鄭建偉
(中鋼集團工程設計研究院有限公司石家莊設計院,河北 石家莊 050022)
鋼結(jié)構(gòu)具有良好的承受力,強度高,安全性極好,穩(wěn)定性強,同時由于工業(yè)廠房工作環(huán)境較為復雜,需要經(jīng)受住多種不良環(huán)境的考驗,因此,鋼結(jié)構(gòu)的這些特點使得鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房設計中深受歡迎。目前,多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設計在我國廠房工業(yè)建設中得到了快速發(fā)展,成為一種最廣泛采用的建筑設計類型。在進行多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計時,需要重視鋼結(jié)構(gòu)的焊接特性、支撐體系以及節(jié)點構(gòu)造等方面,充分利用好鋼結(jié)構(gòu)的特性,只有這樣,才可以設計出合理的多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房,保證工業(yè)廠房正常投入使用。
工業(yè)廠房設計時,多采用輕鋼設計,這種材料性能與其他鋼材料相似,但是重量較輕,可以有效的減少多層鋼結(jié)構(gòu)的設計重量。同時,在進行施工設計時,多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房采用輕型的圍護設計方案,在安裝時,采用的圍護材料,以夾芯金屬板為主,安裝施工操作簡便,有效的縮短施工周期,提高施工質(zhì)量效率。
多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房其韌性高,強度大,而且其標準件比較多,特別適合生產(chǎn)線作業(yè)。同時,在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中,由于多層的特性,具有廣闊的廠房空間,因此,可以將重型設備放在廠房中,便于設備生產(chǎn)以及室內(nèi)施工操作,滿足工業(yè)的發(fā)展需求。
在進行多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計時,需要充分重視切簡化結(jié)構(gòu)體系,鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系不僅直接發(fā)揮著工業(yè)廠房框架設計作用,而且還對整體的性能指標以及安全可靠性發(fā)揮重要作用。因此,在進行多層鋼結(jié)構(gòu)廠房設計時,設計及施工技術人員需要對廠房的層高以及用途、工作環(huán)境進行充分認識,同時對鋼結(jié)構(gòu)應用到廠房理論知識進行充分準備,確保設計以及后續(xù)施工正常進行。
在進行多層鋼結(jié)構(gòu)設計時,需要從橫向以及縱向兩方面進行設計,橫向方面主要指提高鋼結(jié)構(gòu)的多用途特性,保證其可以充分滿足設計要求。而縱向方面需要對鋼結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定以及性能方面進行充分考慮,如抗震性,只有這樣,才可以更好的進行多層鋼結(jié)構(gòu)設計。
在設計時,需要充分考慮結(jié)構(gòu)的支撐特性,做好安全防護工作,提高承載力。同時,注重節(jié)點構(gòu)造問題,充分考慮柱-柱、梁-梁以及梁-柱等關鍵位置,通過加強水平支撐體系,彌補鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)向結(jié)構(gòu)無法抵抗水平方面的荷載,避免發(fā)生位移。
在進行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計時,需要重視鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能,提高鋼結(jié)構(gòu)的抗震性,這主要是通過加強鋼結(jié)構(gòu)部件的支撐性,提高其鋼結(jié)構(gòu)的承受能力。同時,在進行設計時,需要做好鋼結(jié)構(gòu)的軸力以及彎矩的耦合效應設計工作,鋼結(jié)構(gòu)的軸力以及彎矩主要是指鋼結(jié)構(gòu)中兩個相鄰支撐矩形構(gòu)建的彎矩系數(shù)的耦合效應,如表1所示,在不同的彎矩系數(shù)情況下,其產(chǎn)生的耦合效應會發(fā)生不同的變化,因此,在進行抗震性設計時,需要重視鋼結(jié)構(gòu)的軸力以及彎矩的耦合效應。B1/A1 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
b 0.027 0.043 0.059 0.073 0.084 0.091 0.105 0.112
在進行多層鋼結(jié)構(gòu)廠房設計時,需要重視廠房自身的用途,通過廠房的用途特性計算其所能夠需要承受的荷載值,通過計算,確定多層鋼結(jié)構(gòu)設計是否合理。同時,在進行多層鋼結(jié)構(gòu)設計時,需要重視結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性能,考慮其在不同環(huán)境下穩(wěn)定性的變化情況,在進行承受荷載力計算時,充分利用信息技術,借助軟件程序設計,對荷載力進行計算,確保多層鋼結(jié)構(gòu)設計符合設計用途。
在鋼結(jié)構(gòu)廠房設計時,需要對輕鋼進行安裝施工操作,這樣就離不開焊接設計,因此,如何做好焊接工藝設計,是確保多層鋼結(jié)構(gòu)廠房設計達標的重要參數(shù)。在進行焊接時,需要重視焊縫的尺寸問題,同時,注意焊點問題,對鋼鐵材質(zhì)做好處理操作,完成良好的設計。只有這樣,才可以更好的進行鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計。在焊接操作方面,工藝流程如圖1所示。
圖1 鋼結(jié)構(gòu)焊接工藝流程圖
隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,特別是工業(yè)的快速發(fā)展,工業(yè)對建筑的需求與日俱增,而為了滿足工業(yè)發(fā)展所需,需要做好鋼結(jié)構(gòu)事業(yè)的發(fā)展。充分利用鋼結(jié)構(gòu)的重量輕、抗拉強度高以及安全性能高等特點,廣泛的應用到多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計中。在進行多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計方面,需要充分重視鋼結(jié)構(gòu)的一些性能,只有充分的對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設計特點進行充分掌握,才可以更好的促進鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的發(fā)展,促進我國工業(yè)經(jīng)濟的健康發(fā)展。