应积极从建筑工程施工的实际出发，提升成本管理意识，并作用在建筑结构设计中。
3.2科学选择优质建筑结构设计方案
建筑结构设计中的工程造价控制措施还应体现在科学选择建筑结构设计方案上，就建筑结构设计工作而言，设计方案十分重要，有了科学的建筑结构设计方案，建筑施工才能有序开展，在选择建筑结构设计方案的过程中，应考虑实用性、优质性的原则，确保建筑结构设计方案符合建筑工程项目施工的实际[4]。以优质的建筑结构设计方案达到增强工程造价控制水平的目的。对设计人员来说，建筑结构设计完成后并不意味着工作的完结，还需要付出更多的努力，根据建筑工程施工现场的实际情况不断优化建筑结构设计方案，确保建筑结构设计方案适应建筑工程的施工环节。将工程造价控制环境贯穿在建筑结构设计的全过程，尽量减少不必要的施工环节，选择合适的组合模式，进而达到工程造价控制的目的。
3.3建立健全的设计管理体系
工业建筑结构设计的工程造价控制还应建立健全设计管理体系，这一管理体系的健全主要针对设计人员而言，通过建立健全的管理制度，达到规范设计人员行为的目的，同时将工程造价的控制全面体现在设计过程中。在健全的设计管理体系中，工程造价能得到有效的控制[5]。就建筑工程结构设计而言，健全的设计管理体系其中也包括工程造价的内容，要使工程造价控制工作有序推进，还需借助监管的作用，在内外监督下，确保工程造价控制更好地进行。相对来说，工程造价控制制度的健全，还应设置一系列的工程造价的标准；一般情况下，工程造价在工业建筑结构设计中，存在较低的设计标准；此外，工业建筑不断健全工程造价控制制度，能为其之后的工作提供重要保障，如设计团队职责分工更为明确，有专业的人员进行工程造价的控制工作，这样一来，工程造价控制工作在设计环节中的作用也得到了明显的展示。需要明白的是，工业建筑在健全设计管理体系的过程中，要善于将工程造价的控制工作纳入进来，确保在设计环节重视工程造价的控制问题，起到防患于未然的作用；工业建筑结构设计管理体系的健全意义十分突出，其不仅规范了设计人员的设计行为，还达到了管理建筑结构设计的目的，起到了双重作用，对整个建筑工程的质量提升以及建筑结构设计水平的提升都有重要的意义，所以要建立健全设计管理体系，并在健全的过程中不断提升工业建筑结构设计的工程造价控制水平。
3.4合理选择建筑结构材料
工业建筑结构设计中的工程造价控制还需合理选择建筑材料，将工程造价控制的内容融入建筑材料中，在选择建筑材料时发挥出工程造价控制的作用。就建筑结构设计中常见的结构来看，有砌体结构、框架结构以及钢结构等三种类型，设计人员要根据建筑所需结构形式合理选择施工材料；当建筑工程的工期要求较低，需要较小的开间时，要合理地选择砌体结构，因为这一结构形式所需施工成本较低；对建筑工程中跨度较大的项目，要选择框架结构等等，设计人员要合理根据需要选择结构形式，并权衡建筑材料的选择，确保建筑工程施工成本降低。建筑材料的选择对建筑结构设计十分重要，与此同时对工程投资也是一项不可忽视的环节，从投资的角度来看，工程建设属于固定资产投资，在地域特征上十分明显，建筑材料的运输成本较高，所以基于这一显著特征，在建筑材料的选择上应遵循就近原则，优先使用更为主流的施工材料，起到降低施工成本的目的。
3.5重视设计细节控制工程
工业建筑结构设计中的工程造价控制措施还应包括细节控制的内容，对工业建筑结构设计来说，任何细节都不能放过，否则将给建筑工程带来较大的安全事故，影响建筑工程的施工质量。所以为了提升工业建筑工程的施工质量，需要在建筑结构设计环节重视细节，全面控制工程造价。设计人员要明白细节对整个设计图纸的重要性，要善于从细节中发现设计的问题，并在发现细节的过程中提升思考能力，所以应不断优化细节，重视细节，进而提升整个工业建筑的施工质量。实践证明，细节做好后工程造价的控制效果将是十分明显的，比如一些较为特殊的建筑结构，包括混凝土浇筑板结构，设计人员要在确保施工安全质量的前提下，将浇筑板的厚度严格控制起来，减少施工过程中资源的浪费，进一步达到降低施工成本的目的，这样一来，也达到了工程造价控制效果。
3.6应用现代技术实施控制
工业建筑结构设计的工程造价控制措施还包括将现代技术应用在工程造价的控制中。随着信息社会的快速发展，工业建筑结构设计中也应用了现代技术，这对整个工业建筑工程是有利的，为工业建筑工程质量的提升创造了条件。但需要注意的是，应用现代技术，需要培养掌握信息技术的人才，二者是相辅相成的关系。为使工业建筑工程中结构设计水平的提升，便于更好地实施工程造价控制，需将现代信息技术应用其中，尤其是要利用科学技术控制工程造价，提升工程造价的水平。例如在工程造价控制的过程中可使用新型的电子仪器设备来检测施工的各项数据，进而将工程造价控制的内容转化为数据，从数据中看出其中存在的各项规律，实践证明，将现代技术应用在工程造价控制工作中，极大地便利了工程造价控制工作，也给建筑结构设计工作带来的便利。此外，现代技术还可对建筑施工质量进行检测，达到监管的目的，为工程造价控制的实施奠定良好基础。与此同时，现代技术应用在工业建筑工程中也是现代社会高速发展的重要趋势，工业建筑项目要适应这一趋势，并掌握现代技术的应用规律，从而更好地完成建筑工程结构设计与工程造价控制工作。
4结语
工业建筑项目中建筑结构设计占据着重要地位，而建筑结构设计过程中，要考虑工程造价的控制因素，发挥工程造价控制在建筑结构设计中的作用。为更全面地了解工业建筑结构设计的内容，需对工程造价控制进行分析，并对建筑结构设计的工程造价控制影响分析，在分析的基础上更好地提出建筑结构设计中工程造价的控制措施。可以说，工程造价控制对建筑结构设计而言十分重要，设计人员要在设计的过程中纳入工程造价控制内容，以提升建筑结构设计的水平，降低施工成本。
参考文献
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篇4
关键词：工业建筑；结构设计；复杂性；安全性
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.101
