鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)分析

文/王全、程鋒年 洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 河南洛陽(yáng) 471039

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鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)分析

文/王全、程鋒年 洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 河南洛陽(yáng) 471039

【摘要】伴隨著我們國(guó)家的經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和快速的進(jìn)步，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑同樣也在建筑行業(yè)當(dāng)中快速的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)建筑是繼鋼筋混凝土建筑之后的最具有著革命性建筑的新發(fā)展還有新的應(yīng)用。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)都有下面這幾個(gè)內(nèi)容：整體的剛度還有抗震的性能比較好、施工的速度比較的快、結(jié)構(gòu)占有的面積比較的小還有承載的能力比較的高，在工業(yè)廠房當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)慢慢的替代了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。雖然說鋼結(jié)構(gòu)廠房有著很多的優(yōu)點(diǎn)，但是，同樣也有著防火性能比較的差、容易被腐蝕還有立面不是很容易處理的缺點(diǎn)。我通過文章敘說了鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；工業(yè)；廠房；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

前言

伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于工業(yè)廠房的建設(shè)要求變得越來越高，對(duì)于施工的速度、建筑的靈便性、抗震的能力還有環(huán)保的方面都有了更高的要求，而鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房在這些方面都能夠表現(xiàn)出很好的優(yōu)越性，所以在建筑工程當(dāng)中得到了比較廣泛的應(yīng)用。

1、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的一些優(yōu)點(diǎn)

1.1施工速度比較快

在現(xiàn)場(chǎng)施工還有安裝的速度比較的快，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)構(gòu)件能夠工廠化批量的進(jìn)行生產(chǎn)，使用設(shè)備下料、焊接、開孔，并且進(jìn)行表面的處理工作，可以極大的方便現(xiàn)場(chǎng)拼裝施工的進(jìn)行，在很大的程度上減少了施工的時(shí)間，而且相應(yīng)的還能夠降低成本。

1.2鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的質(zhì)量輕

跟混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行相比較，鋼結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢(shì)就是質(zhì)量比較的輕，這樣也能夠在很大的程度上減少地基的負(fù)擔(dān)，而且混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工藝比較的復(fù)雜，防震的程度還比較的低，鋼結(jié)構(gòu)體系都能夠有效的解決這些問題。

1.3材料強(qiáng)度比較高，成本低

鋼結(jié)構(gòu)體系使用的材料強(qiáng)度都比較的高，鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房投資也比較低，鋼結(jié)構(gòu)廠房在進(jìn)行拆遷的時(shí)候還比較的方便，可以進(jìn)行很多次回收利用。

2、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的自重比較輕，強(qiáng)度比較大、跨度比較大而且空間也比較的大。在設(shè)計(jì)的時(shí)候，使用最為先進(jìn)的設(shè)計(jì)方案，能夠充分的將鋼材抗震性能好、抗沖擊能力強(qiáng)、剛性比較好還有變形的能力比較強(qiáng)的有點(diǎn)發(fā)揮出來。而且鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房還能夠進(jìn)行重復(fù)再利用，能夠節(jié)約很多的鋼材。

3、工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一些基本要求

3.1地震地區(qū)的工業(yè)廠房應(yīng)該少設(shè)計(jì)或者是不設(shè)計(jì)

防震縫地震地區(qū)當(dāng)中的工業(yè)廠房，我們可以通過下面的構(gòu)造措施還有施工措施來少設(shè)置伸縮縫還有防震縫：施工的過程當(dāng)中，每隔四十米就設(shè)置一道后澆帶；在溫度影響比較大的頂層、底層、山墻還有內(nèi)縱墻開間的墻體等部位，我們應(yīng)該適當(dāng)?shù)奶岣吲浣盥?；我們要加厚屋面隔熱保溫層或者是設(shè)置架空層形成一個(gè)通風(fēng)屋面。

3.2合理的對(duì)于電梯間位置進(jìn)行布置

多層的工業(yè)廠房因?yàn)樵O(shè)備還有貨物都比較的重，豎向運(yùn)輸?shù)男枰?，我們就要設(shè)置電梯。鋼筋混凝土電梯并筒剛度非常的大，應(yīng)該充分的考慮電梯并筒對(duì)于建筑物的偏心影響，在結(jié)構(gòu)的布置上面盡可能的防止電梯并筒布置在建筑物的角部還有端部。

4、工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4.1保溫隔熱還有防火的設(shè)計(jì)

