關(guān)于工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問題的思考

【摘要】隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程日益加快，我國越來越重視環(huán)境污染問題，為了能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排，我國基本政策的實(shí)質(zhì)就是對(duì)我國工業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，其中鋼結(jié)構(gòu)憑借自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，得到了社會(huì)各界的廣泛認(rèn)可，并且在工業(yè)中得到了進(jìn)一步的推廣和應(yīng)用。本文主要講述了鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的重要性，目前的現(xiàn)狀以及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)；現(xiàn)狀；設(shè)計(jì)內(nèi)容

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對(duì)工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出了更高的要求，鋼結(jié)構(gòu)本身具有諸多優(yōu)點(diǎn)，比如環(huán)保、施工效率高以及耐抗震等方面的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)對(duì)建筑領(lǐng)域來講也具有十分重要的作用。

1、鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點(diǎn)

目前我國比較常見的廠房結(jié)構(gòu)包括砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)等。其中鋼結(jié)構(gòu)廠房主要適用于工業(yè)廠房、倉儲(chǔ)庫房以及凈化車間等，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，其主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。其一，組成零件標(biāo)準(zhǔn)，能夠制作的更加精良，便于安裝，并且能夠有效的縮短施工工期，降低投資成本。其二，鋼結(jié)構(gòu)本身比較輕巧，并且占地面積比較小，還可以有效的提高建筑物內(nèi)的使用空間。其三，鋼結(jié)構(gòu)本身的空間和跨度比較高，不僅建筑質(zhì)量輕，同時(shí)強(qiáng)度十分高。其四，鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠反復(fù)使用，不僅搬動(dòng)比較便利，還可以有效的減少鋼資源，進(jìn)而達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目標(biāo)。

通過鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，其主要具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。其一，鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比具有諸多優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)本身比較輕，并且具有較強(qiáng)的防震能力，進(jìn)而可以有效的減少地基的承載力。其二，在具體施工過程中，其安裝比較便捷、快速，鋼結(jié)構(gòu)的組成零件可以進(jìn)行大批量的工業(yè)化生產(chǎn)，通過焊接以及開孔等作業(yè)，并且做好表面的處理工作，可以進(jìn)一步提高拼裝施工，還可以有效的降低施工周期。其三，鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)本身具有較高的強(qiáng)度，并且還可以有效的降低投資成本，便于拆遷，可以對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行反復(fù)的應(yīng)用，進(jìn)一步減少了材料的浪費(fèi)，還可以有效的起到保護(hù)環(huán)境的作用。

2、鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的重要性

我國主要就是以農(nóng)業(yè)為經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，其主要原因就是因?yàn)檗r(nóng)業(yè)能夠從基本上保障人們的生活，但是，在整個(gè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，僅僅依靠農(nóng)業(yè)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不行的，必須要結(jié)合其他產(chǎn)業(yè)，比如工業(yè)、商業(yè)等，尤其是工業(yè)，其是國民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平能夠直接反映出該國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，國際上其他發(fā)達(dá)國家都是工業(yè)十分發(fā)達(dá)的國家。我國作為發(fā)展中國家，與國外發(fā)達(dá)國家相比還具有一定的工業(yè)差距，比如總體水平低、現(xiàn)代化程度差以及工業(yè)生產(chǎn)效率低等問題，為了能夠進(jìn)一步提高我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的先進(jìn)程度，必須要進(jìn)行工業(yè)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型。

隨著我國工業(yè)不斷的轉(zhuǎn)型，鋼結(jié)構(gòu)逐步得到了進(jìn)一步的發(fā)展，并且鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用將會(huì)進(jìn)入到全新的階段。這個(gè)階段既是一定的考驗(yàn)，也是發(fā)展的機(jī)遇。對(duì)于工業(yè)來講，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的范圍十分的廣泛，并且其應(yīng)用歷史比較長，鋼結(jié)構(gòu)體系比較完善和成熟。鋼結(jié)構(gòu)必須要滿足工業(yè)中各種各樣的需求，對(duì)其功能的要求比較多，各方面的限制因素也會(huì)因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)樣式而比較靈活，所以，鋼結(jié)構(gòu)得到了社會(huì)的認(rèn)可。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，輔助材料得到了進(jìn)一步的發(fā)展，提高了鋼結(jié)構(gòu)的防火以及保溫等功能，促使鋼結(jié)構(gòu)能夠滿足越來越高的要求。

3、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目前現(xiàn)狀

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到各個(gè)方面中，比如高層建筑以及超高層建筑等，普遍的應(yīng)用了鋼結(jié)構(gòu)。這些項(xiàng)目在社會(huì)上的影響力比較大，往往都會(huì)成為標(biāo)志性建筑。這些建筑中往往都會(huì)應(yīng)用大量的鋼結(jié)構(gòu)，從某個(gè)角度可以說明鋼結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中所占據(jù)的地位。

隨著工業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，鋼材的種類日益增多，尤其是高性能鋼材已經(jīng)占據(jù)市場(chǎng)的主體部位，隨著社會(huì)的快速發(fā)展，鋼材的應(yīng)用將會(huì)越來越廣。隨著信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，能夠從根本上提高鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，并且鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件越來越多，技術(shù)理論得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將會(huì)越來越多。

