探析与工业建筑中的结构概念设计

探析与工业建筑中的结构概念设计

张国新

河南业展建设工程有限公司河南安阳456550

摘要：本文以工业建筑中的结构概念设计为研究对象，从结构概念设计的各个关键环节入手对概念设计在结构设计的重要职能进行了较为详细的分析与阐述，并据此论证了只有在工业建筑基本特点的基础之上，充分发挥概念设计的关键功效，才能够使工业建筑在确保建筑结构稳定安全同时极大节约建成成本，进而取得工业建筑社会效益、生态效益以及经济效益的统一发展.

关键词：工业建筑；结构设计；概念设计

引言：在全球经济一体化进程不断加剧与计算机网络应用系统及其相关技术不断普及的推动作用下，建筑工程项目的结构设计相关工作人员开始从传统模式下大量、繁杂的手工设计与计算工作中解脱出来，结构设计的工作效率也得到了较大的提升，这对于工业建筑的结构设计工作而言更是如此.然而结构设计过分依赖现代计算机应用软件虽然能够在一定程度上起到对结构设计工作效率与质量的保障，但它对于概念设计工作的忽视也很容易造成工业建筑设计脱离实际，建筑项目的相关功效也会因此受到限制.据此，如何在当前技术条件支持下，做好工业建筑中的结构概念设计已成为当下相关工作人员最亟待解决的问题之一.

1当前工业建筑中结构概念设计存在的问题分析

一般而言，结构设计根据建筑项目最终服务对象的不同可以分为民用建筑设计与工业建筑设计两大类.就民用建筑设计而言，无论是面向居住服务或是面向公共服务的建筑，其体型一般来说是比较规则、比较统一的，整个建筑的负载能力也比较恒定，因而对于建筑结构概念设计的要求并不是特别高.然而在工业建筑设计当中，受工业建筑不同施工工业的特性影响，建筑物应具备的结构形式及各种建筑资源的布局情况也千差万别，工业建筑对于建筑体型、荷载能力的差异性影响最终也会使得其结构概念设计工作相对而言较为系统、复杂.具体而言，当前工业建筑中结构概念设计工作存在的问题可以归纳为以下几个方面.

（1）首先，工业建筑施工项目对某些特殊工艺的规定，使得工业建筑在结构概念设计中需要以工艺布置的合理化为基本前提.然而当前工业建筑结构设计工作所选用的结构计算软件对这种工艺布置问题始终缺乏一个较为明确的规定，再加上结构设计工程师的工业建设设计实践经验不够充分，或是对这种资源整合型问题的重视程度不高，在实际建设过程中常常会出现如电缆夹层在不合理的框架结果中循环缠绕并形成短柱、工业建筑室内环境涉及到大型设备的安装与运行工作室，框架柱容易出现在某一个或是几个方向的计算长度的取值失误以及振动设备抗震减震构造设计存在缺陷或是系统功能无法得到全面发挥等问题，进而给整个工业建筑的结构设计带来一定的制约.

（2）其次，工业建筑当中存在的复杂性、差异性建筑物载荷工况也会对工业建筑的结构设计带来极大的冲击.就我国而言，在当前技术经济支持下，国内建筑行业广泛使用的建筑结构计算软件多是以民用建筑为设计原型及参考对象，这也就意味着结构计算软件只适用于那部分建筑载荷比较单一、外部结构设置比较规范的民用建筑.而如果将这种结构计算软件盲目套用在工业建筑结构设计工作当中，不仅工业建筑所具备的某些特殊形体构造或是工艺运行需求无法在结构计算软件中得到全面、真实的反映，与此同时这些差异性的结构数据还可能导致结构计算软件最终计算出的数据显示异常、计算结果失真问题严重.

