浅谈工业厂房结构设计中钢结构设计要点

浅谈工业厂房结构设计中钢结构设计要点

赵家莹

上海同育建筑设计有限公司

摘要：如今，我国的工业正在飞速的进步，各类型的工业厂房建设工程也要比以往多得多。在现在工业厂房建设施工里，钢结构有着大范围的应用，并且很多的钢结构设计都用到了大量的先进技术以及新型的施工工艺，尤其是用到了很多强度非常高的建材，具有优秀防火性以及耐腐蚀性的材料得到了广泛运用，因此钢结构的功效得到了很大提升。钢结构工业厂房有着质量轻、强度高、抗震性好、施工效率快、美观性很好并且不会对环境造成破坏等特性，如今其应用非常的广泛，在很多的工程里都替代了以往的钢筋混凝土结构，有着非常好的发展前景。

关键词：工业厂房；钢结构设计；要点

现如今，我国的工业领域获得了有关部门极大的扶持，而工业厂房建设开始受到了越来越多人的关注，其不仅能够影响工业生产能否顺利的进行，而且工人生活休息也依赖于工业厂房。所以相关的设计工作非常的关键。现今比较流行的工业厂房结构里，钢结构属于有着极高性价比以及优秀质量的工业厂房建筑材料，其应用范围非常的广，其不仅有着非常好的稳固性，并且具备优秀的耐久性，可以极大地提升工业厂房的安全稳定性。

1钢结构应用具有的优势

1.1钢结构自重轻，能够灵活的进行布置

和其他建筑材料比起来，如果其他条件相同，钢结构的自重相对来说轻一些，并且可以很方便的进行运输和吊装。在实际使用钢结构时，其最大跨度大约在四十八米，如果梁高不存在差距，钢结构开间和混凝土开间比起来要大上很多，钢结构布置约束也要少很多，这就给设计工作带来了很大的便捷。

1.2钢结构拆、装便捷，工期短

将钢结构用作工业厂房结构，可以在很多层面上起到帮助，因为钢结构具有非常高的机械性，而钢结构各方面配件都是有非常优秀的金属构件厂来完成生产，能够在最大程度上保障各部件质量足够的优秀。进行实际施工时，用不着大量的资源，只要按照实际的设计来完成相应的安装即可，工作效率得到很大的提升。

2工业厂房钢结构设计的特点

对于工业厂房来说，若是运用钢结构，就会在设计上体现出非常强的鲜明性，在实际的应用上也会有着非常明显的有点与缺点。其特点大概有以下几点：

2.1便捷性

在进行工业厂房结构设计时，若使用到了钢结构，其最重要的特点之一就是便捷性。与其他结构设计比较来看，钢结构的门槛非常的低，复杂性极大地减少了，对于施工效率的增加有很大帮助，这就是其便捷性的价值。

2.2经济性

与其他工业厂房结构比较来看，钢结构有着非常强的经济性。钢结构的结构拼装可以有效的节省非常多的施工材料，减少材料的损耗，有着极强的经济优势。钢结构得能够有着广泛的应用也与其有着直接的关系。

2.3环保性

运用钢结构时，钢结构金属网架下具有非常大的闲置下来的空间，可以把各种各样的管道安置在里面，也就是运用钢结构的厂房，其上面空闲的空间可以获得全面的利用，可以省下非常多的多余管道的安装支出，极大的提升了工程建设的经济效益。钢结构可以很好的被回收利用，有着非常高的环保性，安装钢结构时不会出现粉尘以及噪声方面的污染，在拆卸上非常的简便，在拆除之后获得的金属构件能够很好地进行回收，能够进行循环利用，对于保护环境有着非常大的帮助。

2.4有着很高的空间利用效率

如果在设计时应用钢结构，就可以让空间利用效率得到很大提升。这通常是因为工业厂房钢结构其本身的特性使得其不需要特别大的空间，并且在实际设计时有着非常强的可变性，空间构建不会存在过于单一的情况，因此厂房能够具有非常高的空间利用效率。不过需要注意的是，尽管钢结构有着诸多明显的优势，不过，其也具有一定程度的缺陷。钢结构材料进行应用时，材料缺乏足够的防腐性以及防火性，所以在进行工业厂房结构设计时一定要在这方面多加注意，全方位的加强钢结构的功效，提升钢结构厂房的质量。

