单层钢结构工业厂房结构状态控制标准分析

周君

【摘要】单层钢结构是工业厂房建设中较为常见的结构类型，其结构状态控制标准关系着厂房使用的安全性能。因此，文章在阐述现阶段我国单层钢结构工业厂房发展现状的基础上，探讨了单层钢结构工业厂房结构安全状态控制标准。

【关键词】单层钢结构；工业厂房；结构；安全状态；控制标准

单层钢結构属于工程结构类型的一种，是我国工厂工程施工中较为重要的结构形式，其显著优点为施工时间短、操作简单、性能比高等，且随着现代科学技术的飞速发展，钢结构总产量也在不断提高，其结构形式在今后的发展过程中必将获得更为广泛的应用。

一、钢结构厂房的主要特点分析

与其它材料结构的厂房相比，钢结构工业厂房具有如下几种特点：

第一，与建筑混凝土结构、砖材及木材结构相比，钢结构材料适用于建筑楼体高、跨度大、承载重的结构形式，且钢材料塑性好、强度高，在使用过程中不会发生突然性断裂问题，在地震区应用优势更佳。

第二，钢结构施工操作相对简便，工期短。一般来讲，钢结构工程施工所用的材料多为成材，便于机械操作，具有较高的精密度，结构构件相对较轻，不仅能够减轻工程整体基础负荷，还能够降低工程施工总造价。

第三.钢结构材质均匀，密闭性能高，结构连接处气密性好。

第四，钢结构耐火性、耐腐蚀性差，必须做好日常维护工作，尤其是一些薄壁构件类型。在进行涂漆施工工序之前，必须做好除锈工作。

二、建立单层钢结构工业厂房状态控制标准的必要性分析

（一）工业厂房安全管理规范不健全

现阶段，我国大部分工业厂房科学管理体制不健全，在新建筑物标准规范中材料、施工、设计、勘察等占主要位置，而对于在役建筑，其标准规定多集中在建筑改造、加固、检测及鉴定等方面，极少提及建筑的围护及监控。在《工业厂房可靠性鉴定标准》中，虽然针对工业厂房使用的安全性做了必要的评定，但较少针对厂房整体结构做深入的分析检测，且该检测工序需要投入专业的设备及检测人员，耗时较长。

（二）工业厂房安全结构管理过于盲目

当前，企业内部管理过程中，多参照原则性管理条例进行，在制定厂房改造计划、加固计划、检查及维护计划时，较少结合厂房结构构件的内力承受的实际程度进行，多参照以往的改造、加固经验进行，存在较大的盲目性。同时，我国工业厂房技术管理者的专业能力普遍偏低，专业水平不高，对厂房后期检查、加固、改造等缺乏的规范性的技术指导。因此，以厂房管理需求的角度来说，企业内部必须制定科学有效的技术指导标准，参照规定要求做好厂房的使用、维护、加固等工作计划。

三、单层钢结构状态控制标准分析

（一）单层钢结构构件破坏影响因素分析

据调查显示，导致单层钢结构构件破坏的因素主要体现在如下几方面：

第一，钢结构工业厂房钢屋盖结构问题。细长、壁薄的杆件是钢屋盖结构所用的主要构件，其截面形状比较复杂，承载力较小，耐腐蚀性、耐火性及承载力较差，很容易因偶然因素而导致结构失效。钢屋盖结构最为常见的故障问题为管件断裂、屋盖倒塌、节点弯曲、裂缝等。导致这类问题产生的主要原因为：屋盖上部承载力过大；在使用阶段未做好构件防腐、耐热工作；随意在钢屋盖下部悬挂重物；使用时随意去掉构件等。

第二，柱系统问题。在钢结构厂房使用过程中较为常见的柱系统问题为切口裂缝、柱肢变形、柱头裂缝、柱子垂直性倾斜、柱子标高降低、柱脚被腐蚀、吊车梁焊接处裂缝等。造成这类问题产生的主要原因为：柱子与柱头间的安装不标准，出现偏差，造成柱体承受的内力增大；受高温因素的影响，导致柱体弯曲；受地基下沉因素的影响，导致荷载力发生不规则变化；吊车梁连接点设计与柱子实际标高不符合等。