鋼材擁有著非常好的導(dǎo)熱性能，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的建筑物，如果不進(jìn)行相應(yīng)的保溫隔熱措施，就很有可能造成大量能源的浪費(fèi)還有消耗，與此同時(shí)，還需要滿足工藝性要求還有舒適性的要求。鋼材的受熱在100攝氏度以上的時(shí)候，伴隨著溫度的不斷升高，鋼材的抗拉伸的強(qiáng)度就會(huì)相應(yīng)的降低，塑性增大；所以說：當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的表面溫度達(dá)到了150攝氏度以上的時(shí)候，我們必須要進(jìn)行相應(yīng)的隔熱還有防火的設(shè)計(jì)，通常的做法包括了下面這兩種：

（1）在鋼結(jié)構(gòu)外面包上耐火磚、混凝土或者是硬質(zhì)的防火板材等等。

（2）使用厚涂型的防火涂料，厚度我們要按照《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。

4.2屋蓋支撐系統(tǒng)還有屋面的設(shè)計(jì)

屋蓋支撐系統(tǒng)的布置應(yīng)該依據(jù)著工業(yè)廠房的跨度、高度、柱網(wǎng)的布置、屋蓋結(jié)構(gòu)的形式、吊車的設(shè)計(jì)還有噸位的大小、震動(dòng)設(shè)備的情況等方面的條件進(jìn)行決定。屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就是防水工作。屋面的防水設(shè)計(jì)涉及到了屋面的坡度、天溝的形式、單坡屋面的長(zhǎng)度等方面因素。根據(jù)著《屋面工程技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，屋面坡度最小是百分之五。到目前為止，市面上比較常用的鋼結(jié)構(gòu)屋面做法包括了以下兩種方式：

（1）雙側(cè)彩色壓型鋼板的里面夾著保溫棉，讓用量變得很大，但是溫差比較的大、單坡長(zhǎng)造成的彩鋼板熱脹冷縮現(xiàn)象很難進(jìn)行相應(yīng)的解決。

（2）復(fù)合柔性鋼屋面的系統(tǒng)，有屋面彩鋼板的內(nèi)板、隔汽層、保溫層還有卷材防水層共同的組成。因?yàn)樽钔鈱愉佋O(shè)了柔性的卷材，整個(gè)屋面成為了一個(gè)密閉的系統(tǒng)，也不會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的情況，但是造價(jià)比較的高。

4.3節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中十分的重要，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可以說是桿件設(shè)計(jì)還有節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。在抗震的理論當(dāng)中，要求強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件，所以說：鋼結(jié)構(gòu)的安全性能在很大程度上是通過節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行決定的。節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則就是構(gòu)造比較簡(jiǎn)單、受力比較的明確、傳力比較的可靠、容易達(dá)到要求。為了節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)能夠更加的安全，我們?cè)谑┕さ臅r(shí)候不能夠隨便的增加桿件的截面。在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們要合理的對(duì)于焊縫進(jìn)行布置，焊縫的布置應(yīng)該盡可能的跟桿件型心相互的對(duì)稱，讓其受力比較的合理，減小焊接的變形還有焊接的應(yīng)力。

4.4溫度伸縮縫的相應(yīng)設(shè)置

溫度的變化能夠引起鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，讓結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了溫度應(yīng)力，溫度應(yīng)力的大小跟柱子的剛度、吊車軌頂標(biāo)高還有溫差有著關(guān)系。當(dāng)工業(yè)廠房的平面尺度比較大的時(shí)候，為了防止產(chǎn)生比較大的溫度應(yīng)力，我們應(yīng)該在工業(yè)廠房橫向或者是縱向設(shè)置相應(yīng)的溫度縫，把平面尺度比較大的廠房分成若干個(gè)溫度區(qū)段，溫度區(qū)段的長(zhǎng)度我們可以根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。溫度的伸縮縫我們通常使用設(shè)置雙柱的方法進(jìn)行處理，同樣也可以使用設(shè)置單柱的方法進(jìn)行相應(yīng)的處理，對(duì)于縱向溫度伸縮縫可以在屋架支座的地方設(shè)置上滾動(dòng)支座，對(duì)于橫向的溫度伸縮縫可以在框架梁跟梁條連接的地方使用橢圓孔歡東的方式或者是槽鋼夾板滑動(dòng)的方式。

結(jié)語(yǔ)：

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于工業(yè)廠房的建設(shè)要求變得越來越高，對(duì)于施工的速度、建筑的靈便性、抗震的能力還有環(huán)保的方面都有了更高的要求，而鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房在這些方面都能夠表現(xiàn)出很好的優(yōu)越性，所以在建筑工程當(dāng)中得到了比較廣泛的應(yīng)用。總而言之，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)，我們應(yīng)該根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，讓設(shè)計(jì)安全又可靠，達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理而且美觀大方的效果。

參考文獻(xiàn)：

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