隨著大量地標(biāo)級(jí)建筑的快速發(fā)展，已經(jīng)被人們熟知，但是在鋼結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用更多的還是工業(yè)建筑領(lǐng)域，并且鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的時(shí)間比較長，目前無論是廠房還是生產(chǎn)線都離不開鋼結(jié)構(gòu)。但是，鋼結(jié)構(gòu)在民用項(xiàng)目中設(shè)計(jì)方面的發(fā)展還有待進(jìn)一步加強(qiáng)，其主要原因可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。其一，工業(yè)設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)體系已經(jīng)比較成熟和完善，經(jīng)過多年來的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以充分的進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其二，工業(yè)項(xiàng)目在進(jìn)行開發(fā)的時(shí)候其具有特色，體系優(yōu)化和材料用量更多的時(shí)候并不會(huì)考慮其主要原因，并且受到其他一些因素的影響，導(dǎo)致工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展比較緩慢，一些優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人才對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的興趣比較缺乏，從而導(dǎo)致我國總體上來講，工業(yè)設(shè)計(jì)人員的能力和潛力還有待進(jìn)一步提高和挖掘。

4、工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容

4.1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容

雖然目前工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)在軟件的應(yīng)用落后民用設(shè)計(jì)，但是其設(shè)計(jì)內(nèi)容對(duì)于設(shè)計(jì)人員來講是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的工作。工業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)人員的要求更加全面性，要求設(shè)計(jì)人員必須要熟悉的掌握各種結(jié)構(gòu)形式，并且對(duì)各種結(jié)構(gòu)體系具有全面的了解，基本的結(jié)構(gòu)概念必須要十分的清晰。所以，工業(yè)設(shè)計(jì)在實(shí)際設(shè)計(jì)內(nèi)容方面上來講是十分復(fù)雜的，對(duì)設(shè)計(jì)人員結(jié)構(gòu)的基本知識(shí)和對(duì)實(shí)際問題解決問題的分析能力要求非常高，一旦分析出現(xiàn)漏洞或者不合理，就會(huì)直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)來講是具有一定差異性的，在方案設(shè)計(jì)的時(shí)候鋼結(jié)構(gòu)更多的選擇結(jié)構(gòu)形式，不過也必須要考慮到的因素也非常復(fù)雜，比如經(jīng)濟(jì)因素、材料運(yùn)輸以及施工周期等諸多隱私。鋼結(jié)構(gòu)一般受力更加明確，也就更加直接，在靜定結(jié)構(gòu)體系中，結(jié)構(gòu)體系的完整性和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性都會(huì)比混凝土結(jié)構(gòu)更高，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅需要考慮結(jié)構(gòu)主體本身的因素，還需要考慮諸多外在因素，比如節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、按照以及防火防腐等措施必須要結(jié)合實(shí)際情況來選擇不同的方式。

工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)主要包括框架、排架、網(wǎng)架以及鋼架等，另外還會(huì)有一些比較特殊的結(jié)構(gòu)，比如煙囪以及桁架等跨度比較大的結(jié)構(gòu)等。工業(yè)改造項(xiàng)目往往會(huì)選擇鋼結(jié)構(gòu)為主，必須要結(jié)合實(shí)際情況來選擇結(jié)構(gòu)形式不同的結(jié)構(gòu)體系以及構(gòu)件。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于強(qiáng)面板、屋面板以及平面鋼板的作用對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)來講是非常少的，所以可以根據(jù)不同的條件要求予以考慮。隨著各種理論知識(shí)不斷完善和成熟，將會(huì)逐漸的應(yīng)用到實(shí)際中。除了鋼結(jié)構(gòu)體系非常熟悉之外，還必須要對(duì)單個(gè)構(gòu)建的設(shè)計(jì)計(jì)算非常了解。在進(jìn)行構(gòu)建計(jì)算的時(shí)候必須要考慮諸多因素，比如構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算以及變形計(jì)算等。如果有所要求的時(shí)候，還必須要進(jìn)行疲勞計(jì)算以及動(dòng)力計(jì)算等。在這個(gè)過程中必須要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行假設(shè)和調(diào)整，比如平面內(nèi)外的支撐長度以及實(shí)際能達(dá)到的效果判斷等。

4.2 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)

鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中是非常重要的組成部分，并且鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身具有較多優(yōu)點(diǎn)，具有具備較高的設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而才能夠方便之后的維護(hù)和檢修工作，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要選擇輕型門鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝配的時(shí)候，必須要在最下端的螺栓預(yù)留足夠的扳手空間，保障扳手能夠正常使用。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造的時(shí)候是非常重要的，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的主要內(nèi)容就是桿件設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞和水平高低會(huì)直接影響到鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性能，所以在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候必須要保障其構(gòu)造簡(jiǎn)單、傳力可靠以及工藝性良好等要求。節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要保障其數(shù)值符合相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，即安全系數(shù)在10%到15%之間。如果構(gòu)件應(yīng)力比較小的時(shí)候，連接焊縫長度一般要超過120毫米。在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要嚴(yán)格的控制和管理這些關(guān)鍵的因素，不能隨意的更改桿件截面，避免對(duì)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)帶來安全方面的影響，從根本上提高節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

隨著我國社會(huì)的快速發(fā)展，我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程日益加快，科學(xué)技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅需要考慮其生產(chǎn)工藝和經(jīng)濟(jì)技術(shù)等方面的因素，還必須要滿足其使用要求。通過科學(xué)、合理的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從根本上保障鋼結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，進(jìn)而才能夠更好的實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益，保障生產(chǎn)質(zhì)量和效率。不僅有利于我國工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，還有利于我國和諧社會(huì)的構(gòu)建。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志勇，戴建琪.探討在廠房中門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路[J].四川建材，2009，（06）：54-56.

[2]林攀舉.淺談門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].科技資訊，2010，（21）：73-74.

[3]何俊奎，郭義峰等.淺談工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的一些問題[J].四川建材，2012，（08）.

[4]凌燕.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本方法及存在的問題[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，（29）.

[5]劉國營.工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常見錯(cuò)誤分析[J].廣東科技，2012，（10）.