第三，吊车梁系统问题。吊车梁系统是钢结构厂房中最容易出现问题的系统，其主要问题是吊车梁与制动梁之间的连接出现问题、节点板裂缝、垂直支撑斜杆裂缝等。造成这类问题的主要原因是在设计荷载作用力时，未充分考虑吊车梁系统的特点、吊车梁轨道安装偏差、吊车梁结构与设计施工图纸存在偏差等。

（二）单层钢结构构厂房状态控制指标选取原则分析

1、单层钢结构工业厂房日常控制指标选取原则分析

开展单层钢结构工业厂房控制工作是为了及时发现厂房在使用过程中存在的问题，给予正确的判断分析后，选择合适的控制措施来解决问题。所以，在选择单层钢结构厂房控制指标时，要尽可能选择较为简便的测试方式。

2单层钢结构工业厂房现行评定指标分析

在《工业建筑可靠性鉴定标准》中明确指出了钢结构构件稳定性能、强度性能、承载力等的验算方式。单层钢结构承载力评定标准又包含梁体、柱体、屋架、托架、支撑等内容。参照这类指标进行厂房结构鉴定时，同样需要借助专业的设备检测仪器，并由专业人员对构件承载力做系统的计算。这种方式工作量十分大，对企业厂房结构管理来讲是极不方便的。所以，为提高厂房结构日常管理效率，在确保能体现厂房结构实际状态的情况下，尽可能简化这类控制指标。总的来讲，单层钢结构厂房结构状态控制指标选取原则主要为如下几方面：第一，所选用的控制指标通过借助简便的检测工具或者目光测量便能够确定；第二，能够具体的反应单层钢结构厂房构件的安全及可靠状态；第三，选择尽可能少的指标来估测厂房结构的使用状态。

（三）单层钢结构工业厂房状态安全控制标准分析

针对上文中论述的单层钢结构工业厂房中较为常见的问题类型，文章针对性的提出了控制钢结构厂房安全状态的几种标准，以期对维护厂房使用的安全性有所帮助，其详细内容主要体现在如下几方面：

第一，单层钢结构厂房屋盖系统构件安全控制标准。钢结构厂房屋盖系统构件控制标准内容主要为：荷载承受力、机械损伤、构件腐蚀、结构变形、尺寸计算失误、结构位置产生位移、高温等。在厂房检查中，监管的重点内容为：①腐蚀检查：支座、檐口、雨水管道渗透位置、天窗等位置；②变形检查：屋盖垂直度、侧向弯曲情况、下挠度等；③位置偏差检查：支座位置、组合杆位置等；④尺寸偏差检查：上下弦杆的偏差、屋盖跨中高度偏差等；⑤高温检查：鼓风炉、反射炉等；⑥机械损伤检查：设备悬吊点；⑦荷载作用力检查：天沟、挡风板内部位置等。

第二，单层钢结构厂房安全状态控制标准。一般情况下，吊车梁系统构件安全状态控制标准内容主要为：尺寸、腐蚀情况、变形情况、高温、荷载、设备损伤等。在检查中需要重点注意的位置有：吊车梁位置与轨道之间是否有偏差、端部位置的高度、支座标高是否有降低、吊车梁支座是否出现偏差、下挠弯曲度等。

第三，单层钢结构厂房柱体安全系统检查标准。钢结构厂房柱体系统安全控制标准内容为：尺寸偏差、机械损伤、腐蚀、位置偏差、高温等。需要重点检查控制的位置为：柱体的垂直度、牛腿面情况、柱身弯曲状况、吊钩活动范围、反射炉等。

结 语

综上所述，在单层钢结构工业厂房日益增多的背景下，传统性质的检测控制标准已不适用于现阶段厂房管理的内容，需结合厂房结构实际使用情况，有针对性、重点性的做好厂房日常管理工作，以提高单层钢结构厂房使用的安全性，延长其使用寿命。

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