鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用探討

吳楚卿

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)工業(yè)廠房的需求量逐漸增大。工業(yè)廠房為人們提供休息的地方，所以在建筑過(guò)程中一定要保證質(zhì)量符合要求。現(xiàn)階段，我國(guó)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過(guò)程中仍存在許多問(wèn)題，嚴(yán)重影響人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，基于此，本文對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析，提出相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期為工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。

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

中圖分類號(hào)：TU392 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是工業(yè)和管理的重要內(nèi)容，不僅可以為人們提供休息空間，還可以節(jié)約工廠建設(shè)的相關(guān)成本，是工程中的重要組成部分。但是現(xiàn)階段，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在嚴(yán)重問(wèn)題，嚴(yán)重影響到工業(yè)廠房的建設(shè)，基于此，本文對(duì)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行分析，提出相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，以期提高工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

1 在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

1.1 鋼結(jié)構(gòu)開(kāi)間大

鋼結(jié)構(gòu)開(kāi)間大是工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)的重要優(yōu)勢(shì)，具體表現(xiàn)在以下幾方面內(nèi)容：首先，與其他建筑材料相對(duì)比，鋼結(jié)構(gòu)具有靈活性和自重輕等特點(diǎn)，同等材料施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)更加方便運(yùn)輸和吊裝。一般情況下，鋼結(jié)構(gòu)的最大跨度不超過(guò)50cm，且重量?jī)H為混凝土屋架的1/3，同時(shí)在具有相同梁高的情況下，鋼結(jié)構(gòu)的開(kāi)間比混凝土的開(kāi)間大了60%，因此，鋼結(jié)構(gòu)布置具有靈活性，可以從根本上滿足工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)的大跨度要求。其次，鋼結(jié)構(gòu)具有安裝和拆卸簡(jiǎn)單、工程期限短等工作特點(diǎn)。一般情況下，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，其機(jī)械化生產(chǎn)程度較高，梁、屋架等方面材料都是有專業(yè)化金屬構(gòu)件廠進(jìn)行生產(chǎn)的，所以質(zhì)量符合要求。與此同時(shí)，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中，工程負(fù)責(zé)人還需要加強(qiáng)施工中人力、物力的投入，從而保證工程施工質(zhì)量，縮短工程期限。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)重量小

在工業(yè)廠房建設(shè)過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)重量輕，能夠減少地基承載壓力。而且鋼結(jié)構(gòu)體系能夠較好的解決混凝土結(jié)構(gòu)抗震性低、建筑工藝較為煩瑣的劣勢(shì)性，冷彎薄壁的鋼結(jié)構(gòu)非常適用在住宅建筑施工過(guò)程中，從而可以增加建筑的防腐性，延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。

1.3 提高施工效率

在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)過(guò)程中，制造廠商在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)部件制造過(guò)程中，需要通過(guò)高強(qiáng)度和機(jī)械化的生產(chǎn)進(jìn)行鋼材料的制造，這在一定程度上提高了鋼結(jié)構(gòu)材料的質(zhì)量和鋼結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)度。同時(shí)，相關(guān)人員還需要將工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)部件運(yùn)送到建筑施工現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行組裝過(guò)程中，需要將鋼結(jié)構(gòu)的相關(guān)部件實(shí)施螺栓固定、并在固定過(guò)程中使用一些簡(jiǎn)單的固定方法，這樣不僅可以降低建筑工程的施工周期，簡(jiǎn)化工業(yè)廠房的施工程序，還可以保證工業(yè)廠房的建筑質(zhì)量，提高廠房建設(shè)的施工效率。

1.4 良好的抗震性

鋼結(jié)構(gòu)的韌性和塑性質(zhì)量較高，因此，其在應(yīng)對(duì)地震災(zāi)害時(shí)效果較好，高質(zhì)量的抗震性可以有效減少地震帶來(lái)的傷害。至于動(dòng)力荷載，鋼結(jié)構(gòu)也具有較高的質(zhì)量，往往能夠?qū)钩^(guò)八級(jí)的地震，因此其在很多地震多發(fā)區(qū)應(yīng)用較為普及。

2 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 荷載設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的荷載決定著抱枕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)情況，因此相關(guān)人員需要對(duì)荷載盡心設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中保證荷載的準(zhǔn)確性，從而增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的可靠性與安全性。與此同時(shí)，相關(guān)人員在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要對(duì)天氣等方面因素進(jìn)行考慮，從而保證工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)符合相關(guān)要求。

2.2 柱的設(shè)計(jì)

