钢结构在工业建筑设计施工环节中的优化思考

■路慧军 ■山西太钢工程技术有限公司，山西 太原 030009

随着建筑行业的发展，钢结构运用在工业建筑中已经成为一种趋势，这是因为钢结构有着一些其他建材不具备的特点。虽说在工业建筑设计过程中对钢结构进行了应用，但是其兴起的时间并不是太久，应用的范围也不算广。

1 分析钢结构在工业建筑设计方面的应用

实际工程操作中，钢结构凭借自身特点获得了社会各界的认同。钢结构之所以在建筑行业中得到广泛应用，是因为其较快的施工速度。钢结构构件的有效应用，进一步促进了大批量的生产，这些又促进了钢结构施工的便利性。保证钢结构施工环节的优化，无形中实现了施工周期的有效缩短，达到帮助缩短工期实现节约成本的目的;和钢筋混凝土结构相比，钢结构的自重很轻，有利于优化建筑物自身重量;同样相比于其他建筑结构，钢结构建设的适应性更加强大，适合应用在那些地基承载力较弱和地震强度较高的地区。

钢结构的合理利用可以有效提高企业的经济效益，和传统的钢筋混凝土结构相比，钢结构更加环保。就这点来说，钢结构更加符合国家节能减排的号召，满足建筑对节能环保材料的需求。钢结构本身就是由钢材构成的，建筑对高强度和高效能材料的需求也因此得到满足，具有很大的循环利用价值;在工程施工过程中，为了保证不出现其他问题，就需要在设计阶段对图纸和计算不断优化，在保证图纸质量的前提下，确保施工顺利进行;设计过程应该经济合理，可以满足建筑抗震和防火要求;和施工工艺以及相关产业紧密配合，促使钢结构施工过程不断优化，在保证质量的基础上满足施工过程中的各种要求。

1．1 工业建筑中常规钢结构的作用

在工业建筑中，钢结构的常规应用由来已久，我国多数工业厂房均采用的是常规钢结构人字梁以及工字梁，这些常规钢结构已成为工业早期时代的主要象征。而这些特征构成了我国的吊车梁式系统以及常规钢屋架系统。由于民用建筑、商用建筑以及工业建筑各有不同，在进行工业建筑时要求建筑结构能够为工业生产以及施工提供最好的跨度及空间。而传统钢筋混凝土结构已经不能完全满足现在工业生产在跨度以及空间上的相关需求，从而鉴于此基础上的钢屋架系统应运而生，屋架系统主要由屋架、系杆以及支撑组成。同时吊车梁系统作为工业厂房的重要部分，多数厂房中均设有吊车，主要由车档、吊车梁、轨道、制动结构及连接件等构成。

在传统钢筋砼结构不能够满足新时代工业建筑在相应功能及跨度上需求时多采用钢结构。如(1)材料堆场、大型仓库以及飞机装配车间等多采用钢结构体系，这些钢结构体系多为网架、拱架、门式刚架以及悬索等;(2)建筑物受到动力荷载影响时，多采用钢结构体系;(3)碳素厂高楼部碳素振动成型机对相应结构的耐疲劳程度和强度要求均较高时，多采用钢结构体系;(4)在高烈度区，钢筋砼结构早已超出了现行工业行业的规范以及规定，应采用钢结构以满足其新的需要;(5)原有厂房需改建或扩建时，多采用钢结构。综上即可知，钢结构在现今工业建筑中有着十分重要的作用，且应用广泛。

1．2 工业钢结构在建筑工程中的应用方向

在工业建筑中，相关人员应该根据规定的生产流程来为工艺服务。在这个过程中，工业钢结构的形式、材料与空间等多个方面都有特殊的标准。由于建筑体量比较大，要求相关人员应该注重把握好尺度，熟练掌握新材料技术。因此，工业建筑与普通建筑相比，具有一定的特殊性。在工业建筑中，一些比较简单的建材会被新建材取代，落后的施工工艺会被淘汰。如今在工业钢结构方面，包括钢缆、构件和型材等方面的建材类型越来越丰富。另外，高性能施工涂料的应用有效地解决了工业钢结构中存在的防火、防腐、防污染以及隔热等多个方面的问题。随着经济的发展与科学技术的日益进步，涌出了很多新的设备、工艺与材料，有利于迎合工业建筑设计的更高要求，落后的原有工业建筑体系应该与时俱进，实现进一步的完善。

2 钢结构在工业建筑中存在的问题

目前，人们对工业钢结构在建筑方面的相关认识还不够全面。传统混凝土结构一直影响着人们的建筑观念，直到现在也还没有彻底转变。工业钢结构体系还不够完善，其具有一定的复杂性以及综合性，涉及到多种配套体系，比如屋面、墙体、防腐、隔热和保温等多个方面的配套材料。而国内的工业钢结构与发达国家相比，其技术水平与设计理念相对落后，专业人才的培养、新产品的研发、设备的制作与安装水平、钢材质量等多个方面都没有得到很明显的提升。从事工业钢结构的设计、制作、安装以及监理等领域的相关工作人员依旧没有掌握好新知识，没有彻底转变新理念，没有充分挖掘新材料，对新的施工方法也缺乏足够的掌握力度。

3 优化工业建筑施工过程中的钢结构

在实际工作中，为了有效地提高工业建筑中钢结构的稳定性。首先需要我们确保脚螺栓的稳定与坚固，保证在脚螺栓使用过程中控制得当，且可以保证钢结构的应用合理有效。对脚螺栓的安装与埋设，需要重视其精度问题，以保证其他环节的有序稳定运行。其次，要在地脚螺栓的安装中，注意钢柱的准备，有效地协调平面控制网全系统的每个环节，进而更好地保证螺栓的安装精度，使钢结构稳定性增加。第三，要注意顺利弹出柱脚底板十字线、地脚螺栓的中心线，并将柱脚剪力孔做好积极的清理工作，在钢柱就位后，要将标高调整好，并坚固螺母。第四，对钢结构的施工需要注意梁柱安装，并控制梁柱之间的柱间支撑精度，使空间单元的稳定性提高，以保证其他安装工作有效进行。第五，要注意合理有效地应用垫板，确保垫板定位线精准，以对后续钢结构施工整体运作起到优化的作用。

此外，在安装结构构件中，要健全构件储备，并能够充分地利用构件设备，更好地满足实际钢结构工作需要。堆放要合理规范，管理科学。每个存放场地均要有专人管理，根据供货需要携带清单取货，适时清点。

4 结束语

要提升钢结构的综合应用效益(在工业建筑方面)，离不开钢结构内部设计过程和施工过程的优化，也需要我们按照实际的情况，合理应用相关措施，尽力做到经济运行合理化。钢结构兼有高强度、工业化程度高(生产制作方面)、施工过程速度快等优势，因此在工业建筑中迅速得到较为广泛的应用。尽管钢结构的发展还存在很多制约因素(指在工业建筑设计中)，但会随着人们不断提高对钢结构和相关技术的认识，不断完善相应的配套材料，使钢结构在工业建筑中取得更好的发展。

［1］高山．浅析工业建筑中的结构设计方法［J］．大科技，科技天地．2011(23)．

［2］邱章．关于轻钢结构工业建筑设计问题研究［J］．中华民居，2011(09)．

［3］赵霄，袁文兴，戴冠民．大跨度钢结构在重荷载工业建筑中的应用［J］．山西建筑，2011(33)．