对于工业建筑而言，其结构设计合理与否，不仅决定着工业建筑建设质量，也影响着工业建筑建设资金投入。只有科学的设计，工业建筑结构才会合理，与生产活动和工艺要求等相适应。工业建筑与民用住宅建筑不同，其结构设计更复杂，安全性要求更高，要适应生产活动和工艺要求。介于此，进行工业建筑结构设计的复杂性与安全性分析是必要的，利于加深对工业建筑结构的认识。
1 工业建筑简述
1.1 概念
工业建筑，指的是提供人民从事各类生产活动的建筑物或构筑物[1]。其中，构筑无有烟囱、水塔等，建筑物有化工厂房、纺织厂房、医药厂房等各类型厂房。
1.2 特点
工业建筑主要特点：（1）要有足够的面积和空间；（2）符合生产工艺要求，安全性要求很高；（3）具体的生产活动不同，工业建筑结构形式也不同，要根据生产活动及其特点进行结构设计；（4）屋面排水、通风、采光及构造处理等方面复杂性较高。
2 工业建筑结构设计的复杂性与安全性
2.1 结构选型
由于工业厂房建成后的使用用途不同，不同的工业厂房，其生产工艺等方面要求是不同的[2]。所以，进行工业厂房结构选型时，要充分考虑工业厂房的使用用途、施工条件等因素，不仅要使用材质好、寿命长的材料，还要确保建成后的工业厂房结构能够灵活的适应的生产容量等方面变化。下面对工业建筑常用的结构形式进行了分析：
第一，筋混凝土结构。钢筋混凝土结构，具有建材采购方便、施工便利、耐火耐蚀、现场建筑、成本低等优势。而且，按照这种结构建造出来的建筑，有着很广的适用性，很多厂房都采用钢筋混凝土结构。
第二，钢结构。钢结构一般采用工业化体系建设，工期短、成本低、施工方便，且适用于大跨度、大空间的工业厂房。但是受材质限制，这种结构防火、防腐蚀性能较差，如果工业建筑采用这种结构类型，必须注重防火、防腐蚀方面设计。
从以上内容可以看出，一般情况下，工业建筑结构建议采用钢筋混凝土结构，因为这种建筑结构优势明显，不需要特别注意防火、防腐蚀方面的设计，安全性较高。但是如果是大跨度、大空间、振动较大的工业建筑，适宜采用钢结构。
2.2 平面布置
确定工业建筑选址后，以生产工艺流程为依据进行建筑总平面设计，合理确定各分区、竖向设计、公用设施等[3]。进行工业建筑总平面布置时，除了以生产工艺流程为依据外，还要考虑职工生活用户、生产经营管理用房、福利设施用房，以及污染问题，按照全局角度考虑平面布置。为了确保总平面布置的合理性，设计者可以采用计算机软件辅助设计，如建筑信息模型，基于同一模型设计多种设计方案，优选出最佳平面布置方案。
2.3 生产工艺要求
建造后的工业建筑是用于生产活动的，为了生产活动的正常运作，工业建筑结构设计必要以生产工艺为依据，将生产工艺和生产活动做出结构设计的出发点，这样才能保证工业建筑结构设计合理。
对于工业建筑而言，其生产工艺要求主要体现在三个方面：（1）生产流程。生产流程影响着各部门、各工段平面的次序和相关关系；（2）运输方式及工具。运输方式及工具影响着工业建筑结构类型选用、平面布置等设计工作；（3）生产特点。生产活动具有污染、易燃易爆等特点，做好生产环境、防腐蚀等方面的设计工作。
2.4 防腐蚀设计
工业建筑建成投入使用后，受生产工艺和生产活动影响，生产过程中经常使用或产生酸碱盐类物质，容易腐蚀建筑物。所以，进行工业建筑结构设计时，要特别注重防腐蚀设计。
第一，选用防腐性能好的材料，或对建材采用防腐措施。如，门窗使用木质、塑料、玻璃钢等防腐性能好的材料；金属挂件涂抹耐腐蚀的涂料，在金属表面形成防腐层；地面采用沥青混凝土、花岗岩等材料。
第二，结构构件采用钢筋混凝土材质，同时是混凝土表面涂抹耐腐蚀的涂料。如果结构构件使用钢材，务必要做好防腐蚀措施，必须在钢表面涂抹环氧树脂漆等材质的防腐蚀涂料。
第三，带有腐蚀性的生产活动要集中布置在下风侧或水流的下游，限制酸碱盐类物质腐蚀工业建筑结构。
2.5 防震设计
防震设计是关键的，它在工业建筑结构设计上占据首要位置，因为它直接决定着工业建筑后结构的安全性。根据我国相关规定，工业建筑方防震设计要求比较高，如果不能达到安全性要求，一旦遭受意外的冲击振动，所造成的后果是严重的，特别是生产活动具有易燃易爆特点的，危及工业建筑区内及周围范围内的人员生命安全。因此，进行工业建筑结构设计时，必须合理进行防震设计，符合抗震要求。
当工业建筑结构规则、对称，整体性比较好时，按照工业建筑结构及其抗侧力结构进行抗震设计；当工业建筑结构整体性比较差使，要按照工业建筑结构抗震设计要求采用相应的加强措施，增强工业建筑结构的抗震性；当工业建筑厂房的结构高差比较大时，必须将生产用房与生活用房、管理用房等分开来布置，并分开相邻的抗震缝，便于提高结构的抗震性。此外，抗震缝两侧要布置墙等构件，并按照设计要求合理控制抗震缝宽度。
3 结论
综上所述，工业建筑不同于民用住宅建筑，其结构设计具有较高的复杂性与安全性。为满足工业建筑结构设计的复杂性与安全性要求，要认真的进行工业建筑结构选型、总平面布置、防腐蚀设计、防震设计等工作，使工业建筑结构设计符合生产工艺要求，满足建造后的使用用途，达到相关设计标准。
参考文献：
[1]潘绍洁.工业建筑结构设计的复杂性及安全性[J].科技展望，2016（07）：33.
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关键词：工业建筑结构设计安全性复杂性
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
1、工业建筑的概述
1.1 工业建筑的定义
工业建筑是指人民从事各类生产活动的构筑物或者建筑物，比如烟囱、水塔和厂房等，其中工业厂房一般分为特殊工业厂房和通用工业厂房。
1.2 工业建筑的特点
工业建筑的特点主要有以下几点：第一，必须要有足够的空间和面积；第二，建筑技术的要求高；第三，应该符合生产工艺的需求；第四，针对生产工作的不同内容及其特点，工业建筑结构的形式也会有所不同，同时其构造处理、屋面排水、通风以及采光施工工艺比较复杂。
2、工业建筑结构设计的复杂性和安全性分析
2.1 工业建筑的选型
在工业建筑结构设计过程中，其建筑应该能够灵活地应对生产的容量和设备的变化而发生改变，同时其建筑物和设备的使用寿命必须要长，其设计要和工业建筑的投资预算要求相一致。在工业建筑结构设计中，首先要做的一点就是合理选型，工业建筑结构选型的原则主要有以下几点内容：
