工业厂房结构设计中钢结构设计的应用研究

蔡潘

摘要：钢结构是一种常见的建筑结构形式，钢结构在生产中的作用越来越大，目前钢结构设计已经广泛应用在工业厂房结构设计中了，本文针对工业厂房钢结构设计的应用进行了分析。

关键词：工业厂房；钢结构设计；应用

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：1674—3024（2016）11—171—02

前言

工业厂房作为企业生产必不可少的场所，厂房的构造性能对企业的生产活动有非常大的影响，钢结构工程因其自身的大量优点被广泛应用于工业厂房中，钢结构的设计是当前工业厂房建设中需要注意的重要问题。

1工业厂房钢结构设计的特点

1.1可以有效提升施工效率

制造厂商在制造工业厂房所用的钢结构部件，通过高强度和机械化的生产使得所制造的金属构件的精准度和质量都得到了充分的保证。生产出来的钢结构部件需要从生产基地运输到建筑施工现场，在进行组装工作中只需要将部件实施螺栓固定和其他的一些简单的加固操作即可，这种方式很大程度降低了施工周期，并且有效简化了施工的程序，充分保证建筑质量、缩短了施工周期，更有利于厂房提早建设完成创造出更多的经济效益。

1.2钢结构的重量比较小

在工业厂房的设计和建设过程中，钢结构建筑相比传统的混凝土结构，钢结构具备质量较轻的优势性，这在很大程度上有效缓解了地基所承载的压力。另外，钢结构体系在很大程度上解决了混凝土结构抗震性能较低、建筑工艺较为繁琐的劣势性冷弯薄壁钢结构非常适用在住宅建设工程中，因为防腐蚀高强冷轧镀锌钢板的制造的钢体结构很大程度提升了刚体在使用以及施工过程中的抗腐蚀性，这对延长轻钢结构的使用寿命起到了保障性作用。

1.3钢结构的开间比较大

当前我国大部分的工业厂房的设计当中，因为大多数的厂房设计的规模较大，其中符合大跨度要求的钢结构就得到了人们广泛的应用，钢结构实际最大的跨度最大可以达到48m，和传统形式的混凝土结构相比，在保证相同的梁高的前提下，钢结构实际的开间要比混凝土大50%以上，这也有效提升了布设柱网的灵活性。这种性能可以使钢结构可以达到300m以上的纵向温度区段长以及150m的横向温度区段长，充分满足了工业厂房建设需要达到的不舍变形的相关规定。

1.4钢结构局限性的存在

当前钢结构的防火性能偏低，尽管当前钢结构的具备的优良性能得到了建筑行业中人们普遍的认可，但是钢结构中存在的不足也需要得到人们充分重视。通常在钢结构厂房当中，其中主体结构严重缺少混凝土和钢筋混凝土所具有的隔绝性能，造成在发生火灾状况时没有一定的安全保障，会带来较大生命财产威胁。同时钢结构也存在抗腐蚀性能较差的状况，例如时间过长出现氧化的状况，要是没有第一时间采取有效的防护措施，就会引起更大面积的腐蚀状况，导致钢结构强度严重下降。

2工业厂房结构设计中钢结构设计的内容

2.1钢结构工业厂房图纸设计

一个工程的实施并不是天马行空地建设，而是根据实际情况进行相应的施工设计，根据设计图纸再进行进一步的建设，也就是说，对于施工，图纸是十分重要的。钢结构工程建设不同阶段是有不同的要求的，对于每一阶段的建设的质量、技术、以及使用的材料都能够在图纸中有明显的体现。所以，不论是怎样的工程，图纸都是工程施工的依据。另外，要想加强工业厂房的钢结构设计，就要更加便利的准确使用材料，在设计的时候，钢筋的品种和规格要控制在五种内，倘若两种钢筋的规格尺寸比较相近，就要尽可能采用统一的规格。

