邱燕華

摘要：在工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化中，雖然考慮了管理工作需求以及數(shù)字化辦公對管理工作的影響，但是在實際的工作中仍需要各崗位人員不斷出入各工序，因此結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化中還需要考慮結(jié)構(gòu)布局。根據(jù)質(zhì)檢工作、工藝管理等工作的實際行進路線，根據(jù)各崗位溝通及管理工作需求，對工業(yè)建筑物結(jié)構(gòu)設計進行布局優(yōu)化，實現(xiàn)高效率管理、提高工作效率，促進企業(yè)綜合成本的降低的目的，借以提高工業(yè)企業(yè)綜合市場競爭力。

關(guān)鍵詞：工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設計；優(yōu)化

1工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化中需要注意的幾點問題

1.1鋼結(jié)構(gòu)與工藝設計的協(xié)調(diào)性

很多工業(yè)建筑的鋼結(jié)構(gòu)設計質(zhì)量相對較差，主要體現(xiàn)在鋼支架的分布不合理、墻體的規(guī)格參數(shù)不滿足標準要求等。鋼結(jié)構(gòu)的建筑包括很多方面，設計者需要根據(jù)企業(yè)的使用需求來進行合理的結(jié)構(gòu)選擇，對于一些相對較大的結(jié)構(gòu)需要采用合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)從而能夠更好的減少建筑整體的壓力。另外，在結(jié)構(gòu)的選擇上也可以通過使用不同的材料來實現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)，這也是降低建筑壓力的重要措施。如無縫鋼管有著很好的空截面，在進行輸送流體時可用作管道；鋼管和輕鋼等相比，強度相對較弱，但是其質(zhì)量相對較低，穩(wěn)定性相對較好。所以，設計者在設計過程中，首先要考慮設計的工藝需求。對于整體的結(jié)構(gòu)設計，在方案選擇中就要廣泛的選擇，同時多了解工藝的布置，明確工藝使用的具體條件，從而能夠減少施工中出現(xiàn)的不必要的問題。

1.2影響結(jié)構(gòu)計算的因素多

結(jié)構(gòu)設計的結(jié)構(gòu)計算是一項重要的步驟，大多數(shù)的設計者都會采用計算結(jié)果來進行分析和評價，從而對結(jié)構(gòu)設計的合理性進行判斷。而影響結(jié)構(gòu)計算的因素相對較多，其結(jié)果也直接關(guān)系著施工工藝的荷載問題，對于整個結(jié)構(gòu)設計來說有著非常重要的作用，因此就要全面的進行綜合考慮，把影響結(jié)構(gòu)計算的因素全面的考慮在內(nèi)。另外，很多建筑的設計構(gòu)件都能夠達到使用的需求，但是很多問題都出現(xiàn)在節(jié)點上，在發(fā)生外界干擾時，這些節(jié)點很容易發(fā)生問題，不能夠承擔起高符合的作用，而建筑的梁柱中心線通常都是不重合的，這樣對節(jié)點的壓力也相對較大，從而使整體的性能受到影響，所以，對于這些額外的影響因素應當格外的注意。

1.3建筑的防火設計問題

鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)建筑在防火的能力方面相對較差，鋼材在受熱的過程中，其抗拉的強度會逐漸降低，從而出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。而在溫度過高時，鋼材的強度就會隨著溫度的變化而逐漸的軟化，從而失去了其應有的作用，導致建筑發(fā)生坍塌。所以，我們一方面要意識到鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑防火能力差的特點，同時還要明確鋼結(jié)構(gòu)的耐火要求。當前，鋼結(jié)構(gòu)的建筑通常都會在鋼結(jié)構(gòu)材料中加入防火的涂料來作為防火的保護措施，在發(fā)生火災時，這些涂料能夠為鋼結(jié)構(gòu)提供一層隔熱膜，從而加強鋼結(jié)構(gòu)的抗熱能力，也能夠更好的滿足國家的相關(guān)規(guī)范要求。

2工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化分析

2.1滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全性能、設備布局及人員通路需求

現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化理論指出，設計優(yōu)化的主要目標是在保障建筑安全、技術(shù)可行、配合并促進建筑設計的前提下，通過優(yōu)化工作實現(xiàn)最經(jīng)濟的工業(yè)建筑投資預期效果。根據(jù)工業(yè)建筑物的使用特點及設計特點，優(yōu)化工作需要從每一個環(huán)節(jié)及步驟的分析入手，深入挖掘。但是，在優(yōu)化過程中不能以犧牲結(jié)構(gòu)安全度及抗震性來實現(xiàn)經(jīng)濟效益。設計師需要通過對工業(yè)建筑投資建設的目的進行深入掌握，以實質(zhì)內(nèi)涵的理解及靈活的優(yōu)化方法為基礎(chǔ)，實現(xiàn)優(yōu)化目的。優(yōu)秀的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化是美觀與實用、經(jīng)濟與質(zhì)量相結(jié)合的系統(tǒng)工作，以滿足工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)安全性能、設備布局及人員通路需求為基礎(chǔ)的活動。工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化活動以設計方案為基礎(chǔ)，以工藝需求及設備布局為重點，實現(xiàn)工業(yè)建筑物內(nèi)部生產(chǎn)及管理活動的需求。