2.1.1 在工业建筑结构设计中，其受力构件一般选用Q345-B和Q235-B钢，梯子、栏杆和平台板应该采用Q235-A钢，吊车梁一般采用Q345-C和Q235-C钢，确保其所采用的材料的力学性能和化学成分应满足国家标准的相应规定，若采用一些特殊钢材，应该和工程业主、施工单位进行协商，协调好后方能使用。此外，在工业建筑结构设计过程中，如果工业厂房的跨度不超过15m，其柱距不超过4m，通常采用砖混结构。
2.1.2 钢结构的应力和变形控制要求：钢梁应力必须要达到强度设计值的90%左右，钢柱应力应该达到强度设计值的95%，钢构件的变形应达到变形容许值的100%。钢梁、钢柱通常一般使用焊接H型钢。墙皮檩条一般采用的是组合檩条加槽钢，其他檩条则采用的是卷边槽形冷弯薄壁型钢，在计算墙皮檩条时无需考虑阵风系数，其中大荷载平台钢格板应选用WB405/2PT类型的，当活荷载为5kN/m2时其最大跨度是2.4m。楼梯踏步钢格板和小荷载平台应选用WA255/1PT，其活荷载在2.5kN/m2的时候，其最大跨度为1.8m。
2.1.3 目前我国最常用的结构形式为钢筋混凝土结构和钢结构。钢筋混凝土结构的施工便利，其建筑材料比较容易获取，不仅能进行预制同时还能在施工现场中进行浇筑，具有耐火耐腐蚀的特点，其建筑适应面比较广。而钢结构一般使用工业体的建筑，不仅能够节约成本，同时还能有效地缩短工期，但是在使用的过程中，应该注意防腐蚀和防火方面的设计，目前钢结构主要是用于大空间、振动较大或者大跨度生产车间的建造上。
2.2工业建筑结构设计的相关数据
在进行工业建筑结构设计的时候，应以经济合理、安全、保证工程质量为其原则，根据现行的国家相关规程和规范，严格按照此标准及工业建筑结构设计的要求来进行设计。工业建筑结构设计的相关数据主要包括以下几个：地面粗糙度；地震设防烈度、设计地震分组、地下水位、场地土类别、最高温度和最低温度、基本雪压、基本风压等，尤其是在进行抗震设计的时候，必须要严格按照工程设计的相关规范要求来进行设计，确保工业建筑的抗震性符合工程要求。
2.3. 符合工程生产工艺需求
2.3.1建筑结构的类型应该符合建筑生产方式和运输工具的要求，同时在设计过程中，还应进行防腐蚀设计，以此保证建筑物具有防腐蚀功效。针对生产流程，其结构设计不能对生产造成影响，注意生产工程和各工段次序之间的关系。
2.3.2 在工业建筑结构设计过程中，应注意建筑的排风通道，尤其是一些生产有粉尘的车间以及散发热量的热加工厂房，解决其通风问题。同时还应设置隔声间或者采取降噪措施，以此保证生活和生产之间互不影响。在空间结构和建筑平面设计上，必须要考虑一些特殊工艺的车间，根据其是特点采取相应的措施，确保其能够正常、顺利的使用。综合考虑建筑未来生产工作的压力，在保证其舒适度的同时，应该注意绿化的点缀和色彩的运用。
2.4 基础地基的处理
在处理一些重要建筑物和构筑物地基的时候，可针对场地的实际情况选用合适的处理方案，比如钻孔灌注桩、地基处理桩、人工挖孔桩以及预应力混凝土管桩等。在设计桩基时，应将单桩承载力控制在单桩承载力的特征值80%范围内，当新建筑物或者构筑物和原有建筑物的距离比较近时，应选择适合的桩型，以此减少桩基施工过程中对原有建筑物的影响。
在处理一些次要建筑物或者构筑物地基的时候，直爬梯基础、电缆沟、室外水沟或者钢梯等可以选用比较浅的土层来作为建筑基础持力层，其原土必须要夯实，同时在超挖分层的时候应换填相应厚度的砂夹石，并将其压实。
2.5 合理布置空间
在工业建筑结构设计的过程中，首先要做好总平面布置。根据生产流程和生产工艺，明确建筑的选址、分区和布局，尤其是运输道理和管道之间的分布等，并配置相应的公用设施。在生产区应该划分好行政管理用房、生产辅助用房以及经营管理用房等，将这些用房设置在生产区内，便于工作的开展，但是对于一些比较特殊的生产行业，如果含有不利于人体接受的元素或者带有一定腐蚀性的元素等用房，不应将其划分到生活区内。
在总平面布置的还应考虑环境污染问题和保护问题。在生活区内的生活用房应该包括保健用房、休息室、餐厅以及卫生用房等，不管是生活区还是生产区，布置的关键为联系和分隔，从发展的角度出发综合考虑各方面的因素，通过多方案的比较，或者利用计算机来进行辅助设计，以此来选取更为合理、科学的设计方案。
2.6 防腐蚀设计
2.6.1 在工业建筑结构设计中，集中设计带有腐蚀性的生产房，将其垂直布置在水流的下游或者下风侧，设置排水明沟，并确保其具有足够的排队坡度。同时在厂区内，一些气体通道或者长期需要输送侵蚀性液体的管道应该集中埋置在下层，防止其影响其他的正常管道。此外，在厂区外，排污口应该和建筑保持一定的距离，尽量远离人群聚居地。
2.6.2 在工业建筑空间布置、选用材料和结构设计时，应采取相应的防腐蚀措施，可将建筑设计成为敞开式或者半敞开式，使其具有良好的通风，从源头上减轻或者制止腐蚀的发生。除此之外，在围护结构设计的时候，还应该考虑到湿度和温度，门窗的材质可以选用玻璃钢、塑料或者木质，同时在其他金属构件表面涂上具有耐腐蚀的涂料。而在楼面或者地面，可以将其做成具有耐酸碱地坪，比如选取水玻璃混凝土、玻璃钢、花岗岩、聚氯乙烯、陶瓷、沥青混凝土等材料作为面层材料，其中隔离层的材料可以选用再生橡胶油毡或者石油沥青油毡等，其他建筑部位也应该使用抗腐蚀材料，并采取相应的构造措施，以此减少建筑的腐蚀性。
2.6.3 防腐蚀建筑通常是以钢筋混凝土结构为主，在处于高湿环境中的板、梁、柱、屋架且具有强腐蚀性气体的钢筋混凝土测承重构件中，除了要提高混凝土密实性和标号以外，同时还要加大钢筋保护层，并在其表面涂上耐腐蚀的涂料。如果建筑物采用的是铝、钢等金属结构，除了要加强表面防护和节点构造以外，还要适当地提升其安全性。此外，在建筑基础部分，为了避免生产过程中的侵蚀性液体渗入到地下造成腐蚀，必须要设置相应的排水设施，选用适合的基础材料，增强混凝土中的钢筋保护层，做好基础表面的防腐蚀措施。
结束语
综上所述，在工业建筑结构设计中，必须要从建筑的复杂性和安全性出发，按照工业建筑结构设计原则，不断优化其设计概念，促使其符合生产使用的需求，推动工业建筑的发展。
参考文献
[1]胡中汉.关于工业建筑结构设计的复杂性与安全性概述[J].城市建设理论研究（电子版），2012.
