工业厂房结构设计中钢结构设计要点分析

赵桂林

摘 要：钢结构以其较好的抗震性能、较快的施工速度以及较轻的自重等优势，成为工业厂房设计施工的首选。现阶段，工业市场规模的不断扩大，人们对工业厂房的建设要求也愈发严格。工业建筑除了要具备可靠性和较强的灵便性之外，更需要满足节能环保的理念，这就需要工业厂房钢结构与时俱进，掌握设计工作中的核心要点，以更好地满足时代发展的需要。

关键词：工业厂房；钢结构；设计

1 钢结构工业厂房的特点

新型钢结构房屋在承重和抗震等多方面具备优点，在实际应用中可细分为以下几个特点：第一点是钢结构框架工业厂房自身重量较轻，相对于近代的传统砖混或钢筋混凝土结构，钢结构框架的工业厂房自身重量仅为以往的五成之一，而且这种较轻的结构在实际应用中横跨幅度较大，在科学的设计之下，整体横向构架最远甚至可达到30米以上，这种新兴的轻型结构类型适用范围较广。第二点是抗拉伸抗折损能力强，所以钢结构建筑的工业厂房抗震能力强，尤其是地震频繁的地区，通常都运用钢结构建厂。第三点是钢结构厂房防火灾防事故问题强，钢结构自身化学活跃度低，抗腐蚀，抗老化性能优良，密封性能较好，不仅仅适用在工业厂房，还可运用在冷库化工厂等地点。第四点是钢结构厂房可移动性能便捷，钢结构往往是在工厂整体加工制造，所以钢结构便于拆卸或者重新组装，便于回收再利用，对自然环境破坏度较小，属于可循环利用材料。第五点是钢结构往往是在生产工厂制造后整体组装调整，所以工业化建造速度较快，在现场建造过程中只需吊装并短时间拼接便可建造完成，从而提升工厂建造进度，一座大型的钢结构框架工厂往往只需要一到两个月便可快速完工。第六点是钢结构建厂往往施工占地面积较小，为场地实际使用面积预留较大空间，从而提高施工作业效率，提升厂房的使用空间。第七点是钢结构为框架的厂房建设便于后期进行改装或者增高，一些内部空间分布设置也是相对便捷的，只需要对其进行分割便可组建隔断，实际应用过程中有着灵活方便的功效。

2 钢结构应用到厂房结构中需要注意的几点要点问题

2.1 防火和抗地震方面的设计

很多工厂进行的生产任务都对温度有着很高的要求，甚至有的厂房内存在着一个巨大火炉，这会使得厂房内的温度急剧升高，达到好几十摄氏度甚至更高，尤其是夏天，室外高温和室内加工会导致更高的温度。钢结构的一个劣势就是高温，长时间高温会对钢结构的性能造成一定的损伤，所以设计人员在进行厂房结构设计的时候一定要充分重视这一问题，做好温度控制和预防火灾的措施。可以事先了解一下厂房以后所需要进行的生产工作以及需要达到的最大温度范围，根据温度的高低选择适合的钢材；温度高，就选择一些性能好的高质量钢制作结构用于厂房建造中。在抗地震方面也要做好相应的预防工作，如抗震参数设置要正确，这些工作都需要在进行厂房设计的时候考虑充分。

对于钢结构厂房的结构设计，在设置地震作用的同时，在实际结构设计中还要注意以下事项：第一，在钢结构厂房设计过程中，必须对柱网尺寸严格把控。准确计算柱网尺寸，确保柱网尺寸符合施工要求的同时，将其与厂房施工的地质条件相互参考，从而确保布桩位置合理。钢结构厂房在施工建设期间相对复杂，注意钢结构横向与竖向变化，在科学控制方法基础上，设计好维护的结构形态，进而确保钢结构厂房施工安全。第二，注意钢结构厂房结构设计期间，柱类型的选择至关重要。柱的长度、宽度等都要十分精确，根据自身建筑可能产生的负荷，将其科学分散到柱的身上，减轻钢结构厂房本身的承载压力。通过分离式的结构设计，拉大柱与柱之间的距离，充分利用柱惯性矩变化，保证钢结构厂房结构设计的稳定性。

2.2 防腐防潮以及钢用量方面的设计

很多企业的工厂需要进行一些湿度很大的生产任务，长时间进行生产，会使得厂房内湿度过大。钢结构在长期使用过程中会在一定程度上被外界环境中的一些物质所氧化，如果厂房内湿度过高，就会对钢结构造成腐蚀，因此在进行厂房设计的时候需要对企业的生产特点进行充分的了解，如果企业的生产任务会造成厂房内湿度过高，则需要提前做好预防措施，增强钢结构抵抗腐蚀的能力。比如可以采用刷油漆等方法，使得钢结构与外界环境隔离开来，避免外界蒸汽对钢结构造成损害。此外进行厂房设计的时候，还需要提前对钢结构所需要的材料进行精确计算，由专业的设计人员对厂房进行设计，利用专业的计算设备，对每个区域所要的钢结构进行模拟展现，对厂房内一些重要的钢结构进行专业的核算，设计出一款用料最少，性能最好的结构。同时对所用钢结构的承受能力进行计算，因为有些地区冬季的下雪量可能会多一些，简单的钢结构很容易受到积雪的影响，所以在进行厂房设计时一定要充分考虑外界环境问题，避免外界环境对厂房的整体稳定性造成不利的影响。厂房是工业企业进行生产任务的主要场所，它关系着整个企业的生产任务，为了保证生产任务顺利完成，保障生产效率，必须保证厂房的质量，保证钢结构与厂房内的其他结构相互协调。

3 结语

现阶段，我国工业化得到了迅速发展，工业工厂无论在规模上、高度上、橫向跨度上都不断改变，为了满足工业工厂质量和功能上的日益增加，相关工厂建设企业应不断选取高稳定性、高性价比、可持续利用的建筑材料，而将钢结构框架运用在工业工厂建设当中是极其合适的，它不但提升了工业工厂的质量同时也增加了工业工厂的功能性，为我国工业工厂建设行业提供了新渠道，从而提升了我国工业工厂的建设能力。

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