2.2钢结构工业厂房防火设计

钢结构在工业厂房中的应用具备很多的优势，但是其中也存在一定的不足。钢结构的防火性能较差，在钢材部件受到100℃以上的高温时，随着温度不断的上升，钢材会出现抗拉强度降低的状况，塑性不断变大；在温度达到250℃的时候，钢材的抗拉强度会有一定的提升，但是塑性却有着较为明显的下降，并且还会出现蓝脆的状况；当温度超过250℃以上的时候，钢结构会出现徐变的状况；在达到500口C的时候钢材的强度会变得非常低，严重的会出现垮塌的状况，因此对钢结构的设计必须要注意防高温和防火性能。在对钢结构设计的过程中，首先需要选取合适的钢结构防火方式来对钢结构加以有效的保护，也就是将钢结构的耐高温的极限提升到相关规定的范围之内，防止钢结构在遇到特殊高温的时候出现垮塌的状况。当前对钢结构的防火设计最常见的方式就是在钢结构的表面涂上一层防火材料，在处于高温环境下对钢结构加以有效的保护，最大程度提升钢结构的防火性能。

2.3钢结构工业厂房抗震设计

在地震区建设工业厂房最重要的就是要提升房屋的抗震性，也就是说，在建设房屋之前，应该重视房屋的抗震性设计。在设计房屋的抗震性的时候，应该注意以下几点：第一，需要注意房屋建设的钢结构的均匀，保证房屋的整体受力是

均匀的，横向结构和纵向结构在使用刚架的基础上能够很好地防止房屋变形，当遇到地震的时候，房屋自身有一定的抗震能力；第二，一个房屋在地震的时候受到损伤的原因多半是由于支撑房屋的杆件强度不够，使得地震来临的时候房屋没能让整个房屋都稳定下来，所以说，应该科学合理地设计房屋的支撑系统，这样才能从根本上保证房屋结构的稳定；第三，地震会有低周疲惫功能，在设计房屋的时候应该重视这一功能对房屋的影响。

2.4钢结构工业厂房防腐设计

由于钢结构有的需要常年暴漏在大气环境当中，进而就很容易受到空气腐蚀作用，当钢结构厂房中的一些腐蚀性物质或者是钢结构长时间处在比较潮湿的环境中，钢结构出现腐蚀的状况就会更加的明显。钢结构腐蚀不但会造成钢结构整体截面的缩减，同时还会出现钢结构表层产生大量的绣坑，造成钢结构的破坏。为了有效防止刚体结构出现腐蚀的状况，最长用的方式就是在刚体表面涂防腐蚀剂作为防腐层，这种防腐层具有良好的致密性、疏水性以及电阻较大和附着力较强的有点，可以有效的隔绝大气中的水蒸气、氯离子等腐蚀作用，从而起到了保护钢结构的作用。

3工业厂房结构设计中钢结构设计的要点

3.1地震区厂房宜少或不设防震缝

为了保证在地震区的厂房能够不被损害过于严重，应该在建设的时候注意以下几点：第一就是保证在建设较长的房屋的时候，应该建设伸缩缝，建设工业厂房的时候，应该采用一定的构造措施来减少建设伸缩缝或是防震缝，这样一来，就可以保证建设的较长房屋能够更加稳固。第二是要建设后浇带，同时对于后浇带还是有严格的大小和长宽的规定的，只有按规定进行建设.才能更好地确保建设质量，对于后浇带的位置应该选在受力影响比较小的地方。第三建设地震区的厂房最重要的就是确保安全质量，也就是说应该在相应的位置提升配筋率，一般是在对稳定影响比较大的顶层或是底层等位置。第四就是要保证屋内的通风良好。

3.2控制横向框架及纵向框架周期

控制横向框架和纵向框架的周期就是保证建筑物能够有均匀的抗震能力，将横向和纵向的周期控制好，还能很好地控制整个建筑物建设的经济成本。

3.3合理进行电梯间位置布置设计

一般的工业厂房如果建设的是多层的，就说明需要一定的电梯设置来进行重物的运输，所以说，在建设多层房屋的时候，要合理选择电梯间的位置，不光要保证重物能够方便运输，还要确保在运输重物的时候，电梯间能够均匀承重。所以说，在选择电梯间的位置的时候，应该避免偏离建筑物重心的位置，即建筑物的角部和端部。

4结语

工业的发展离不开工业厂房的建设，钢结构设计是目前厂房设计中主要的设计方式。设计时要综合考虑设计中的遵循的原则和注意的问题，才能更好的促进厂房建设质量的有效提高。