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【关键词】工业建筑 结构设计 概念设计 结构概念设计 工业生产 结构
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
一．引言
结构工程时在进行设计时，有大量的工程需要计算，部分内容计算方式较为繁琐，工作量较大。随了计算机技术的成熟和软件的逐步推广，建筑的结构分析软件被应用到建筑结构设计中，解决了结构工程时手工计算的难题，也提高了结构设计的工作效率，提高了设计的准确程度。由于结构计算软件的节省了大量的传统工作，被结果设计工程师经常使用。在过分依赖软件的背后，带来的是设计的单一，结构设计变成单纯的软件化，结构设计职位也变成了熟悉软件操作即可的基本要求，这造成建筑墨守成规，缺乏结构创新。
二．工业建筑中的结构概念设计。
1.工业建筑的特点。
工业建筑是进行工业生产的房屋，由于其特有的建筑使用性质，在工业进行建筑设计中，要根据其特点进行设计。
（1）工业建筑要密切结合生产，要满足工业生产的要求，为生产工人创造良好的劳动卫生条件，工业建筑设计要有利于提高劳动效率和生产产品质量。
（2）工程生产的类别较多，也存在较大的差异。生产类别有轻型也有重型，有热加工也有冷加工，有的要求开敞，有的要求恒温，这对建筑在空间布局、体型、室内处理、立面和层数等方面有直接影响。这就要求建筑要根据生产工艺的不同特征来设计不同的建筑厂房。
（3）部分工业建筑和厂房中需要使用起重机械和大量的设备，还有的需要较为高大的敞通空间，在内部通风、采光、屋面排水、建筑构造处理等方面都要比民用建筑复杂。
2.工业建筑中的结构概念设计。
在建筑设计中，通过不断的设计研究和实践，结构设计工程师积累了大量的经验，并在行业形成了一系列的设计规范、标准图集和设计手册等。近些年来，计算机技术得到广泛应用和普及，计算及结构程序被大量应用到建筑结构工程中，设计单位开始抛弃图版，开始在计算机上挥动鼠标操作。在此表象下，部分结构工程师通常都会形成一种错觉：建筑结构设计很简单，仅仅需要遵循设计规范、标准图集和设计手册，在根据建造师给出的非结构空间方案，利用计算机完成。在设计中，结构设计师变成了拼图的玩家，被动的操作着建筑的结构设计。这导致建筑结构无法有效运用结构工程的知识，同时也容易造成和建造师发生交流分歧。
在我国现行的《建筑结构设计统一标准》 （GBJ68-84）采用了概率理论作为基础来规范建筑结构极限状态的设计准则，要求建筑在结构设计中要经济合理、技术先进、安全适用。概率极限状态虽然较为科学合理，但在运算过程中，还存在一定程度的近似，仅仅能算作近似概率法。建筑结构设计中，无法凭借极限状态来估计建筑结构的真正承载能力。建筑是一个空间结构，结构总的各种构件通过复杂的方式来共同工作，且不脱离总的结构体系。在目前的建筑结构设计中，在空间结构体系的整体研究上存在一定的局限性，导致待设计中采用了简化和假定。建筑结构设计工程师要杜绝盲目的抄写规范，而是要将规范当作实际参考和指南，在实际的项目设计中要进行合理的搭配和选择，这就要求结构工程师对建筑整体结构体系和建筑结构分体系二者之间存在的力学关系具有较为透彻的认知，在结构设计时，要将概念设计应用到实际设计工作中。
概念设计是通过运用清晰的结构概念，不需经过数值计算，依靠结构整体体系和分体系之间的力学关系、震害、破坏机理、工程经验和实现现象所获得的设计原则和设计思想，对工业建筑结构和相关计算结构进行正确分析，综合考虑结构的实际受力状况，计算假设间的差异大小，对建筑结构和构造进行设计。工业建筑的结构概念设计是展现建筑结构工程师的设计思想的关键，而结构工程师主要任务是要在一定的建筑功能和生产工艺要求下完成建筑的结构设计，要妥善处理建筑和结构、结构和构件、结构和工艺、结构和结构之间的关系，其最终目标是要设计出合理的产品。计算机软件也存在一定的局限性，无法适应处理所有的建筑结构问题，在实际设计中，也无法大量的运用计算机软件来准确的进行结构构件分析，这就要求工业建筑设计中要强调概念设计的重要性，通过结构概念设计和结构措施来设计最终的合理的建筑结构。
建筑结构设计中，计算机程序的计算结果是根据设计中的不同工况而提供的不同数据，但到底是何种工况才是最适合的工况，哪种工况结果是最需要的结果，这类问题需要结合不同的工况计算来综合分析，在此情况下，建筑结构工程师要加强结构概念设计的应用，才能准确判断出计算机计算结果的准确性和合理性，而最终筛选出需要的结果。
在工业建筑的初步设计阶段、方案设计阶段中，无法完全借助计算机的结构计算分析软件来处理，这需要结构工程师对建筑结构布置和结构体系根据工艺的布置方案来做出相应的规划，必要时候要进行建模计算，提高最终设计方案的合理性和可行性。在确定方案时，要和大工艺的设备选型相辅相成，要满足大型设备的独特需求。大型设备的生产制作周期较长，一般在得到相关责任人审查后，施工建设单位才会开始联系相关的设备制造商，开始提供供货，在此阶段中，相应的结构设计方案要成为下阶段施工设计的依据，一旦此时忽略了大型设备的影响，或是对其他项目考虑不周，会导致下阶段非常麻烦，更有甚者导致项目无法进行。结构设计工程时在初步设计阶段和方案设计阶段中，要综合运行结构概念，结合工业生产工艺的特点，选择建筑结构性能较好，较为经济的结构方案，运用结构概念，在深刻了解结构性能的基础上，灵活运用到结构设计中。结合结构分析软件，建立合理的简化模型，利用计算机结构分析软件的优势，提供经济合理的建筑结构设计方案，为施工图设计做好充分准备。
另外，随着社会的发展，未来出现大型和超大型的工业建筑会越来越多，其建筑的体型也会越来越复杂，钢结构会大量的应用到工业建筑中，这就要建筑结构提高设计标准和要求，在满足工程进步和生产工艺要求的同时，要将钢筋混凝土结构和钢结构进行组合使用，在提高施工进度的同时，要便于后期的安装。要提高建筑结构概念设计，改善计算机分析软件的滞后性，逐步完善结构分析的功能。在利用计算机软件的基础上，融入结构概念，通过恰当的设计、假定、简化，使计算机分析更接近真值，保证计算分析结果的有效、合理、可行。
五．结束语。
工业建筑结构设计中，在总结设计经验的基础上，融入结构概念设计，这要求结构设计工程师要富于创新，并要有丰富的实践经验，通过建造师的协同，来提高工业建筑的结构设计质量。
参考文献
[1]隋翔宇 SUI Xiang-yu 工业建筑中的结构概念设计[期刊论文] 《山西建筑》2011年4期
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【关键词】大开间；轻钢结构；次结构；设计
Study on design of Secondary Structure of Large Bay Industry Building
Wei Ling-ping
（Hebei Jiu Yi Zhuang chen engineering design co.， LTD，Shi jiazhuang，Hebei， 050031）
【Abstract】Taking large-bay Light steel structure factory building for example， through study of purlins structural system to determine the secondary structure of the industrial building design， detailing structural load times and choice of high-frequency welding purlins， truss purlin （thin-walled cold- formed components and angle member） modeling simplified method. Comparative analysis before and after optimization design on the economic aspects .The results show that the optimized design has better economic results. The results provide the reference for the similar light steel design.
