浅谈厂房钢结构设计常见问题

孙立伟

【摘 要】随着社会经济的飞速发展，我国的建筑事业也得到日益蓬勃发展，钢结构所体现的结构性能好、施工速度快等优点，也让钢结构在厂房建设中得到广泛应用。然而由于钢结构设计缺陷导致建筑质量出现问题，甚至造成人员伤亡的情况也屡见不鲜。基于此，本文结合实际工作经验，分析了厂房钢结构设计中稳定性中需要注意的问题，进而提出了相应的解决措施。

【关键词】厂房钢结构设计；常见问题；应对措施

引言

最近过去的几年里，我国建筑行业的发展十分迅速，而钢结构厂房是建筑行业当中发展最快的。钢结构厂房的内部构造也各不相同，所以选择正确的安装方式是降低成本以及确保质量的重要保证。我国的钢结构施工还属于起步阶段，随着经济加速发展和加快城市化步伐，钢结构建筑质料的性能优势会逐步显现，并会越来越广泛的应用在高层建筑中。

一、钢结构厂房的概念及特点

1、钢结构厂房的概念

钢结构的厂房主要是指主体结构为钢材的厂房，钢材是它的主要承重构件。其中钢结构包括钢柱子、钢梁、钢结构基础、钢屋架、钢屋盖，另外有些厂房的墙也为钢结构，有的也采用砖墙。

2、钢结构厂房的特点

（1）优点

钢结构厂房具有以下优点：①钢结构厂房的质量较轻，所能承受的强度高，所能实现的跨度也较大。②钢结构厂房的建筑简单易懂，所有的构件都是在工程内预制完成，现场只需要简单地拼接安装，施工工期较短，相对的安装工程的投资成本就较低。③钢结构厂房防火性能高，防腐蚀性也强，另外，抗拒恶劣气候的能力也较强，并且钢结构厂房的日常保养也较为简单。④钢结构厂房搬移方便，可以进行回收，且无污染。⑤与混凝土结构建筑相比，钢结构厂房在所需材料、人工成本以及建造速度等方面都有很大的优势，总体来看造价较低。

（2）缺点

钢结构厂房的缺点主要体现在以下两点：①钢结构厂房的工程质量难易保证。在钢结构厂房的安装过程中涉及到了安装工艺、施工人员的技术水平以及责任心等多个方面的因素，总体来看安装过程的质量较难把控。②钢材本身存在一定问题。在钢结构厂房安装过程中如果没有选择合适标号的钢材或者所选的钢材本身存在一定的质量问题，极易引起整个钢结构厂房的质量达标。

二、钢结构厂房设计中存在问题

1、钢结构设计防火方面

钢结构建筑主要采用的建筑材料为钢材，属于不易燃材料，但是钢材又具有不耐高温的特点，一旦温度达到相应程度，钢材会出现断裂情况，从而对整个钢结构建筑产生巨大的安全隐患，所以对钢结构建筑产生最大威胁的就是火灾，若是在进行钢结构设计时没有充分考虑这一因素，导致防火方面存在缺陷，那么必将造成严重的后果。钢结构建筑发生火灾而造成巨大的经济损失和人员伤亡例子也很多，因此，在钢结构建筑设计时必须充分考虑其防火问题。

2、钢结构设计防腐方面

钢材受自然因素影响较大，一旦长时间暴露在室外环境中，就极易被锈蚀，不仅钢材的外观会深受影响，钢材的质量也会大打折扣。因此，在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。当前，钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料，并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。

3、钢结构设计物理方面

噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一，且一直没有得到彻底的解决。怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。人类耳朵能够听到许多种声音，而这些声音又大致能够分为两类，一类是无害悦耳的声音，例如音乐声、鸟鸣声等；另一类则是有害的噪声，例如各种机械发出的轰鸣声，刺耳的喇叭声等。一般情况下，建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同，例如大型商场建筑，其隔音效果要求较低；寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高，这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。在钢结构建筑设计中所采用的隔音措施主要有：使用隔声门、隔声窗，并在建筑或需隔音的房间外墙上使用隔声性能较好的材料。

