钢结构设计在工业厂房结构设计中的应用探讨

钢结构设计在工业厂房结构设计中的应用探讨

石海林

关键词：钢结构设计；工业厂房；结构设计；应用探讨

1钢结构设计的优劣势

1.1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。

1.2可以有效的提升施工效率

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。

1.3钢结构开间较大

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钢结构建筑存在的局限性

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工业厂房钢结构设计要点

2.1柱的设计

在对工业厂房钢结构的柱进行设计过程中，相关人员需要严格按照钢结构的的不同来划分。大多数时候，柱结构有截面柱、阶型柱、分离式3个形式，但是通常情况下，工业厂房钢珠设计需要严格按照钢结构建筑施工要点进行施工。

2.2防火设计

一般情况下，如果钢结构温度在100℃以上，那么钢材的抗压强度和随着温度升高会逐渐递减，其塑性的变化则刚好相反。一旦钢材温度达到250℃，钢材的塑性就严重受到影响，导致蓝脆现象随之产生。基于此，相关人员必须对工业厂房钢结构设计需要进行防火设计，从而工业厂房的耐热性。

2.3防震设计

对钢结构进行防震设计需要从以下两个方面进行：一方面当钢结构厂房的总高度低于16m时，建筑物边缘与防震缝两边的距离需要控制在一个固定的范围内，从而保证建筑物具有良好的抗压性，如果建筑物的总体高度大于21m时，相关设计人员需要根据工业厂房的实际需求对距离进行调整，从而保证钢筋混凝土机构具有良好的防震能力；另一方面，钢结构的承重直接受限于钢柱脚的实际情况。因此，相关人员可以对抗性较大的建筑采用刚性柱脚。铰接柱脚是轻型柱脚的一种，在进行该阶段的工程设计时，至少要高于钢珠截面高度的两倍，有时甚至是3倍。

2.4荷载设计

钢结构的荷载决定着抱枕钢结构的设计情况，因此相关人员需要对荷载尽心设计，在设计过程中保证荷载的准确性，从而增强钢结构的可靠性与安全性。与此同时，相关人员在进行钢结构荷载设计过程中，需要对天气等方面因素进行考虑，从而保证工业厂房钢结构荷载设计符合相关要求。

2.5支撑系统设计

支撑系统是厂房的支撑框架，在设计时，务必要考虑整体结构的刚度是否达标，只有在钢结构整体强度符合标准的情况下，厂房的空间工作才能有序开展，同时有效提高钢结构整体的稳定性。而在设计支撑系统时，首先要认真分析厂房内部结构，在此基础上确保厂房的高度等方面设置符合要求，还需要保证柱间支撑系统设置的稳定性，并与房屋的横向水平支撑实现合理配置。与此同时为了保证工业厂房钢结构的纵向高度，需要设置两道下段柱支撑，从而防止温度对支撑系统进行破坏。

2.6钢结构的工艺设计

在钢结构的工艺设计过程中需要充分考虑建厂条件、企业的具体情况，并根据企业的具体情况选择合适的机构设计，从而保证港机构中轻钢、框架、索膜等方面内容设置合理，如果采用的是悬挂荷载，那么在进行支撑结构选择时，工作人员务必选择符合使用要求的厂房施工材料，同时兼顾具体工作的标准，在钢结构工业厂房中开展工艺设计。

2.7防腐设计

对工业厂房进行防腐设计需要从以下几个方面进行：首先，需要提高工业厂房设计人员的防腐意识，使其在进行施工过程中加强防腐建设。其次，相关人员面对腐蚀现象，需要找出发生腐蚀现象的原因，并根据腐蚀的具体原因制定出针对性的防腐措施，从而增加工业厂房钢结构的防腐性。最后，相关人员可以对工业厂房的钢结构涂上一层防腐蚀的保护层，同时这层保护层还需要具备良好的疏水性，附着性、电阻大等特点，从而保证空气中的水蒸气、氧气、氯离子等物质不会对其发生作用，确保其可以发挥自身的防腐性作用。

结束语

通过对工业厂房结构设计中钢结构设计的应用的分析和研究，可以看到国内外钢结构设计新技术以及新加工工艺不断出现，强度较高的建材、耐腐蚀和高效防火的涂料的成功研制，使得钢结构在当前建筑领域当中得到了非常迅速的发展。尤其是在轻钢结构和轻质、高强、抗震新能较高、工厂化加工与制造以及节能环保等特性，在当前工业厂房的生产和设计中替代了传统形式的钢筋混凝土结构的厂房，得到了较为广泛的应用。复合型压缩钢板的快速发展，标志着当前工业厂房的屋盖体系与厂房外围结构脱离传统形式的钢筋混凝土结构的大型面板的时代已经到来，这也为钢筋结构创造出了一个非常良好的发展前景，这也会有效的带动厂房设计的整体结构朝着便捷、环保的方向上发展。

参考文献

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