付珊

摘 要：隨著我國工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)廠房建設(shè)項目也不斷增加。在當(dāng)前工業(yè)廠房建設(shè)過程中，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用十分廣泛，而且在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中一些新技術(shù)和新工藝也不斷的涌現(xiàn)出來，特別是高強度建材、高效防火及耐腐蝕性的涂料的應(yīng)用，更是有效的推動了鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠戶具有輕質(zhì)、高強、高抗震、施工周期短、外形美觀及節(jié)能環(huán)保等特性，其在當(dāng)前工業(yè)廠房建設(shè)過程中已完全取代了傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，取得了較好的應(yīng)用效果。文章從鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的優(yōu)越性入手，分析了工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點，并進(jìn)一步對工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計；特點；設(shè)計要點

中圖分類號：TU2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）33-0095-02

前言

在當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)和管理工作中，工業(yè)廠房建設(shè)作為其中非常關(guān)鍵性的內(nèi)容，其不僅是保證工業(yè)生產(chǎn)活動的重要場所，同時也是工人生活休息的場所。因此工業(yè)廠房設(shè)計要更加合理和科學(xué)。在當(dāng)前工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)作為最為經(jīng)濟和實用的工業(yè)廠房建筑材料，在當(dāng)前工業(yè)廠房建設(shè)過程中廣泛應(yīng)用，其不僅具有較好的穩(wěn)固性，而且更具耐久性，能夠有效的保障工業(yè)廠房的安全。

1 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的優(yōu)越性

1.1 鋼結(jié)構(gòu)自重輕，布置靈活

與其他建筑材料相比，在相同跨度和負(fù)載下，鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，而且更易于運輸和吊裝。在鋼結(jié)構(gòu)具體應(yīng)用過程中，其最大跨度可以達(dá)到48米左右，在相同梁高的情況下，鋼結(jié)構(gòu)開間相較于混凝土開間要大很多，鋼結(jié)構(gòu)布置更具靈活性，能夠更好的滿足工業(yè)廠房建筑設(shè)計的大跨度要求。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)拆、裝簡便，工期短

利用鋼結(jié)構(gòu)作為工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)機械化程度較高，關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的梁、屋架和柱等都由專業(yè)化金屬構(gòu)件廠進(jìn)行生產(chǎn)，可以有效的保證各部件質(zhì)量的可靠性。在具體施工過程中，不需要太多的人力和物力投入，只需要根據(jù)具體設(shè)計要求來對相關(guān)的螺栓和堅固件進(jìn)行安裝即可，有效的縮短了工期。

2 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的特點

將鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中，在具體設(shè)計時具有較強的鮮明性，在具體應(yīng)用過程中優(yōu)勢和缺陷也十分顯著。設(shè)計時具體特點大致可以概括為以下幾個方面：

2.1 便捷性

在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，其具有非常顯著的便捷性特點。利用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計，相較于其他一些結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠有效的簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計中的難度和降低結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中的復(fù)雜性，有利于全面提高工業(yè)廠房施工的效率，更好的體現(xiàn)出鋼結(jié)構(gòu)使用中的便捷性。

2.2 經(jīng)濟性

相較于其他工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)類型，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中經(jīng)濟性十分突出。利用鋼結(jié)構(gòu)作為工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)時，在結(jié)構(gòu)拼裝方面能夠?qū)崿F(xiàn)施工材料的大量節(jié)約，降低材料消耗，其在經(jīng)濟性方面具有較為突出的優(yōu)勢。這也是當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)得以大范圍在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中得以應(yīng)用的重要因素。

2.3 環(huán)保性

在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于工業(yè)廠房中時，鋼結(jié)構(gòu)金屬網(wǎng)架下會存在較大的閑置空間，能夠?qū)⒍喾N管道布置其中，即采用鋼結(jié)構(gòu)的廠房，其上部閑置空間能夠得到充分的利用，能夠有效的節(jié)約多余管道的安裝費用，有利于實現(xiàn)建筑成本的節(jié)約。而且鋼結(jié)構(gòu)作為一種建筑材料，其具有較高的利用率，能夠?qū)崿F(xiàn)多次回收利用，在鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中沒有粉塵和噪聲污染，易于拆卸，拆除掉的金屬構(gòu)件可以實現(xiàn)直接回收，具有循環(huán)利用價值，體現(xiàn)出較強的環(huán)保性特點。

2.4 空間利用效率高

運用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，具有較高的空間利用效率。這主要是由于工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)在拼裝和搭接過程中占用的空間較小，而且在具體設(shè)計過程中具有較高的可變性，空間構(gòu)建更具多樣化，這對于廠房后期使用中空間利用效率的提升具有非常重要的作用。

雖然鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中進(jìn)行應(yīng)用具有較多的優(yōu)勢，但其所存在的缺陷也十分明顯。鋼結(jié)構(gòu)材料在使用過程中，材料自身的防腐性和防火性都存在一定的缺陷，因此在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中要對此進(jìn)行重點關(guān)注，以此來全面提升鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價值，確保鋼結(jié)構(gòu)廠房具有較好的安全性和耐久性。

3 工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

3.1 防火設(shè)計方面

鋼結(jié)構(gòu)相比于混凝土結(jié)構(gòu)，其受溫度變化的影響較大，在防火能力方面并不理想。因此在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計過程中，需要重視鋼結(jié)構(gòu)的隔熱和防火方面的設(shè)計，以此來提高工業(yè)廠房的安全性和可靠性。這就要求在具體設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要明確區(qū)分工業(yè)廠房的火災(zāi)危險性類別，對廠房的防火等級進(jìn)行確定，并嚴(yán)格按照具體的規(guī)范和防火要求，采用達(dá)到防火等級的鋼構(gòu)件，以此來降低火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)所造成的影響，提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火能力。在實際設(shè)計過程中，為了能夠進(jìn)一步提高鋼構(gòu)件的耐火性能，通常會利用防火涂料涂覆在鋼結(jié)構(gòu)表面，達(dá)到提高鋼結(jié)構(gòu)廠房防火等級的目的。另外，設(shè)計人員還要做好相應(yīng)的預(yù)防工作，綜合多角度和全方位進(jìn)行考慮，如疏散樓梯和安全出口的合理設(shè)計，一旦火災(zāi)發(fā)生時，能夠及時對人員進(jìn)行疏散，有效的降低火災(zāi)事故的損失。