【Keywords】large bays， light steel structure， sub-structure， design
前言
随着建筑材料的不断革新，钢结构作为一种新兴的结构形式以其强度高、自重轻、施工方便等优点被工业与民用建筑领域广泛采用。檩条是有檩屋盖体系和墙架结构中的主要构件，并且比重大约占总用钢量的20%左右，是继主钢架后的第二大钢用量构件。钢檩条的种类有实腹式檩条、空腹式檩条等不同的檩条方案用钢量不同。对于目前动辄上万平米甚至可以达到几十万平米的工业厂房来说，科学合理的设计方案能够节约大量的钢铁资源并且带来可观的经济效益[1-3]。
本文就钢结构工业厂房设计中钢檩条选用时类型的选择、荷载的选用以及设计方法的优化等几个相关问题进行分析探讨，为钢结构工业厂房设计提供参考。
1.钢檩条的种类及特点
按照檩条截面形式不同，钢檩条可以划分为分为实腹式、空腹式和桁架式檩条等。不同的檩条体系建筑结构的受力特点和强度特性不同，常用的几种檩条体系的特点如下[4-5]：
常用实腹式檩条的截面形式：
（1）实腹式檩条
实腹式檩条的跨高比，一般取35～50，截面宽度可由截面高度h和所选用的型钢规格确定。常用的有：槽钢檩条、H形钢檩条、卷边槽钢檩条、角钢檩条、组合槽钢檩条等。普通的槽钢檩条较为厚重，在实际应用中钢材的强度特性往往不能发挥，而造成钢材利用效率低；轻型槽钢虽然在上述方面做了改进，但是在应用中效果也不够理想；而卷边槽钢檩条、卷边z形钢檩条和组合槽钢檩条在用钢量方面要优于普通槽钢，并且受力性能也得到了很大提高；高频焊接H形钢是一种轻型型钢，具有腹板薄，抗弯刚度好，两对称轴方向的惯性矩比较接近，翼缘板平直，易于连接等优点。
（2）空腹式檩条
空腹式檩条的上下弦由角钢组成，中间以缀板连接，由于其空腹式构造，截面惯性矩和回转半径大，因而能充分利用钢材的强度，达到节约钢材的目的。空腹式檩条的优点之一是能充分利用小角钢（上、下弦）和薄钢板（缀板），缺点是缀板间距较密，拼接和焊接的工作量较大。另外，该种檩条侧向刚度较差，因此应用受到一定限制。
2.荷载的选用及内力分析
2.1 荷载的选用
一般地作用在檩条上的荷载主要恒荷载、施工或者检修过程中出现的活荷载、屋面均布活载（按投影面积计算）以及风荷载和屋面雪载等。
屋面檩条所承受的恒荷主要包括檩条的自重和屋面板、屋面保温拉条等的重量以及檩条上的悬挂管道吊顶等。这些荷载拉条等结构的自重均以集中荷载传到檩条上面，而某些荷载如屋面自重以均布方式加至檩条的，通常以是以平均面载kN/m2 方式输入。
风荷载对轻型房屋钢结构的作用非常明显。因此，风荷载的正确选取对于檩条的合理设计至关重要。我国现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）规定风荷载计算中的 乘以1.05采用。对于高度超过10m处的檩条应按相应高度考虑不同的风荷载高度变化系数。
雪荷载在轻钢结构建筑的设计中也同样不能忽视。对于雪荷载较大的地区，考虑到雪荷载有时会远超过轻型屋盖自重，此时仍采用雪荷载分项系数为1.4。对于坡屋面以及屋盖结构的可靠性等方面基本雪压和雪压分布系数都要做相应考虑。
2.2 内力计算
（1）强度计算
根据相关规范，檩条强度需要满足条件为：
（1）
式中： 、 为檩条跨中关于x 轴和y 轴的弯矩设计值； 、 为截面塑性发展系数； 、 为对x 轴和y 轴的净截面抵抗矩； f 为钢材的抗弯强度设计值。
（2）刚度计算
根据相关规范，檩条刚度需要满足条件为：
（2）
式中： 为荷载标准值沿主轴y 方向的分量； l 为檩条的跨度； E 为钢材的弹性模量； 为截面关于x 轴的惯性矩； 受弯构件的挠度限值。
3.工程实例分析
3.1工程概况
本工程位于石家庄市，拟在地块内新建机械工厂，主厂房：总长度为194m，总宽度为170m，由数个结构单体组合而成。建筑面积为36975㎡，占地面积32993㎡，为单层钢结构建筑，厂房外形轴线尺寸为192.3169m，柱距为12m，跨度为24m（多跨），如图1所示。
主体结构设计使用年限为50年，抗震设防烈度为7度，设计地震分组第一组。
图1 现场照片
3.2 荷载取值
恒载根据《建筑结构荷载规范》附录A中常用材料和构件的自重按对结构最不利情况计算。
基本风压0.40 kN/㎡，地面粗糙度为B类。
基本雪压0.35kN/㎡
3.3 钢檩条设计方案及计算
（1）方案选择
本项目最初屋面檩条设计方案为全部高频焊H型钢檩条（规格见表1），墙架柱为H型钢，如图2所示。由于当地风荷载较大，在方案设计时需要加大构件截面来确保结构稳定，由此造成建筑用钢量增加设计方案不经济。通过对原始设计方案进行优化设计，将高频焊H型钢檩条（除天窗架外）部分进行了欧本桁架式檩条和皮特森桁架檩条设计。优化后的钢檩条布置方案见图3所示，采用的檩条规格见表2。
图2 原檩条设计方案图
图3 优化后檩条设计方案
表1 原方案规格表
编号 型号 材质
LT-1 高频焊接 H350×175×4.5×6.0 Q345B
LT-2 H400×250×8×14 Q345B
LT-3 高频焊接 H350×175×6.0×8.0 Q345B
表2 优化后方案规格表
编号 型号 备注
LT-1 R600K4 桁架檩条
LT-2 H400×250×8×14（Q345） H檩条
LT-3 R600K6 桁架檩条
（2）计算分析
高频焊H型钢檩条简化为连续梁问题，需要对截面的弯矩以及H型梁的稳定性等进行计算控制跨支座最大负弯矩为 ，受压区计算长度0.61l2.计算得出第二跨支座的的最大负弯矩为-110 kN。
欧本钢檩条桁架系统结构较为复杂，一般采用MTS钢结构系列设计软件—Opentool进行计算设计。屋面桁架檩条跨度为12000mm， 高度为600mm， 分段数为16，屋面坡度f/L为0.03，檩条间距为2000mm，上弦侧向支撑间距为4000mm，下弦侧向支撑间距为4000mm。通过Opentool软件计算得出上弦杆件强度σ=108843/933.545+186293/9602.84+ 171568/20275.5=144.452 N/mm2
通过皮特森钢桁架辅助选型设计软件最终跨度=12000mm，高度=600mm，自重15.00Kg/m，极限承载=3.70KN/m，L/360条件下变形承载=2.36KN/m左支座向上最大反力=21.300KN，向下最大反力=0.000KN 右支座向上最大反力=21.300KN，向下最大反力=0.000KN跨内最大弯矩=63.900KN.m，位置=6.000m，跨内最大剪力=21.300KN，位置=0.000m，应力比=0.959，最大挠度=50.1mm，最大挠跨比=1/239，使用状态下挠度=31.1mm，挠跨比=1/386。
由于计算内容很多，这里不详细叙述欧本桁架檩条和皮特森钢桁架檩条端腹杆、直腹杆以及跨中挠度的计算结果。
通过两种方案的用钢量进行对比分析，全部采用高频焊H型钢檩条，每平米用钢量7.36 kg，而采用优化方案最终用钢量为每平米5.21 kg，从经济、美观以及实用的角度出发优化后的方案更为理想。
4.结语
本文对以大开间轻钢结构厂房建筑为例，通过对不同檩条结构系统特点的研究，确定了本工业建筑的次结构设计方案。对大开间钢结构工业建筑何在选取以及结构计算等方面进行了详细分析。并对优化前后设计方案进行了对比分析，体现了优化方案的经济效果。钢结构建筑不仅要考虑建筑本身的强度以及安全，经济指标也是需要综合考虑的因素之一，通过对实际大开间工业厂房设计方案的对比分析表明，采用桁架钢檩条在一定程度上可以节约经济成本并且同时能够提升建筑的空间美感。通过大开间工业建筑此结构体系的合理选用，充分利用桁架式檩条的优点来简化结构体系，是未来高效、经济设计的主流趋势。
参考文献
[1] 唐潮、唐华英.桁架式檩条在钢结构厂房中的应用[J].钢结构，2009，24（ 7） ： 35～36.
