閆 磊

（中油遼河工程有限公司， 遼寧 盤錦 124010）

近年來，隨著人們生活水平的提高，我國建筑行業(yè)在逐漸發(fā)展。單層鋼結構廠房是我國工業(yè)產(chǎn)房中應用最廣泛的一種，隨著材料以及技術的不斷發(fā)展，單層鋼結構廠房也要在經(jīng)濟合理的基礎上進行優(yōu)化改革。但是，由于對傳統(tǒng)廠房設計方法還進行一些延續(xù)使用，在廠房設計時會存在一些問題。因此，要對單層鋼結構廠房設計進行優(yōu)化，需要分析其中的問題，并提出一些優(yōu)化廠房設計的具體建議，推動我國工業(yè)廠房設計的發(fā)展。

1 單層鋼結構廠房設計的現(xiàn)狀

在經(jīng)濟技術發(fā)展迅速的時代下，我國工業(yè)廠房逐漸增多，一般以單層鋼結構廠房的形式出現(xiàn)。單層鋼結構廠房主要由五部分組成：鋼架承重結構、吊車梁結構體系、墻體維護結構、配套輕型屋蓋及相應支撐系統(tǒng)。在單層鋼結構廠房設計中一般使用格構柱作為承重部分，它可以承受較大的彎矩能力并且剛度值較大。支撐系統(tǒng)就是要橫向承載力和縱向承載力相互聯(lián)系、相互作用，來保證廠房的剛度與穩(wěn)定性。

雖然現(xiàn)如今的單層鋼結構廠房比傳統(tǒng)廠房有所改進，但是在設計中還有一些不完善的地方，需要進行優(yōu)化改進。在單層鋼結構廠房中，要布置均勻的柱網(wǎng)系統(tǒng)，但是大多考慮橫向風荷載的影響，對縱向風荷載的影響有所忽視，并且柱距的計算不合理會使廠房抗震性能降低。同時，現(xiàn)代工業(yè)廠房的設計方法中延續(xù)了一些傳統(tǒng)的簡化方法，但傳統(tǒng)的簡化方法還存在許多不足，導致廠房結構的安全性達不到標準。因此，要結合傳統(tǒng)簡化方法的不完善處，制定出優(yōu)化的設計方案，促進單層鋼結構廠房的經(jīng)濟合理性與安全性。

2 單層鋼結構廠房設計中存在的問題

目前，單層鋼結構廠房是最常見的一種廠房，具有輕質量、高強度等特點。我國工業(yè)廠房中單層鋼結構廠房設計與傳統(tǒng)廠房設計相比進步許多，但是還存在一些不足之處需要改進。

2.1 單層鋼結構廠房設計時計算不準確

在進行單層鋼結構廠房設計時，會采用格構柱建筑，如計算不準確，那么廠房的質量便沒有了保證。在整體計算中，一般會將格構柱計算成一整根柱，但是再設計廠房柱子時，會使用雙肢格構柱來設置檢測通道，布置通風以及熱力管道。但是這樣留有管道和通道的設計，會使綴條的連續(xù)性得到破壞，整體的柱網(wǎng)結構不連續(xù)。在進行廠房結構模型計算分析時，會出現(xiàn)計算不準確的情況，以實際結構的整體會出現(xiàn)偏差。因此，需要在考慮全面的基礎上，對整體計算進行分析，才能減少影響。

2.2 單層鋼結構廠房設計時忽略縱向風荷載

近年來，單層鋼結構廠房在我國普遍應用，在設計廠房時，通常將橫向平面鋼架作為結構計算的基本單元。在進行廠房的整體計算時，一般會將實際空間結構轉化為平面的鋼架結構后再進行計算分析。但是，單層鋼結構廠房的設計不僅僅受到橫向風荷載的影響，還會受到縱向風荷載的影響，在設計廠房時，會忽略縱向風載對廠房頂端的影響，致使工業(yè)廠房實際結構的安全性得不到保證。因此，在平面結構整體分析計算時，要全面考慮風載的方向，保證橫向風載和縱向風載的影響都減小到最低。

