工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

馮巨龍

摘 要：在我國，工業(yè)屬于支柱性產(chǎn)業(yè)，隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，工業(yè)也得到相應(yīng)的發(fā)展，大規(guī)模的工業(yè)發(fā)展，與工業(yè)廠房的建設(shè)相輔相成，因此，工業(yè)廠房的建設(shè)施工就成為建筑行業(yè)的重要分支。鋼結(jié)構(gòu)因其自身具有的多方面優(yōu)勢，在工業(yè)廠房中得到了廣泛的應(yīng)用?；诖耍恼率紫冉榻B了鋼結(jié)構(gòu)廠房的主要特點，然后就工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點進行分析，旨在進一步提升我國工業(yè)廠房設(shè)計的科學(xué)性與合理性。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計要點

1 鋼結(jié)構(gòu)廠房的特點

鋼結(jié)構(gòu)廠房在企業(yè)中的使用越來越廣泛，主要是因為鋼結(jié)構(gòu)具有其本身的特點。首先，鋼結(jié)構(gòu)具有跨度大的特點，這個特點使其具有一些優(yōu)勢，能夠滿足一些普通廠房不能滿足的條件，比如，一般廠房都會要求內(nèi)部空間較大大，這樣一來其在高度要求上會比一般的住房高度高出一定距離，而鋼結(jié)構(gòu)跨度大這一特點解決了這一問題。同時，鋼結(jié)構(gòu)本身的材料特性，使其重量較輕，方便搬運，體積上也非常適合運輸。并且鋼的結(jié)構(gòu)形狀可以根據(jù)需要進行改變，可以實現(xiàn)任何形狀的建設(shè)需要，讓其應(yīng)用的范圍更加廣泛。其次，在我國，鋼結(jié)構(gòu)的廠房主要適用于我國的重工業(yè)廠房。主要是因為我國重工業(yè)建設(shè)需要較多的機械設(shè)備支持，各種機械設(shè)備需要放置于廠房中，這就對廠房提出了更高的要求。而鋼結(jié)構(gòu)廠房則可以很好地滿足設(shè)備存放都需要，能夠通過合理的設(shè)計和規(guī)劃予以空間的拓展。再者，鋼結(jié)構(gòu)廠房的承重能力較好，加上三角形的結(jié)構(gòu)會使得廠房更加穩(wěn)重，促使其人們對其予以青睞尤其在吊車作業(yè)為廠房作業(yè)中的重要內(nèi)容時候，對于廠房的要求更高，而鋼結(jié)構(gòu)的承重性能正好可以滿足其建設(shè)需要。

2 工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

2.1 防火設(shè)計方面

鋼結(jié)構(gòu)相比于混凝土結(jié)構(gòu)，其受溫度變化的影響較大，在防火能力方面并不理想。因此在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計過程中，需要重視鋼結(jié)構(gòu)的隔熱和防火方面的設(shè)計，以此來提高工業(yè)廠房的安全性和可靠性。這就要求在具體設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要明確區(qū)分工業(yè)廠房的火災(zāi)危險性類別，對廠房的防火等級進行確定，并嚴(yán)格按照具體的規(guī)范和防火要求，采用達到防火等級的鋼構(gòu)件，以此來降低火災(zāi)對鋼結(jié)構(gòu)所造成的影響，提高鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火能力。在實際設(shè)計過程中，為了能夠進一步提高鋼構(gòu)件的耐火性能，通常會利用防火涂料涂覆在鋼結(jié)構(gòu)表面，達到提高鋼結(jié)構(gòu)廠房防火等級的目的。另外，設(shè)計人員還要做好相應(yīng)的預(yù)防工作，綜合多角度和全方位進行考慮，如疏散樓梯和安全出口的合理設(shè)計，一旦火災(zāi)發(fā)生時，能夠及時對人員進行疏散，有效的降低火災(zāi)事故的損失。