在對(duì)工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的柱進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)人員需要嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)的的不同來(lái)劃分。大多數(shù)時(shí)候，柱結(jié)構(gòu)有截面柱、階型柱、分離式3個(gè)形式，但是通常情況下，工業(yè)廠房鋼珠設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)建筑施工要點(diǎn)進(jìn)行施工。

2.3 防火設(shè)計(jì)

一般情況下，如果鋼結(jié)構(gòu)溫度在100℃以上，那么鋼材的抗壓強(qiáng)度和隨著溫度升高會(huì)逐漸遞減，其塑性的變化則剛好相反。一旦鋼材溫度達(dá)到250℃，鋼材的塑性就嚴(yán)重受到影響，導(dǎo)致藍(lán)脆現(xiàn)象隨之產(chǎn)生。基于此，相關(guān)人員必須對(duì)工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要進(jìn)行防火設(shè)計(jì)，從而工業(yè)廠房的耐熱性。

2.4 防震設(shè)計(jì)

對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防震設(shè)計(jì)需要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行：一方面當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)廠房的總高度低于16m時(shí)，建筑物邊緣與防震縫兩邊的距離需要控制在一個(gè)固定的范圍內(nèi)，從而保證建筑物具有良好的抗壓性，如果建筑物的總體高度大于21m時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)工業(yè)廠房的實(shí)際需求對(duì)距離進(jìn)行調(diào)整，從而保證鋼筋混凝土機(jī)構(gòu)具有良好的防震能力；另一方面，鋼結(jié)構(gòu)的承重直接受限于鋼柱腳的實(shí)際情況。因此，相關(guān)人員可以對(duì)抗性較大的建筑采用剛性柱腳。鉸接柱腳是輕型柱腳的一種，在進(jìn)行該階段的工程設(shè)計(jì)時(shí)，至少要高于鋼珠截面高度的兩倍，有時(shí)甚至是3倍。

2.5 支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)

支撐系統(tǒng)是廠房的支撐框架，在設(shè)計(jì)時(shí)，務(wù)必要考慮整體結(jié)構(gòu)的剛度是否達(dá)標(biāo)，只有在鋼結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下，廠房的空間工作才能有序開(kāi)展，同時(shí)有效提高鋼結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。而在設(shè)計(jì)支撐系統(tǒng)時(shí)，首先要認(rèn)真分析廠房?jī)?nèi)部結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上確保廠房的高度等方面設(shè)置符合要求，還需要保證柱間支撐系統(tǒng)設(shè)置的穩(wěn)定性，并與房屋的橫向水平支撐實(shí)現(xiàn)合理配置。與此同時(shí)為了保證工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的縱向高度，需要設(shè)置兩道下段柱支撐，從而防止溫度對(duì)支撐系統(tǒng)進(jìn)行破壞。

2.6 鋼結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)

在鋼結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分考慮建廠條件、企業(yè)的具體情況，并根據(jù)企業(yè)的具體情況選擇合適的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而保證港機(jī)構(gòu)中輕鋼、框架、索膜等方面內(nèi)容設(shè)置合理，如果采用的是懸掛荷載，那么在進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)選擇時(shí)，工作人員務(wù)必選擇符合使用要求的廠房施工材料，同時(shí)兼顧具體工作的標(biāo)準(zhǔn)，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中開(kāi)展工藝設(shè)計(jì)。

2.7 防腐設(shè)計(jì)

對(duì)工業(yè)廠房進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：首先，需要提高工業(yè)廠房設(shè)計(jì)人員的防腐意識(shí)，使其在進(jìn)行施工過(guò)程中加強(qiáng)防腐建設(shè)。其次，相關(guān)人員面對(duì)腐蝕現(xiàn)象，需要找出發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的原因，并根據(jù)腐蝕的具體原因制定出針對(duì)性的防腐措施，從而增加工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的防腐性。最后，相關(guān)人員可以對(duì)工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)涂上一層防腐蝕的保護(hù)層，同時(shí)這層保護(hù)層還需要具備良好的疏水性，附著性、電阻大等特點(diǎn)，從而保證空氣中的水蒸氣、氧氣、氯離子等物質(zhì)不會(huì)對(duì)其發(fā)生作用，確保其可以發(fā)揮自身的防腐性作用。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，工業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)建筑廠房的設(shè)計(jì)，因此，在對(duì)工業(yè)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)人員不僅需要保證工業(yè)廠房建設(shè)具有良好的安全性、穩(wěn)定性，還需要在廠房建設(shè)過(guò)程中嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)原則，從而保證廠房設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量符合要求，進(jìn)一步促進(jìn)廠房建設(shè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]段榮.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性與策略[J].商品與質(zhì)量，2016（31）：177.