三、钢结构厂房安装中若干问题的解决措施思考

1、基础施工阶段的质量控制措施

针对上节提到的在基础施工阶段易出现的问题，需要从以下两个方面着手进行解决：a.技术人员和基层施工人员要对施工图纸、施工工艺和相关的标准图集以及规范进行充分的了解和掌握，尤其要重点掌握基础施工阶段所涉及到的机构形式和各部位的尺寸大小；b.在对施工资料充分掌握的基础要编制施工组织设计及方案，要做到详实、具体、可行；c.针对地脚螺栓安装中易出现的问题，要针对具体施工中所用的螺栓尺寸制作相应的钢板模具，在钢板上标出每一种的布置形式，用专门的打孔机按照施工中所需要的螺栓直径进行打孔，要制作相同的两块柱位板，然后用钢筋上下连接起来，连接时一定要确保两块钢板的上下空位相对应；d.在地脚螺栓安装过程中，为了确定每根螺栓的相对位置，以便形成一个整体，先要将螺栓穿过钢板孔，然后要调整好螺栓的外漏长度，主要是通过利用临时螺母穿过钢板来调整。

2、安装阶段解决问题的措施分析

针对在钢结构安装阶段易出现问题主要应从以下三个方面进行解决：①在安装过程中要严格安装施工的相关规范和要求来完成各项安装工序。②就是要对安装顺序完全掌握，并在施工中严格安装顺序进行规范安装。一般情况下，钢结构厂房在钢结构安装阶段的安装顺序为：在安装立柱时，要对安装的起点位置进行合理地选择，起点一般选择靠近山墙有支撑的两榀位置。一般先安装钢架，将其安装好后，再安装好其中的所有檩条、支撑和隅撑等，还要对安装好的这些小构件进行必要的检查，以确保其垂直度和方正度符合工程要求。起点位置安装好后再安装另一端，其中在安装过程要对安装好的所有螺栓进行第二次的核对检查，确保其被拧紧。③在安装的整个过程来说，还要注意以下几个关键点：框架单元比须在一天内拼装成型，这是为了防止没有成型的构件由于受力不均匀在经过一段时间后会发生倒塌进而引发安全事故；钢构件柱和梁体结构被组装好后，要及时调节钢柱的高差垫片、垂直度，然后还要封闭柱脚，同时还要使用细石混凝土对柱脚进行二次灌浆处理，加强密实度；要把控好高强螺栓的扭矩系数与紧固轴力的复试，同时对于制作与安装摩擦面的抗滑移系数也要保证做好；在进行高强螺栓的装设时，其控制重点是施工扭矩，适宜的露牙长度为263扣，在施工中对于钢构件进行临时固定时，千万不要使用高强螺栓；一定要确保在48h内完成对高强螺栓的终拧工序。

3、螺栓安装阶段解决问题的措施分析

针对钢结构厂房安装中螺栓安装环节易出现的问题要有针对性的加以预防和控制，除了切忌出现在上节中提到的各种螺栓安装时的错误操作和失误外，还要注意以下几点：螺栓贴面上要对毛刺以及电焊、气割等产出的不洁物进行严格地控制，确保安装构件的紧密，其切合度符合工程要求；不要对螺栓孔进行随意地气割扩孔；不要随意更改螺栓直径；不得采用锤击的方法使螺栓强行穿入；在使用扭矩扳手前要对其进行标定校正；在安装时要保证螺栓的外漏丝扣为263扣。

结束语

总之，钢结构厂房的快速发展，促使钢结构广泛应用于建筑工程中，然而钢結构设计的稳定性直接影响着钢结构建筑的整体质量，因此，本文对建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点进行了认真分析与探讨，希望能为所需者提供借鉴。

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