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[3] 陈友泉等.轻钢结构中Z 型连续檩条设计问题的探讨[J].建筑结构，2003，33（ 7） ： 16～19.
[4] 黄玲、张少钦. 基于新规程的轻钢结构檩条的截面选取[ J].南昌航空工业学院学报，2005， 19（ 3） ： 65～69.
[5] 宋曼华.钢结构设计与计算[M].北京： 机械工业出版社， 2001.
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关键字：工业建筑设计轻钢结构特点设计方法
中图分类号：TU2文献标识码： A
轻型钢结构指的是由钢材所构成的结构，即由冷弯薄壁型钢结构、焊接或者高频焊接轻钢结构、热轧轻钢结构、轻型钢管结构以及板壁较薄的焊接组合梁焊接组合柱而构成的结构。在工业建筑中应用这一结构，能够起到良好的效果。本文就在分析该结构特点的基础上，对其具体的设计方法进行分析论述。
一 轻型钢结构的特点分析
随着技术的发展，轻型钢结构在工业建筑设计中得到了广泛的应用，其具有轻便、精巧且成型方便的优势，正是具有这些特点，才能够使该结构得到广阔的发展空间。下面本文就对其特点进行分析。
首先，轻型钢结构具有轻巧的特点。一般来讲，轻型钢结构的截面较小，并且自重较轻，承重结构截面能够根据受力的情况进行精确的设计，这样一来会比普通的钢结构使用的槽钢和工字钢截面的受力更为科学且合理。根据资料统计可知，轻型钢结构主体结构的含钢量基本上在25到80千克之间，彩色压型钢板的重量仅仅为10千克，因此说，轻型钢结构的自重只有普通钢结构的30%到50%左右，十分轻巧。
其次，轻型钢结构的主体结构具有稳定性和可靠性。和其他建筑材料相比较而言，钢材料的容重和屈服点比重最小，并且其具有较好的延展性，材质均匀，能够达到很好的抗震和抗压效果，这样就会进一步提升建筑结构的稳定性和可靠性。通常轻型钢结构的主要承重构件为钢结构，采用的钢材塑性、强度以及韧性都很好，能够承受住较大的动力荷载。
最后，轻型钢结构施工周期短。轻型钢结构最大的优势特点就是其所有的构件都能够由工厂制作，现场拼接安装，这样就会比混凝土结构的建筑施工工期缩短一半左右。施工周期短，就能够使建筑提前投入使用，这样能够提前获得投资的效益。
二 工业建筑设计中轻钢结构的设计方法
在工业建筑中应用轻钢结构，能够缩短施工周期，提升建筑物的稳定性能。在工业建筑设计的过程中，需要采取科学的设计方法，以便更好的发挥轻钢结构的优势。下面本文就对具体的设计方法进行分析论述。
首先，从建筑屋面的选材和坡度的选择角度进行分析。通过近几年的发展，轻钢结构的屋面材料有了很多类型，如压型钢板、太空钢板等，但是当前应用的最为广泛的还是金属压型板、夹芯板以及金属压型复合保温板。但是需要注意的是，在设计的过程中，需要针对不同板材的特点进行科学的选择，最大限度的发挥它们的用途。
对于坡度设计的问题，也需要具体问题具体分析。对于一般的工业建筑来讲，其屋面的坡度越大越有利于排水的实现，但是需要把握设计的度，如果坡度过大的话就会增加排水的流速，进而出现溅水的现象。反之，如果说工业建筑屋面的坡度较小，这样排水的速度也会减小，水流的速度也会变慢，这样如果雨量大的话很容易会在屋面形成积水，给压型板带来严重的腐蚀，影响其使用寿命。
由此可见，在对工业建筑的屋面进行设计的过程中，一定要根据地区气候条件科学的选择屋面的坡度，并且要以经济要求和施工要求作为参照的依据，合理确定屋面坡度，既能够有效避免屋面坡度过大而增加施工难度，影响施工质量的问题发生，又需要在设计中最大限度的降低材料的使用，节约设计和施工成本，达到最佳的经济效益。
其次，从金属压型钢板屋面的构造设计角度进行分析。金属压型钢板屋面的设计也是轻钢结构屋面设计中关键的环节，在设计的过程中，需要科学的选择板型、压型金属板，并确定屋面开洞的方式和防水处理的措施。对于大部分轻型钢结构来讲，为了更好的实现采光和通风的效果，需要在屋面上部开凿一定的孔洞或者是进行通风和防水设计，所以说，在金属压型钢板屋面设计的过程中，也需要注重对屋面的开洞、防水以及通风的设计。
需要注意的是，在屋面开洞设计的过程中，对于一些孔直径或者是边长较小的孔洞，能够直接在横梁上面插入一根圆形钢管，或者是其他工艺管对其进行处理，如果在这个过程中出现泛水的现象，则需要在开洞缝的位置涂上足够的硅酮胶进行防水。而一些开孔尺寸较大的孔洞，则通常将泛水裙板和底座设计成一体进行处理，为了降低积水对屋面的影响，可以设计波槽盖板进行防护。
在屋面防水结构的设计中，最需要解决的问题就是搭接缝的问题，需要防止因为搭接缝的存在导致的漏水现象，所以说在设计的过程中需要对搭接的结构设计作为防水结构设计的主要环节进行控制。
再次，从轻型钢结构的夹层设计角度进行分析。对于轻型钢结构夹层设计来讲，其除了需要具备普通夹层的共性外，还需要具备轻型钢结构的特点，所以说在设计的过程中既需要考虑到夹层的共性，还需要考虑到自身的个性特征，这样才能够更好的提升夹层设计的科学性和合理性，并不断的优化和完善设计。
轻型钢结构夹层的主要方式是在原有的旧房主体结构上直接加高，并紧密的依托原来的主体结构，进而达到优化和加固的目的。在实际设计的过程中，需要确定既安全可靠又具有经济价值的方案，并科学的选择夹层的方式。但是由于轻型钢结构夹层结构的侧向刚度较小，因此说在设计的过程中需要设计出足够的纵向和横向支撑，这样才能够确保该结构的固有刚度，进一步保证其稳定性。同时，在设计中还需要充分的考虑到轻型钢结构中夹层结构的地震效应，使板块的刚度能够均匀的分布在结构之中。
最后，对工业建筑中轻型钢结构的墙面设计问题进行分析。对于工业建筑来讲，可以根据墙置的不同将其分为内墙和外墙两种，根据受力特点的不同能够将其分为非自承重式轻型墙体以及自承重式轻型墙体。在工业建筑中，较长应用的墙体材料一般以轻质材料为主，如PC板，涂彩金属压型板等，能够根据建筑物的建设要求和设计标准科学的选择各种墙体材料。
以金属压型板墙面的系统构造设计为例进行分析。该墙面在设计中主要对对压型板具体的长度选取和钢板墙面系统的细部构造设计为中心。在选择金属板的过程中，需要充分的考虑到板块的承载水平力和板块单位面积材料的有效覆盖能力，科学的确定各种数据，最大限度的降低压型板长向搭接情况的出现，并减少材料的浪费。对于其中夹心板墙板构造的设计，需要考虑到夹心板的结构布置和节点的设计防范，科学选择板块的放置方式，并重点对踢脚、墙转角处等节点位置进行设计。
结束语：从目前情况来看，在工业建筑设计中广泛的应用轻型钢结构，不仅能够缩短施工工期，使建筑更快的投入使用以获得最佳的经济效益，还能够提升建筑物的使用性能和稳定性能。本文就在此基础上，结合工作实际，对轻型钢结构的特点进行分析，并指出了该结构在工业建筑设计中的具体应用，希望能够对今后的设计工作起到一定的帮助作用。
参考文献：
[1] 马守芳 工业建筑设计中轻型钢结构的特点与设计方法 建材发展导向：下，2014年第5期
[2] 宋祥 轻型钢结构工业建筑设计研究 山东建筑大学，2012年
[3] 贾彪 工业建筑中轻型钢结构的设计浅析 中国建筑金属结构，2013年第20期
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关键词：建筑设计，结构设计， 关系
Abstract: with the building the development of science and technology, professional degree more and more high, a good engineering design is architecture design and structure design of the organic integration. To design a should not only meet the building (the function requirement). Beautiful modelling, and will make the safety of the structure, economy, reasonable of the building is every architect and architects must pay much attention. So, architectural design and structure design, closely cooperate with each other is key.