3.2 防腐設(shè)計方面

由于鋼結(jié)構(gòu)自身的特性，其在大氣環(huán)境下容易被氧化，從而發(fā)生腐蝕，特別是當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)處于潮濕環(huán)境下時，這種氧化作用還會加劇，腐蝕更為明顯和嚴(yán)重。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕時，主要表現(xiàn)在構(gòu)件截面會大幅度縮小，鋼結(jié)構(gòu)表面局部會出現(xiàn)銹坑，受力部位會產(chǎn)生應(yīng)力過于集中的問題，嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此在具體設(shè)計過程中，設(shè)計人員要與工業(yè)廠房所處的環(huán)境有效結(jié)合，以此來制定出具體的防腐設(shè)計方案，有效的提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕性。當(dāng)前在鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)過程中，通常會將防銹防腐涂料覆蓋在鋼結(jié)構(gòu)材料外面，以此來隔離諸多腐蝕因子與鋼結(jié)構(gòu)直接接觸，有效的保護好鋼結(jié)構(gòu)。但在具體涂刷防腐材料時，需要針對不同部位的防腐防銹要求來確定具體的涂料厚度。endprint

3.3 抗震設(shè)計方面

在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，其中抗震設(shè)計作為其中非常關(guān)鍵性的內(nèi)容，特別是對于處于地震多發(fā)地區(qū)的工業(yè)廠房，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要重視防震設(shè)計，全面提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震能力，使其具備較強的抗震性，保障工業(yè)廠房的安全。在具體設(shè)計過程中，需要均勻?qū)ΨQ進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)布置，明確結(jié)構(gòu)傳力，以此來減少震動可能會對工業(yè)廠房帶來的破壞性影響。同時連接方式還要更為科學(xué)合理，特別是屋架與屋面板、屋架與柱子之間的連接要更為可靠，避免出現(xiàn)節(jié)點破壞的情況。另外，柱與墻之間的拉結(jié)要加強，調(diào)整適當(dāng)?shù)母邔挶龋捎眠m宜的減震方式，以此來有效的提高工業(yè)廠房的抗震性能。

3.4 荷載設(shè)計

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，荷載設(shè)計也是非常重要的。從某種程度上講，對荷載實施設(shè)計，也是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的前提條件，尤其是注重荷載取值的正確性，它在很大程度上確定著鋼機構(gòu)計算設(shè)計效果的可靠性。

3.5 協(xié)調(diào)好鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與廠房工藝設(shè)計

廠房作為工業(yè)生產(chǎn)活動過程中非常重要的場所，為了確保生產(chǎn)作業(yè)的順利進(jìn)行，鋼結(jié)構(gòu)廠房需要與整個生產(chǎn)模塊的工藝設(shè)計相協(xié)調(diào)，即鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房墻體厚度和高度要與具體的工藝設(shè)計指標(biāo)要求相符，鋼支架做到合理性分布。當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)中的鋼支架分布形式多以網(wǎng)架、平面桁架、塔桅、索膜和框架等為主，在具體設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要結(jié)合實際建廠條件及工業(yè)廠房建設(shè)的實際要求來選擇合適的鋼支架形式。同時還要重視鋼材的結(jié)構(gòu)性能，針對工業(yè)廠房的工藝設(shè)計要求來選擇與其相適應(yīng)的鋼材，以此來全面保證工業(yè)廠房的整體性能。

3.6 重視鋼結(jié)構(gòu)計算過程

鋼結(jié)構(gòu)計算一般采用的是結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件計算程序，計算結(jié)果評估是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要組成部分，對不同軟件的計算結(jié)果進(jìn)行對比分析，最終選擇最合適的截面有利于成本的節(jié)省。荷載取值時，對于降雪量較大的地區(qū)，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)本地區(qū)的實際降雪情況，考慮適當(dāng)增加鋼結(jié)構(gòu)荷載，檢驗荷載最大值是否可以承受最大量的降雪。構(gòu)件設(shè)計時，應(yīng)充分重視凈截面、長細(xì)比這些結(jié)構(gòu)參數(shù)的重要性。連接設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)施工條件等選擇合適的連接方式，若采用承壓型連接，則考慮到承壓力和剪切力兩方面的要求，螺栓不得安裝在剪切面上，此時須討論其連接位置是否合理，是否施工方便。

4 結(jié)束語

在工業(yè)快速發(fā)展過程中，工業(yè)廠房建設(shè)速度也在不斷加快。高質(zhì)量的工業(yè)廠房對于工業(yè)生產(chǎn)的安全和穩(wěn)定具有非常重要的促進(jìn)作用，同時還能夠進(jìn)一步提高工人的生活質(zhì)量。近年來關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計的一些新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn)出來，再加之一些新材料的研制成功，這更在一定程度上推動了鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。而且鋼結(jié)構(gòu)自身具有其他材料無法比擬的優(yōu)勢，在當(dāng)前工業(yè)廠房設(shè)計中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計具有較好的穩(wěn)定性和靈活性，有效的促進(jìn)了工業(yè)廠房建設(shè)的順利進(jìn)行，并有效的保障了工業(yè)廠房的建設(shè)質(zhì)量。

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