工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析

張 波

（山西華建建筑設(shè)計有限公司，山西 太原 030000）

1 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點

鋼結(jié)構(gòu)房屋在承重和抗震等多方面具備優(yōu)點，在實際應(yīng)用中可細(xì)分為以下幾個特點：第一是鋼結(jié)構(gòu)框架工業(yè)廠房自身重量較輕，相對于傳統(tǒng)磚混或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)框架的工業(yè)廠房自身重量僅為五分之一，而且橫跨幅度較大，可達(dá)到30 米以上，使得適用范圍較廣。第二是抗拉伸抗折能力強(qiáng)，抗震能力強(qiáng)。第三是鋼結(jié)構(gòu)廠房防腐防潮性能強(qiáng)。鋼結(jié)構(gòu)自身化學(xué)活躍度低，抗腐蝕，抗老化性能優(yōu)良，密封性能較好，不僅僅適用在工業(yè)廠房，還可運用在冷庫化工廠等地點。第四是鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝便捷，鋼結(jié)構(gòu)往往是在工廠整體加工制造，所以鋼結(jié)構(gòu)便于拆卸或者重新組裝，便于回收再利用，對自然環(huán)境破壞度較小，屬于可循環(huán)利用材料。第五是鋼結(jié)構(gòu)往往是在生產(chǎn)工廠制造后整體組裝調(diào)整，所以工業(yè)化建造速度較快，在現(xiàn)場建造過程中只需吊裝并短時間拼接便可建造完成，從而提升工廠建造進(jìn)度，一座大型的鋼結(jié)構(gòu)框架工廠往往只需要一到兩個月便可快速完工。第六是鋼結(jié)構(gòu)廠房施工占地面積較小，提高施工作業(yè)效率，提升廠房的使用空間。第七是鋼結(jié)構(gòu)框架廠房建設(shè)便于后期進(jìn)行改裝或者增高，一些內(nèi)部空間分布設(shè)置也相對便捷，只需要對其進(jìn)行分割便可組建隔斷，實際應(yīng)用靈活方便。

2 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

針對工業(yè)廠房中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作來說，由于鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計自身具備著較為突出的特點，針對這些特點進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計才能夠提升其設(shè)計的可靠性和實用價值，具體而言，其主要的設(shè)計要點有以下幾個方面：

2.1 工業(yè)廠房屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計

對于工業(yè)廠房中鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作來說，不僅要著眼于工業(yè)廠房內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計，還應(yīng)該針對其屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計進(jìn)行關(guān)注，確保其設(shè)計的可靠性和合理性，具體來看，這種屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要應(yīng)該把握好以下幾個方面：1） 針對屋面結(jié)構(gòu)的支撐效果進(jìn)行嚴(yán)格有效的設(shè)計，對于工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，其穩(wěn)定性是最為核心的一個概念，而要想確保其穩(wěn)定性，就應(yīng)該重點針對相應(yīng)的支撐體系進(jìn)行合理的設(shè)計，對于屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計來說也是如此，屋面也承擔(dān)著較為重要的支撐作用，必須要針對屋面受力的具體狀況進(jìn)行恰當(dāng)?shù)姆治?，進(jìn)而提升其設(shè)計的可靠性和安全性；2） 對于屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計工作來說，其還承擔(dān)著一些其他方面的作用和功能，比如屋面結(jié)構(gòu)的防水設(shè)計和排水設(shè)計就需要進(jìn)行充分地思考和研究，確保其切實具備較強(qiáng)的排水和防水效果，避免在后期使用中出現(xiàn)滲漏等問題，基于此，在屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該加設(shè)專門的排水溝，并且還應(yīng)該針對施工材料的選擇進(jìn)行嚴(yán)格地控制，保障其施工材料的防水性能。