Keywords: architectural design, structure design, relationship
中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：
1建筑设计与结构设计的概念区别
1．1建筑设计的概念界定
建筑设计是指建筑物在建造之前，设计者按照设计仟务，把施工过程和使用过程中所存在的或可能发生的问题，事先作好通盘的设想，拟定好解决这些问题的办法、方案，用图纸和文件表达出来。作为备料、施工组织工作和各工种在制作、建造工作中互相配合协作的共同依据。使整个工程得以在预定的投资限额范围内，按照周密考虑的预定方案统一步调顺利进行。并使建成的建筑物充分满足使用者和社会所期望的各种要求。建筑设计工作的全过程分为几个工作阶段：搜集资料、踏勘现场初步设计、施工图设计等，循序进行，这就是基本的设计程序。
广义的建筑设计是指设计一个建筑物或建筑群所要做的全部工作。由于科学技术的发展，在建筑上利用各种科学技术的成果越来越广泛深入，设计工作涉及建筑学专业、结构专业以及给水、排水，采暖、空气调节、电气、煤气、消防、防火、自动化控制管理、建筑声学、建筑光学、建筑热工学、工程估算，园林绿化等方面的知识，需要各种科学技术人员的密切协作。但通常所说的建筑设计，是指“建筑学”范围内的工作。它所要解决的问题，包括建筑物内部各种使用功能和使用空间的合理安排，建筑物与周围环境、与各种外部条件的协调配合，内部和外表的艺术效果，各个细部的构造方式，建筑与结构、建筑与各种设备等相关技术的综合协调，以及如何以更少的材料、更少的劳动力、更少的投资、更少的时间来实现上述各种要求。其最终目的是使建筑物做到适用、经济、坚固、美观。建筑师除了精通建筑学专业，做好本专业工作之外，还要善于综合各种有关专业提出的要求，正确地解决建筑设计与各个技术工种之间的矛盾。
1．2结构设计的概念界定
结构设计，即：建构筑物的结构设计。一般包括上部结构设计和基础设计。
上部结构设计主要内容及步骤：(1)根据建筑设计来确定结构体系、确定结构主要材料：(2)结构平面布置：(3)初步选用材料类型、强度等级等，根据经验初步确定构件的截面尺寸：(4)结构荷载计算及各种荷载作用下结构的内力分析：(5)荷载效应组合：(6)构件的截面设计。此外还包括某些必要构造措施．需要依据结构专业相关规范、图集等。
基础设计：(1)根据工程地质勘察报告、上部结构类型及上部结构传来的荷载效应和当地的施工技术水平及材料供应情况确定基础的形式，材料强度等级，一般有浅基础(如：独立基础、条形基础等)和深基础(如：桩基)；(2)基础底面积的确定及地基承载力验算：(3)基础内力计算及配筋计算。(4)考虑必要的构造措施
结构设计的成果体现在绘制的结构施工图上，该图纸是结构工程师的语言，是直接面对施工现场及相关工程技术人员的，应该按照一定的规范绘制。
2建筑设计与结构设计的关系分析
建筑设计与结构设汁是整个建筑设计过程中的两个最重要的环节，对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。而二者之间又存在着相互协调、互相制约的关系。
在建筑设计中，少数建筑师总是把结构放在从属地位，并要求结构必须服从建筑，一切以建筑公司为先导，这一观念分割了科学的完整性，忽略了基本的力学规律，片面地追求建筑与技术与建筑艺术的结合和最大满足使用功能的要求，这样往往给某些建筑工程质量带来了质量隐患和不安全因素。任何一个建筑设计方案，都会对具体的结构设计产生影响，而有限的结构设计技术水平又制约着建筑设计层次。因此，在做建筑设计的过程中，建筑师应具备有一定的结构方面基础，能与结构设计适当结合，相互调协，使二者相统一，才能创作出真正优秀的建筑设计作品。
在现实工程实践中：(1)许多建筑设计师，强调创作的美观、新颖、标新立异，强调创作的最大自由度，然而这样的建筑设计将会给结构设计带来很大的困难，作为建筑物本身必须承受起巨大的自重荷载和活载、水平风力、地震力、扭矩力等。如果建筑设计人员在进行平面设计和竖向设计构思时，不依据基本的结构技术原理和有关结构的受力特征，不征询结构设计师的意见，往往会使结构工程师不能有效地选择合理的结构体系，进行结构设计导致结构的不稳定等问题。比如将建筑物截面设计成为三角形，其抗弯矩力和抗侧能力比圆形截面、矩形、多边形截面要小得多。(2)还有一些建筑师缺乏对结构力学方面的基本常识，在设计过程中，往往忽视力学的基本规律．
3．建筑设计与结构设计相结合的对策与建议
3．1系统全面规划和科学设计、计算
通过上文的介绍，让我们知道了建筑设计与结构设计的区别，以及各自的特点。对于一个具体的建筑工程项目而言，建筑设计就是设计建筑物的总体布局，内部功能.外在形象.细部构造等的设计。满足人们修养生息、活动和审美需求的愿望而创造的一个空间环境。设计的成果主要有总平面图，平面图，立面图，剖面图，详图．还有必要辅助的效果图等。结构是能够承受荷载并且维持几何不变的构件体系，那么结构设计就是设计能够承受建筑荷载的结构。主要设计房屋建筑的承重构件的布置，构件形状，大小，材料，构造等，其设计成果主要有基础平面图，基础详图。结构平面图和钢筋混凝上构件详图，节点钢筋构造详图等。在构思规划、设计、施工过程中，应该系统、全面地了解各方面的工程数据、信息，科学地进行建筑设计，同时进行重点环节、重点部位的结构设计。考虑外观造型对材料、承载力、剪力、延性、刚度、抗压、平衡、抗震等的实现难度，整体构思结构总体方案，明确结构总体系与水平分体系、竖向分体系间的关系和设计要求。有必要通过概念性的近似计算进行探索优化，确定结构分体系及其结构分体系及其构件的基本尺寸，确认建筑设计方案的可行性。确保建筑空间形式与结构受力特征的协调性和一致性。
3．2同步进行质量控制和监控施工过程
在具体的建筑项目设计工作中建筑设计与结构设计是一项关键性的工作，两者的设计都事关建筑安全性、稳定性，又是一项创造性的工作，是一个集概念、经验、计算、表现等多方面因素于一体的综合性创造。所以，在进行建筑设计、结构设计的同时，应该提前预测性地考虑施工开始后的质量控制和监控跟踪问题。
建筑设计的适用、安全、经济、美观、便于施工是进行建筑结构设计的原则。这五个方面各有所重，又互为矛盾，一个优秀的建筑结构设计往往是这五个方面的最佳结合。往往设计人员注意到适用、安全、经济、美观，而忽略了便于施工的实现与质量监控的难易。应该在建筑设计的同时就考虑结构设计的成本，以及考虑到以后施工中可以对进度控制、质量控制进行有效的监控和跟踪。
