探讨工业建筑结构设计的优化策略

翟晓鹏 张磊

摘要：安全、合理、经济是如今工业设计的首要任务。应根据工业建筑设计要求，从结构体系、材料性能、节点等方面进行优化设计，不断提高工业建筑设计水平。本文简述了工业建筑结构设计优化的概念，对工业建筑结构优化设计目的及优化策略进行了阐述。

关键词：工业建筑优化设计

工业建筑结构作为企业生产运营的主要场所，很大程度决定了工业建筑功能的实现和使用寿命。工业建筑结构缺乏合理性将导致企业生产经营成本增加，不能有效利用人力物力资源，使企业发展陷入困境。因此，需要根据工业建筑结构特点优化结构设计，实现生产过程的最优设计，从而降低生产经营成本，提高企业利润率，满足项目建设任务的各项要求。

1工业建筑结构设计优化概念

现代工业建筑结构设计优化的概念与过去非常不同。与传统工业建筑结构设计的分析设计相比，现代工业结构设计优化强调了生产模式，工艺流程，设备选型和管理模式的多角度综合评价与分析，权衡性能、成本、结构、舒适度等等因素，建立科学合理的产业结构设计方案。通过产业结构优化设计，最大限度地实现生产、管理效率的有效提高，降低生产经营成本，提高企业盈利能力。

2工业建筑结构优化设计目的

目前，在工业建筑优化设计的过程之中，依据各类建筑，其优化需求目标基本上可以分成两类：

（1）传统概念之上的建筑结构设计与优化，其主要就是针对成本结构来进行优化设计，在最大限度之上来充分的保障设计的质量以及结构设计的科学合理性，最终与现代社会低碳环保的各项要求相符。

（2）主要就是利用建筑结构的设计优化来满足企业工业生产的各项目标。通过结构的布局及设备置放的部位，分析与处理施工流程之中的各项数据，可以最大程度之上提高工业生产作业的效率，提升企业的市场竞争力。

3工业建筑结构优化设计要求

3.1安全性要求

工业建筑与人们的生产息息相关，安全性是进行工业设计必须考虑的因素。不能只强调优化，而忽视了结构的安全性。应按照项目设计要求采取合理的结构体系，针对特殊的工艺要求，采取合理的加强措施，从多方面综合考虑，经济合理的进行优化。

3.2经济性要求

近年来，建筑设计市场竞争日益激烈，对结构设计提出了更高的要求，在优化设计过程中，应采用新理念、新材料、新技术，节约成本降低损耗，以达到提高经济效益的目的。

3.3功能性要求

工业建筑结构优化设计的目标是满足使用功能的要求，现在对于工业建筑的使用功能不再仅仅是普通的实用功能，而是更多的关注工业建筑整体结构的协调性、美观性和舒适性，满足人们对于工业建筑各方面使用性能的新要求。

4工业建筑结构设计的优化策略

4.1建筑结构优化的注意事项

现如今，在进行建筑结构设计的时候，结构设计基本上都不会参前期方案的设计，未针对结构可行性与合理性来进行分析，增大了后期工程建设与方案设计的难度，当然也增加了工程的投入。所以在工程结构设计前期就得要及时的引入结构优化的设计理念，这样一来不仅仅可以统筹兼顾来分析出工程优化设计的各项需求，而且还可以缩减企业资金的投入量，那么就可以在工程的初期进行合理的控制。如果在方案的初期，结构优化设计就能参与进来，那么就能针对不同的工业类别，选择合理的结构形式，合理的设计方法，获得一个良好的开端。

4.2工业设计方案的优化

在整个结构设计中，基础设计方案的合理选型和布置是相当重要的，对于同一种场地地基，有多种基础形式可以选择，不同的基础形式，施工难度和造价是不同的。因此在基础设计方案选择时，考虑设计人员应根据项目的投资规模、工艺要求、地质条件等方面进行综合考虑，确定合理的基础形式。对于结构的承重体系，应合理的分割结构单元，避免一个单体里出现多种结构体系。结构的布置尽量规则对称，外力中心和抗侧力中心相互重合或者接近。结构构件的布置应使传力路径清晰明确。正确的处理结构与构件之间的关系，从整体的角度出发，提高工业建筑的刚性、延性以及承载力。

4.3合理选择建筑材料

随着科学技术的发展，越来越多的新材料运用到工业设计中来。高强钢、复合材料提高了建筑结构的刚度、强度及延性，使结构的布置更加灵活，让工业建筑不仅满足功能要求又减低了材料用量。

工业建筑结构设计应选择合适型号的钢筋混凝土，减轻建筑结构的整体重量，合理控制构件的断面尺寸，增大工业建筑的使用空间。使用高强度的钢筋，还可以减少整个结构中的钢筋使用量。同时，应控制混凝土和钢筋的配比，充分发挥混凝土的特性。预应力混凝土和型钢混凝土，对于工业建筑中的大跨度、转换层等特殊部位是不错的选择。因此，在工业建筑结构的优化设计中，应多选择高强轻质的新型建筑材料。

4.4建立工业建筑结构设计优化模型

为了进一步科学、合理化的实现工业建筑结构优化，使设计的工作有条不紊的进行，需要在开展优化工作之前，先将结构优化设计模型建立起來，在众多变量参数之中选择出来其中的重要参数，逐步将函数模型建立起来，最终实现最佳的优化方案。

工业设计需要通过各种计算软件对结构进行受力分析，通常实际结构和计算模型是有一定差距的，计算模型是以各种假定状态和理想状态为前提，但是实际结果有可能达不到理想状态，所做的假设有可能与实际不符，且外在因素会不断变化。因此在设计过程中，应将实际数据和计算结果进行反复的核对审查，避免盲目的利用数据，不能不进行对比就直接应用。

5结语

工业建筑的结构设计是一项专业而复杂的工作，对设计人员的专业和综合能力要求非常高。只有将设计方案的性能，成本，结构，舒适性等方面的科学合理选择充分结合起来，才能做出最佳的工业建筑结构设计优化方案，实现经济化、实用性和适用性的良好目标。

参考文献：

[1]吴琦.工业建筑结构的优化设计探讨[J].科技创新与应用，2016（22）：264.

[2]吴士杰.对工业建筑结构优化的几点思考[J].科技尚品，2015（09）：14，19.

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