2.2 防腐設(shè)計方面

由于鋼結(jié)構(gòu)自身的特性，其在大氣環(huán)境下容易被氧化，從而發(fā)生腐蝕，特別是當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)處于潮濕環(huán)境下時，這種氧化作用還會加劇，腐蝕更為明顯和嚴(yán)重。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕時，主要表現(xiàn)在構(gòu)件截面會大幅度縮小，鋼結(jié)構(gòu)表面局部會出現(xiàn)銹坑，受力部位會產(chǎn)生應(yīng)力過于集中的問題，嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此在具體設(shè)計過程中，設(shè)計人員要與工業(yè)廠房所處的環(huán)境有效結(jié)合，以此來制定出具體的防腐設(shè)計方案，有效的提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕性。當(dāng)前在鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)過程中，通常會將防銹防腐涂料覆蓋在鋼結(jié)構(gòu)材料外面，以此來隔離諸多腐蝕因子與鋼結(jié)構(gòu)直接接觸，有效的保護好鋼結(jié)構(gòu)。但在具體涂刷防腐材料時，需要針對不同部位的防腐防銹要求來確定具體的涂料厚度。

2.3 抗震設(shè)計方面

在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，其中抗震設(shè)計作為其中非常關(guān)鍵性的內(nèi)容，特別是對于處于地震多發(fā)地區(qū)的工業(yè)廠房，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時需要重視防震設(shè)計，全面提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震能力，使其具備較強的抗震性，保障工業(yè)廠房的安全。在具體設(shè)計過程中，需要均勻?qū)ΨQ進行鋼結(jié)構(gòu)布置，明確結(jié)構(gòu)傳力，以此來減少震動可能會對工業(yè)廠房帶來的破壞性影響。同時連接方式還要更為科學(xué)合理，特別是屋架與屋面板、屋架與柱子之間的連接要更為可靠，避免出現(xiàn)節(jié)點破壞的情況。另外，柱與墻之間的拉結(jié)要加強，調(diào)整適當(dāng)?shù)母邔挶?，采用適宜的減震方式，以此來有效的提高工業(yè)廠房的抗震性能。

2.4 協(xié)調(diào)好鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與廠房工藝設(shè)計

廠房作為工業(yè)生產(chǎn)活動過程中非常重要的場所，為了確保生產(chǎn)作業(yè)的順利進行，鋼結(jié)構(gòu)廠房需要與整個生產(chǎn)模塊的工藝設(shè)計相協(xié)調(diào)，即鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房墻體厚度和高度要與具體的工藝設(shè)計指標(biāo)要求相符，鋼支架做到合理性分布。當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)中的鋼支架分布形式多以網(wǎng)架、平面桁架、塔桅、索膜和框架等為主，在具體設(shè)計過程中，設(shè)計人員需要結(jié)合實際建廠條件及工業(yè)廠房建設(shè)的實際要求來選擇合適的鋼支架形式。同時還要重視鋼材的結(jié)構(gòu)性能，針對工業(yè)廠房的工藝設(shè)計要求來選擇與其相適應(yīng)的鋼材，以此來全面保證工業(yè)廠房的整體性能。

2.5 重視鋼結(jié)構(gòu)計算過程

鋼結(jié)構(gòu)計算一般采用的是結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件計算程序，計算結(jié)果評估是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的重要組成部分，對不同軟件的計算結(jié)果進行對比分析，最終選擇最合適的截面有利于成本的節(jié)省。荷載取值時，對于降雪量較大的地區(qū)，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)本地區(qū)的實際降雪情況，考慮適當(dāng)增加鋼結(jié)構(gòu)荷載，檢驗荷載最大值是否可以承受最大量的降雪。構(gòu)件設(shè)計時，應(yīng)充分重視凈截面、長細比這些結(jié)構(gòu)參數(shù)的重要性。連接設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)施工條件等選擇合適的連接方式，若采用承壓型連接，則考慮到承壓力和剪切力兩方面的要求，螺栓不得安裝在剪切面上，此時須討論其連接位置是否合理，是否施工方便。

3 結(jié)語

綜上所述，近年來關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計的一些新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn)出來，再加之一些新材料的研制成功，這更在一定程度上推動了鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計過程中，針對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方面存在問題，設(shè)計人員在設(shè)計的過程中要對存在的問題進行全面的分析，不斷的優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)的廠房設(shè)計，促進鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)與發(fā)展。

參考文獻：

[1] 高朋.鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計及施工問題的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（14）：211.

[2] 鄭建偉.淺談鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震設(shè)計[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（22）：6.

[3] 許英.淺談鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計及施工問題分析[J].門窗，2013（6）：204～205.