3工业厂房的钢结构设计要点

3.1防火设计方面

钢结构和混凝土结构比较来看，温度能够对其造成相当大的影响，钢结构的防火性有所缺陷。所以在进行设计时，设计人员一定要重视隔热以及防火方面的情况，这样工业厂房才能足够的安全稳定。在进行实际设计时，设计人员一定要认真的鉴别工业厂房在面临火灾时会出现的危险状况，要制定相应的防火规范，而且一定要严格的对其贯彻落实，让钢构件的防火等级得到提升，这样能够有效的减少火灾对钢结构带来的损失，这对于整体的工程建设来说有很大帮助。进行设计时，如果想要让钢构件具有优秀的耐火性，一般就会利用防火涂料来进行涂覆，加强其耐火性。除此之外，设计人员一定要确保相关的预防工作做到位，全面的展开思考，例如说安全出口在设计上是否科学，遇到火灾时，工作人员要根据相应的应急预案，尽可能的减少火灾事故造成的破坏。

3.2防腐设计方面

因为钢结构具有一些比较特殊的特性，其很有可能因为大气环境而遭受氧化，进一步出现腐蚀，尤其是在工作的环境比较潮湿时，此氧化作用就会更加的剧烈，腐蚀也会更加的严重。一旦钢结构遭受腐蚀，就很有可能造成构件截面出现严重的缩小，钢结构表面的一些区域就会产生锈坑，受力区域会出现应力太过集中的情况，这就会极大地缩短了钢结构的应用年限。故而在实际设计时，设计人员一定要针对施工所处的环境进行实地的考察，科学合理的制定防腐设计方案，进而以此来极大地提升钢结构的防腐蚀性。如今钢结构厂房在进行架设时，一般会运用到一定的防锈防腐涂料，其目的是为了避免腐蚀因子和钢结构产生作用，让钢结构不会受到腐蚀的侵扰。不过在实际进行防腐材料涂刷时，应该结合相关的防腐防锈规范来落实实际的涂料厚度。

3.3抗震设计方面

在进行钢结构设计时，设计人员一定要将抗震设计视为重中之重，尤其是一些位于地震发生频率比较多的区域的工业厂房，在进行设计时一定要确保防震设计能够做到位，全方位的加强其抗震能力，使其有着能够满足相关要求的抗震性，确保工业厂房足够的安全性。在实际进行设计时，要确保钢结构布置完善合理，落实结构传力，尽可能的降低由于震动而造成的损失。而且连接方式也非常的重要，否则就有可能造成节点遭受破坏。除此之外，柱与墙之间的拉结也要满足相关要求，进行适当的调节，选用科学合理的减震方式，这样工业厂房的抗震性能可以得到非常大的提升。

3.4荷载设计

在进行钢结构设计时，荷载设计极为关键。从某种程度而言，荷载设计的质量在很大程度上决定了钢结构设计的质量，工作人员一定要确保荷载取值足够精准，它能够极大的影响着钢机构计算的精准性。

3.5协调好钢结构设计与厂房工艺设计

厂房能够给整体的生产带来非常大的影响，如果想要确保生产作业不会出现问题，钢结构厂房就要与整体的生产相协调，也就是说钢结构工业厂房各方面的参数要满足相关规范，钢支架要足够的科学。在实际设计时，设计人员应该根据具体的建厂需求来挑选恰当的钢支架形式。而且还应该注重钢材各方面的性能，结合设计要求来进行钢材的挑选，这样能够保障工业厂房能够满足相关需求。

3.6做好结构计算

除上述几点之外，钢结构计算通常需要用到结构设计软件来进行相应的辅助。而对计算结果进行评估属于钢结构设计中非常关键的环节，运用各类软件展开相应的计算，并对其展开研究，最后挑选恰当的截面能够给成本的节约起到很大帮助。在进行荷载取值时，针对一部分降雪量比较大的地方，设计人员需要结合此区域具体的降雪状况，科学合理的提升钢结构荷载。进行构件设计时，要重点关注净截面、长细比等关键数据。

4结束语

如今我国的工业正在飞速的进步，工业厂房不论是数量还是规模都要比以前大得多。质量良好的工业厂房能够给工业生产的安全带来非常大的保障，而且可以有效的加强工人的生活质量。最近这几年，有很多钢结构方面的先进技术以及先进工艺得到了广泛的应用，而且很多新型的材料出现在了市场上，钢结构的效果也因此有了很大的提升。不仅如此，钢结构在很多方面都具有非常好的优势，例如说其具有很优秀的稳定性以及灵活性，工业厂房的质量与建设的效率得到了很大的提升。

参考文献

[1]梁中力，黄文明，齐立军.浅谈钢结构工业厂房设计与安装施工[J].中小企业管理与科技旬刊,2010(27):282-282.

[2]武雅卿，李宁瑞.试论工业厂房钢结构设计中存在的问题及改进要点[J].中国建筑金属结构,2013(3X):14-14.

[3]杨红旗，刘霄，焦汝生.浅析某工业厂房重型钢结构设计的特点[J].港工技术,2013,50(4):17-19.

[4]曹兴远.浅谈钢结构工业厂房设计与安装施工[J].城市建设理论研究:电子版,2013(9).