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主要介绍了混凝土结构设计在工业、民用建筑中的作用以及具体应用，以供参考。
关键词：
混凝土结构设计；工业建筑；民用建筑
混凝土结构设计是工业和民用建筑中非常重要的环节，对于保证工程的质量也有着重要的作用，在混凝土结构设计的过程中，我们还需要掌握和了解以下几方面内容：首先，在工业和民用建筑工程中，混凝土结构的组成中包括了空间结构、建筑物墙体以及混合体系的承重性能等几个方面。在建筑中每个体系的完善都能够有助于提高建筑的整体质量，并且也有助于整个工程建设的顺利进行。其次在不同的建筑物内部对于混凝土结构设计的要求也有所不同，在设计的过程中如果设计的内容不同，那么结果也会有所不同，在这样的情况下，工业和民用建筑的混凝土结构设计就需要参照工程的内力、建筑的整体结构以及相应部件的设计比例、混凝土结构的综合布置等内容来进行，这样也可以保证混凝土结构设计的合理性。因此也可以看出，目前在建筑工程中，对于混凝土结构设计也有着较高的要求，只有把握好混凝土结构设计的要点才能够更好的提高建筑工程的质量。
1几种不同的混凝土结构设计体系
1.1工业与民用建筑的体系
在我国建筑行业快速发展的过程中，工业和民用建筑中所采用的混凝土结构也有着多种不同的类型，因此在进行混凝土结构设计时，也需要全面的进行考虑，对于设计人员的要求也相对较高，其中合格的设计人员必须要按照建筑的特点作为设计的基础，掌握和了解工业和民用建筑的基本要求，这样也才能够最大限度的保证设计的质量，同时设计时还要以建筑的结构标准来做好设计的方案，这样在混凝土结构设计中，保证了工业和民用建筑体系的基本设计原则，那么混凝土设计的形式要求也可以加以保证。
1.2建筑混凝土结构体系
工业和民用建筑工程中结果可以分为墙体体面以及框架两种，其中墙体体面所采用的材料大多是钢筋混凝土，钢筋混凝土有着较强的强度，对于提高建筑的稳定性也有着非常重要的作用。而框架结构在建筑中主要是提高建筑整体的荷载能力，很多工业建筑结构中在框架的设计上都相对较宽，而建筑结构体系也有着较大的发展空间。建筑中这两种结构的应用也都有着各自的优势，很多建筑结构中也都采用了这两种结构形式，并且在应用过程中也表现出了非常好的效果，因此也受到了人们的普遍认可。然而目前在建筑工程中剪力墙的问题也普遍存在，这样建筑内部侧墙的压力也会增加，从而产生变形等问题，如果不及时加以解决，那么对建筑的使用功能和经济性都会产生很大的影响。另外，工业与民用建筑中混凝土结构设计体系会根据工业与民用建筑结构中的混凝土体系的不同而不同，通常可将混凝土结构设计分为钢筋混凝土结构设计、钢的结构与组合的结构设计、混凝土的设计。所以说对于建筑工程施工过程来说，工业与民用建筑混凝土结构设计是有着重要的地位。所以，为了提升建筑中的混凝土结构设计水平，应提前对结构进行统一科学的分类。
1.3工业与民用建筑混凝土结构的材料
混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称。通常讲的混凝土指的是用水泥作胶凝材料，砂、石作集料并与水等添加剂按一定比例配合，经搅拌而得的水泥混凝土，它广泛应用于土木工程。因为混凝土的材料获得容易并且价格低廉，所以就成为在建筑工程施工过程中最常用的材料。由于混凝土的材料获得容易并且价格低廉，因此就成为在建筑工程施工过程中最常用的材料，这样也表明混凝土的性质对于混凝土结构设计来说非常重要。所以在选取建筑混凝土材料时，会选择混凝土结构相对厚些的材料，另外，分析工业与民用建筑混凝土的结构材料，也有助于对混凝土结构的设计[2]。
2在工业与民用建筑中的混凝土的结构设计
2.1模板施工过程的设计方案
在工业与民用建筑中，进行模板施工的方案设计时，其施工的具体方案如下：第一点，保持模板清洁，保持模板内部清洁，如果应用的是木质的模板，则在施工前给木板浇水。第二点，在施工之前，合理对混凝土结构进行设计，设计中要注意一定要仔细地检查模板的完整性，确保模板接触的位置是紧密结合的，如果出现了问题则可将水泥砂浆和油毡灌入其中把缝隙堵死。第三点，在施工的过程中要要注意模板的变化，确保模板之间的没有封堵，这样就能使支撑结构非常牢固，不易出现变形，从而
2.2搅拌混凝土的设计方案
在工业与民用建筑中，进行搅拌方案的设计时，其施工的具体方案如下：第一点，将砂石和水泥与水严格按照施工工艺材料比例配比后，进行搅拌而形成的。其中水的添加顺序可根据搅拌过程中的情况来定[3]。第二点，材料加入后需快速进行搅拌，搅拌的时间可根据搅拌材料的体积而定，根据搅拌公益标准性规定，三十升以下的搅拌材料需要四至五分钟搅拌；材料体积在三十升至五十升之间的需要六到九分钟搅拌，添加的材料种类越多、体积越大，搅拌的时间就会越长。
2.3浇注混凝土的设计方案
在工业与民用建筑中，进行浇注施工的方案设计时，其施工的具体方案如下：第一点，对于搅拌后的混凝土进行浇注。因为浇注通常是将混凝土中间出现冷缝现象，所以浇注所需时间通常在五个小时左右，并且在混凝土还有流动性的时候将它倒入模板之中。注意倾倒混凝土时的高度问题，如果高度太低，就会使混凝度在全部倒入模板前先凝结；如果高度过高则会使钢筋因受力过大而产生变形，这是就要采取串筒来减小缓冲力。第二点，串筒就是将由钢板打造成的七十多厘米长的筒用以钩环相连，并在其中设置挡板以增强缓冲力。所以在进行混凝土的浇注时应先详细的将混凝土的用量及相关数据计算清楚，可有助于出现情况时进行补救。
3结语
综上所述，对于工业与民用建筑来说，混凝土结构设计是一个综合性较强的工作，而且对于施工质量的要求也是越来越高，因为当今社会的人们对于混凝土结构设计的建筑物要求是相当高的，所以混凝土结构设计的工作人员的工作水平、对于技术技巧的应用程度都在不断地提高，这样既有利于我国工业与民用建筑施工行业的发展，也为解决在混凝土结构设计中出现的问题提供了良好的帮助。
参考文献：
[1]，杨帅.混凝土浇筑技术在建筑工程施工中的应用研究[J].现代企业教育，2014（7）：65-68.
[2]赵静茹.浅谈保护层在建筑中的重要作用[J].内江科技，2010（10）：89-100.
