關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計要點(diǎn)的研究分析

柳羽非　蘇世強(qiáng)　劉微微

摘要：鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕的特點(diǎn)，在廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)用越來越廣泛。但是當(dāng)前的廠房在對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計的時候，仍然存在著設(shè)計合理性不足的問題，從而導(dǎo)致了工程的質(zhì)量控制不夠嚴(yán)格，影響了鋼結(jié)構(gòu)的安全性。因此，要綜合考慮設(shè)計過程中應(yīng)該注意的問題，以便保證廠房建設(shè)的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；廠房；注意要點(diǎn)

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-126-01

前言

在新的時代背景下，伴隨著輕型鋼的大量使用、輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計不斷完善和成熟，型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用，但是在不斷發(fā)展的過程中，出現(xiàn)一些問題是在所難免的。所以作為設(shè)計師，一定要彌補(bǔ)自身專業(yè)存在的不足之處，并且還要將專業(yè)知識與鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)有效的結(jié)合在一起，這樣就能夠不斷的創(chuàng)新，促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1鋼結(jié)構(gòu)的概述

從目前的現(xiàn)狀來看，最早出現(xiàn)的鋼結(jié)構(gòu)建筑是以單層為主的實腹式鋼架結(jié)構(gòu)，它是一種金屬面板：隨后因為此結(jié)構(gòu)具有重量輕特點(diǎn)，所以被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)建筑中。同時伴隨著鋼結(jié)構(gòu)的不斷應(yīng)用，其應(yīng)用的范圍在不斷的擴(kuò)大，這樣就促使一部分中小型的倉庫和工廠都應(yīng)用了這種結(jié)構(gòu)，并且人們對鋼結(jié)構(gòu)的了解和認(rèn)識程度也在不斷的加深，就可以得出鋼結(jié)構(gòu)是在冷彎薄壁型鋼、高頻焊接型鋼等基本之上應(yīng)用的。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)

2.1溫度伸縮縫

溫度變化將引起鋼結(jié)構(gòu)建筑變形，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度應(yīng)力，其大小與柱子剛度、吊車軌頂標(biāo)高和溫差有關(guān)。當(dāng)建筑平面尺度很大時，為避免產(chǎn)生過大的溫度力，應(yīng)在建筑橫向或縱向設(shè)置溫度縫，將平面尺寸很大的建筑分成若干溫度區(qū)段，溫度區(qū)段的長度可根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范執(zhí)行，溫度伸縮縫一般采用設(shè)置雙柱方法處理，也可采用設(shè)置單柱方法處理，對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設(shè)置滾動支座，對橫向溫度伸縮可在框架梁與檁條連接處采用橢圓孔滑動方式或槽鋼夾板滑動方式。

2.2支撐系統(tǒng)設(shè)置

（1）柱間支撐。建筑每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng)，并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。下柱支撐的位置是決定建筑縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要因素，并影響溫度應(yīng)力的大小，下柱支撐應(yīng)盡可能設(shè)在溫度區(qū)段的中部，使吊車梁等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。當(dāng)溫度區(qū)段的長度不大時，一般在溫度區(qū)段的中部設(shè)置一道下段柱支撐，但溫度區(qū)段的長度大于150m時，為了保證廠房的縱向剛度，應(yīng)在溫度區(qū)段內(nèi)設(shè)置兩道下段柱支撐，其位置應(yīng)盡可能布置在溫度區(qū)段中間1/3的范圍內(nèi)，為了避免過大的溫度應(yīng)力，兩道支撐的中心距離不宜大于72m。上段柱支撐除在設(shè)有下段柱支撐的柱間布置外，為了滿足結(jié)構(gòu)的安裝要求，提高鋼結(jié)構(gòu)建筑上部縱向剛度，傳遞山墻的風(fēng)力及縱向地震作用，還應(yīng)在溫度區(qū)段的兩端柱間布置上段柱支撐。

（2）屋蓋支撐系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐及系桿所組成的。屋蓋支撐的布置應(yīng)根據(jù)建筑跨度、高度、柱網(wǎng)布置、屋蓋結(jié)構(gòu)形式、吊車設(shè)置及噸位大小、振動設(shè)備情況等條件來決定，一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結(jié)構(gòu)均應(yīng)設(shè)置垂直支撐，在無檁體系中，大型屋面板有三點(diǎn)和屋架焊接。可起到上弦支撐作用，但考慮到施工條件限制和安裝需要，無論有檁或無檁體系屋蓋均應(yīng)在屋架上弦和天窗架上弦設(shè)置上弦橫向支撐。

2.3鋼結(jié)構(gòu)建筑的防銹蝕

一般鋼結(jié)構(gòu)的防銹蝕通常采用防銹漆涂刷其表面，涂層的層數(shù)和總厚度應(yīng)根據(jù)構(gòu)件使用環(huán)境和涂層性質(zhì)來決定，一般室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)在自然大氣介質(zhì)作用下，要求涂層厚度為100μm左右，即底漆兩道，面漆兩道。露天鋼結(jié)構(gòu)或在工業(yè)大氣介質(zhì)作用下的鋼結(jié)構(gòu)，要求總厚度在150μm～200μm或200μm以上。鋼柱柱腳在地面以下部分應(yīng)采用強(qiáng)度等級不低于C20混凝土包裹，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。有侵蝕介質(zhì)廠房的受力構(gòu)件，其型鋼厚度不得小于8mm，受力焊縫厚度不宜小于8mm。

2.4隔熱與防火設(shè)計

鋼材受熱在100℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強(qiáng)度降低，塑性增大；溫度在250℃左右時，鋼材抗拉強(qiáng)度略有提高，而塑性卻降低，出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象；當(dāng)溫度超過250℃時鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象；當(dāng)溫度達(dá)500℃時，鋼材強(qiáng)度降至很低，以致鋼結(jié)構(gòu)塌落。因此，當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)表面溫度處于150深度以上時，必須做隔熱及防火設(shè)計，做法一般有兩種：（1）在鋼構(gòu)件外包耐火磚，混凝土或硬質(zhì)防火板材；（2）采用厚涂型防火涂料，厚度按《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》計算。

2.5抗震設(shè)計

在總體布置方面要求建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度均勻分布，使建筑受力均勻，變形協(xié)調(diào)，盡量避免因結(jié)構(gòu)剛度不均勻?qū)拐鹪斐刹焕绊懀航ㄖM向結(jié)構(gòu)宜采用剛架或者使屋架與柱有一定固結(jié)的框架，以便充分利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性能并減少橫向結(jié)構(gòu)變形：鋼結(jié)構(gòu)建筑的破壞一般情況不是由于桿件強(qiáng)度不足而常常因為桿件失穩(wěn)而造成，所以合理布置支撐系統(tǒng)，保證建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，對鋼結(jié)構(gòu)建筑尤為重要：在地震作用下，存在著低周疲勞作用，設(shè)計時應(yīng)注意其對建筑的影響。對結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的設(shè)計，應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服，應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作，充分吸收地震能量，發(fā)揮其抗震能力；建筑的圍護(hù)墻為7度～8度時，宜采用鋼筋混凝土墻板或輕型墻板，與柱子柔性連接的外貼式磚圍護(hù)墻仍可采用，而嵌砌于柱間的磚墻不應(yīng)采用。

3結(jié)束語

現(xiàn)階段在工業(yè)建筑中，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，并且能夠很好的指導(dǎo)工業(yè)建筑設(shè)計，所以一定要充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)積極作用。與此同時，還要對鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用特點(diǎn)和設(shè)計方法進(jìn)行詳細(xì)的分析，從而才能確保工業(yè)建筑的順利開展和實施。