2工业建筑中的结构概念设计重要性分析

针对上述有关当前工业建筑在结构设计工作中存在的问题分析，相关工作人员需要认识到结构概念设计作为弥补当前单一结构设计工作于工业建筑特殊性之间的矛盾有着极为重要的作用与意义，同时它也是工业建筑又好又快发展过程中的必然选择与趋势.只有将合理的简化模型、建筑载荷组合与当前建筑结构计算分析软件有效结构在一起，在确保结构设计工作顺利开展的基础上，做到工业建筑结构安全性与经济性的统一，才能杜绝肥胖梁柱等多种工业建筑安全问题的产生，进而为工业建筑的安全稳定运行提供可靠性保障.笔者接下来对结构概念设计在工业建筑各环节、各步骤中的重要意义做简要分析与说明.

2.1结构概念设计在工业建筑中必要性分析

概念设计从本质上来说是结构设计相关工作人员设计思想的核心体现.一个好的工业建筑结构设计人员需要具备在一定建筑功能与特殊工艺要求的限制条件下，在完成工业建筑结构设计工作的同时，兼顾工业建筑与结构、结构与结构、特殊工艺需求与结构等交互关系的工作能力.在这一过程中注重强调概念设计工作开展的必要性与重要性，最重要的依据在于当前结构设计计算软件无法全面、准确的解决工业建筑在实际过程中存在的结构性问题，这些问题都需要采用概念设计与结构措施相结合的方式来解决.只有在此基础上结合工业建筑的实际工况需求分析，结构概念设计才能够为工业建筑提供全面、及时的设计依据.

2.2结构概念设计在工业建筑初步设计阶段的重要性分析

就工业建筑初步设计阶段而言，结构设计工作人员需要以工艺特殊性作用下确定的整合及布置方案为依据，对整个工业建筑的结构步骤、结构体系进行初步规划，并通过对这种结构体系的建模运算来确定整个结构设计方案的经济性与可行性.在这一过程中，相关工作人员需要特别关注结构设计与大型工业设备的融合情况.这是因为大型工业设备的生产制造周期一般来说都比较长，一旦该项工业设备的购入与使用得到相关部门的授权审批，工业建筑工程建设企业就会在第一时间联系相关的制造厂商开始订货、购货的相关事宜，此时的工业建筑结构设计方案就顺势成为了建筑施工企业下一施工环节中的设计基础.如这部分结构设计方案考虑的不够全面周详，下一步骤的持续沿用就势必会带给整个工业建筑带来极为严重的经济损失.

基于这一实际情况，笔者认为工业建筑结构设计相关工作人员需要在工业建筑的初步设计阶段充分利用自身掌握的各种结构概念设计知识，以建筑物的工艺特殊性为参照依据，优先选择方案结构性能比较好、结构建设获取经济效益比较明显的结构设计方案作为整个工业建筑工程建设的基本依据.

2.3结构概念设计在工业建筑抗震分析阶段中的重要性分析

当前经济社会建设过程中，各行业领域的发展对新时期工业建筑的抗震结构设计提出了较为严格的要求，尤其是化工建筑、能源建设、核电企业受其特殊经营性质的影响，对建筑结构当中的抗震设计有着格外严格的要求.相关工作人员需要认识到抗震设计对整个工业建筑结构设计的重要意义，在结构设计中对砌体结构、墙体梁柱承重能力进行着重处理.首先，概念设计需要明确工业建筑建设区域内的地震能力传递途径与相关的建筑薄弱环节，并对采取何种抗震措施对该区域进行抗震能力的优化作出明确说明；其次，工业建筑在结构设计中需要妥善处理建筑抗震承载能力、变形能力以及地震能量消耗能力三者之间的关系.

结束语

伴随着现代科学技术的飞速发展与经济社会不断进步，人民日益增长的物质与精神文化需求对新时期的工业建筑提出了更为严格的要求.本文对工业建筑中的结构概念设计工作进行了简要的说明，希望对今后相关研究工作的开展提供一定的意见与建议.

参考文献

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[2]隋翔宇.工业建筑中的结构概念设计[J].山西建筑，2017，37（4）：32-33.