2.2建立工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化模型，提高優(yōu)化質(zhì)量

為了實現(xiàn)科學的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化工作，在優(yōu)化工作開展前應建立結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化模型。從諸多變量參數(shù)中選出重點參數(shù)，并建立函數(shù)模型，以此為基礎(chǔ)實現(xiàn)最佳優(yōu)化方案。在這一過程中，應首先確定各種變量是重點，針對影響工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計的重點確定模型中參數(shù)內(nèi)容。其次，選定函數(shù)模型及優(yōu)化方向，以此使各類約束性條件符合既定標準，滿足優(yōu)化工作需求。

2.3建立完善的優(yōu)化管理體系，保障工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化質(zhì)量

在目前的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化中，由于優(yōu)化活動缺乏統(tǒng)一的指導、缺乏具體的管理，常會造成優(yōu)化質(zhì)量效果不明顯的問題。因此，現(xiàn)代工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化必須建立相應的管理體系，且該體系具有動態(tài)完善性。通過對管理體系的實時評測，及時掌握管理體系中存在的問題，并采取針對性措施對管理體系進行完善，以此實現(xiàn)管理目標。另外，對相關(guān)的崗位工作人員也應采取相應的管理方式，以崗位職責的不斷完善，指導設計優(yōu)化人員的具體工作，實現(xiàn)對工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化質(zhì)量管理目標。

3工業(yè)建筑設計優(yōu)化舉例

3.1電廠煤斗

煤斗屬于大型設備，具有體積大、高度高的特點，會產(chǎn)生水平地震作用。對其支承構(gòu)件造成的附加彎矩、扭矩等內(nèi)力，則需要相應的計算補償其附加內(nèi)力。具體做法為：在設備重心位置增加設置支承結(jié)構(gòu)，降低附加內(nèi)力；在支承梁桿軸心垂直的方向增設梁結(jié)構(gòu)，使支承梁的扭矩轉(zhuǎn)成為作用于梁上的彎矩。而梁的抗彎能力是非常強的，從而使危險轉(zhuǎn)移；支承結(jié)構(gòu)抗扭配筋加強，樓板強度加強。

3.2磨煤機隔振

火電廠的發(fā)電離不開將煤炭作為燃料，磨煤機是重要的設備工具。振動程度較大會干擾其他設備的正常運行，尤其是配電裝置和發(fā)電機組所在的控制室。為了解決這些外界干擾問題，彈性支承系統(tǒng)應運而生。該系統(tǒng)隔振能力較好，使用彈簧隔振器來消除振動的影響效果明顯。通過實際證明，磨煤機基礎(chǔ)采用彈簧隔振系統(tǒng)后，與常規(guī)塊式基礎(chǔ)相比具有許多優(yōu)勢。

（1）采用彈簧隔振系統(tǒng)后，磨煤機基礎(chǔ)臺座的體積或重量大約只有常規(guī)基礎(chǔ)塊的一半，因而減小了占地空間，有利于工藝布置。

（2）采用彈簧隔振系統(tǒng)后，減小了磨煤機產(chǎn)生的振動，減小了磨煤機對周圍建筑及工作人員的振動影響，不會有明顯的振動傳遞到主建筑上?；A(chǔ)的隔振效率可達到90%以上，并可降低噪聲。另外，由振動引起的鍋爐及鍋爐內(nèi)襯的損壞和由于振動而造成的火力發(fā)電廠的運行事故也可以避免。

（3）由于磨煤機基礎(chǔ)臺座與鍋爐房建筑結(jié)構(gòu)分離，磨煤機基礎(chǔ)的施工相對獨立，并有很大的靈活性。磨煤機基礎(chǔ)的施工可以交叉進行，可以縮短施工周期。

（4）簡化磨煤機的調(diào)平，其基礎(chǔ)沉降可以通過彈簧隔振器得到調(diào)平。

（5）采用彈簧隔振系統(tǒng)后，磨煤機本身所受的動荷載很小，降低了磨煤機的磨損，使磨煤機的運行可靠性提高，同時還可以延長磨煤機的使用壽命，延長磨煤機的大修周期。

（6）與常規(guī)基礎(chǔ)相比，采用彈簧隔振系統(tǒng)后，磨煤機基礎(chǔ)的振動具有可控性。采用彈簧隔振基礎(chǔ)后，傳到基礎(chǔ)下面的荷載較小，因而可以減少地基基礎(chǔ)的處理費用。

3.3吊車水平載荷

很多工廠的生產(chǎn)都需要吊車運送沉重的貨物，吊車載荷分為水平和豎直兩個方向。SAP2000在結(jié)構(gòu)分析中能夠?qū)⒌踯嚨乃捷d荷以等效靜載荷的形式施加在排架柱上，豎直載荷則通過移動靜載荷方式施加。具體步驟為：縱向水平載荷的標準值確立；橫向水平載荷的標準值確立；吊車水平載荷施加；吊車豎向載荷施加；吊車載荷輸入。SAP2000中的橋梁模塊能夠?qū)Φ踯囕d荷結(jié)構(gòu)進行整體優(yōu)化，減少數(shù)據(jù)計算人員的工作量。提高工作效率，完成優(yōu)化的設計需要。

參考文獻

[1]SAP2000 中文版使用指南（第二版）[M]. 北京：人民交通出版社，2011.

[2] 徐傳亮.建筑結(jié)構(gòu)設計優(yōu)化及實例 [M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.