2.3 單層鋼結構廠房設計時維度轉化不合理

目前，單層鋼結構廠房是非常常見的一種工業(yè)廠房，一般都是現(xiàn)在平面上設計整體結構，再轉換成三維的結構設計。在進行三維的抽住鋼架設計時，就要準確判斷，將立體的托架簡化成有剛度的彈性支座來進行計算分析，這就要將三維空間轉換為平面設計，廠房的計算分析與結果準確性都有所提高。除此之外，還要考慮框架的剛度，以及廠房結構的整體受力影響，減少維度轉換時的誤差，保證維度轉化時的合理性。因此，在進行彈性支座剛度值選取時，考慮平面鋼架的各種受力影響，減少維度轉化時的誤差，保證簡化計算的合理性。

3 單層鋼結構廠房的優(yōu)化設計方案

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，工業(yè)廠房的設計也在不斷進步。工業(yè)廠房一般選用單層鋼結構廠房，但在進行廠房設計時還存在一些問題。在這里，提出了幾點廠房設計的優(yōu)化方案。

3.1 選取廠房柱經(jīng)濟合理的柱網(wǎng)布置

隨著經(jīng)濟技術的不斷發(fā)展，在進行工業(yè)廠房設計時也要選取經(jīng)濟合理的方案。在設計工業(yè)廠房之前，要先對施工場地進行了解與規(guī)劃，計算并確定柱間距，再繪制總設計圖。單層鋼結構廠房設計時，對于軌頂標高不高的采用12米或15米的柱距都是合理的，但是，軌頂標高高于2.5米時，就要選用18米的基本柱距了。因此，在設計單層鋼結構廠房時，柱網(wǎng)布置要根據(jù)實際情況進行合理的選擇，并符合經(jīng)濟的原則確定柱距。

3.2 確定廠房準確的工藝要求

在制定好整體廠房的結構后，以經(jīng)濟合理為基礎確定廠房高度，準確掌握單層鋼結構廠房的工藝要求。在設計好平面結構圖后，具體分析廠房內部結構，按照工藝專業(yè)要求進行施工。廠房設計時有一些基本要求，認得通道的凈空要求，要考慮單軌軌底標高之間的關系，還要注意管道的布置、屋面結構的撓度等因素，這些都需要精確的計算。除此之外，還要考慮下柱橫向肢距，要方便管線的布置。因此，在確定單層鋼結構廠房的高度時，要先明確廠房工藝專業(yè)的要求，才能保證廠房的實質性與安全性。

3.3 加固廠房的受力體系

單層鋼結構廠房的受力體系主要由柱間支撐和屋蓋支撐兩部分組成，要合理使兩部分配合才能保證受力體系的牢固。在屋蓋支撐部分，可以在屋面檁條間設置拉條、斜拉條和檁條撐桿，可以減少房屋由變形引起的不安全性。而豎向荷載影響著柱距的尺寸，豎向荷載較大時就要減小柱距，反之增大柱距，保證工業(yè)廠房的安全性。除此之外，在使用雙肢格構柱時可以在上段柱與下段柱之間用雙片支撐，使受力均勻。

4 結語

在經(jīng)濟發(fā)展迅速的時代下，我國工業(yè)建筑的廠房也在不斷發(fā)展。為了可以在經(jīng)濟合理的基礎上設計廠房結構，采用單層鋼結構廠房代替?zhèn)鹘y(tǒng)廠房?，F(xiàn)如今，我國工業(yè)單層鋼結構廠房設計中，由于設計過程中計算不準確、考慮不全面等問題，還需要進一步的優(yōu)化廠房設計。可以根據(jù)場地的條件以及使用要求，制定相關的優(yōu)化方案。總而言之，在新材料、新技術的不斷發(fā)展下，綜合分析單層鋼結構廠房設計，不斷學習并總結經(jīng)驗，優(yōu)化廠房設計，推動工業(yè)建筑的不斷提高，適應經(jīng)濟發(fā)展。

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