2.2 防火性設(shè)計

工業(yè)廠房設(shè)計中應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)時，一個突出的問題表現(xiàn)就是其耐火性不高，所以，在具體的設(shè)計過程中，就應(yīng)該著重針對其防火性能進(jìn)行有效地設(shè)計，這種防火性設(shè)計除了要針對鋼材的選擇進(jìn)行恰當(dāng)?shù)乜刂?，保障其鋼材料的使用具備著較強(qiáng)的耐火性能之外，還應(yīng)該在鋼材料的表面噴涂一些耐火性能更強(qiáng)的涂料來進(jìn)一步的提升其耐火等級，避免火災(zāi)發(fā)生導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受損，提升其安全性效果。

2.3 充分考慮實際狀況

在工業(yè)廠房具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，還應(yīng)該針對其具體的實際狀況進(jìn)行全面詳細(xì)的了解和把握，這種了解和把握不僅僅要針對工業(yè)廠房施工現(xiàn)場的實際狀況進(jìn)行有效分析，確保其現(xiàn)場狀況不會影響到工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的施工建設(shè)，還應(yīng)該結(jié)合工業(yè)廠房的性質(zhì)和后期使用過程中的主要用途進(jìn)行有目的的思考，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計的空間最大利用效率，結(jié)合后期使用過程中工業(yè)廠房內(nèi)部存在的一些機(jī)械設(shè)備安裝需求以及生產(chǎn)流水線的設(shè)置等進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其是對于相關(guān)立柱位置的選取不僅僅要考慮到鋼結(jié)構(gòu)自身的安全性和穩(wěn)定性，還應(yīng)該考慮其后期使用是否會產(chǎn)生不良影響和干擾，最終提升其結(jié)構(gòu)的可利用價值。工業(yè)廠房如果建設(shè)是多層的，就說明需要一定的電梯設(shè)置來進(jìn)行重物的運輸，因此，在建設(shè)多層房屋的時候，要合理地選擇電梯間的位置，不光要保證重物能夠方便運輸，還要確保在運輸重物的時候，電梯間能夠均勻承重。在選擇電梯間的位置的時候，應(yīng)該避免偏離建筑物重心的位置。另外，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。

2.4 抗震性設(shè)計

對于當(dāng)前的工業(yè)廠房建設(shè)來說，對于抗震性能的要求越來越嚴(yán)格，這也是保障工業(yè)廠房后期使用安全性的一個基本要求，具體到鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用來說，這種抗震性設(shè)計更為重要，因為工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的自重是比較小的，因此，其抗震性就可能存在一些問題，必須要通過有效的設(shè)計來提升其抗震效果，保障工業(yè)廠房使用的安全性，一般來說，這種抗震性設(shè)計除了針對鋼結(jié)構(gòu)整體效果進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)設(shè)計，確保其整體的穩(wěn)定性之外，還應(yīng)該準(zhǔn)確把握其相應(yīng)的抗震等級，在抗震等級的基礎(chǔ)下做好相應(yīng)的設(shè)計工作，如此才能夠最終實現(xiàn)其穩(wěn)定性和可靠性。

2.5 防腐防潮以及鋼用量方面的設(shè)計

很多企業(yè)的工廠需要進(jìn)行一些濕度很大的生產(chǎn)任務(wù)，長時間進(jìn)行生產(chǎn)，會使得廠房內(nèi)濕度過大。鋼結(jié)構(gòu)在長期使用過程中會在一定程度上被外界環(huán)境中的一些物質(zhì)所氧化，如果廠房內(nèi)濕度過高，就會對鋼結(jié)構(gòu)造成腐蝕，因此在進(jìn)行廠房設(shè)計的時候需要對企業(yè)的生產(chǎn)特點進(jìn)行充分的了解，如果企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)會造成廠房內(nèi)濕度過高，則需要提前做好預(yù)防措施，增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)抵抗腐蝕的能力。比如可以采用刷油漆等方法，使得鋼結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境隔離開來，避免外界蒸汽對鋼結(jié)構(gòu)造成損害。此外進(jìn)行廠房設(shè)計的時候，還需要提前對鋼結(jié)構(gòu)所需要的材料進(jìn)行精確計算，由專業(yè)的設(shè)計人員對廠房進(jìn)行設(shè)計，利用專業(yè)的計算設(shè)備，對每個區(qū)域所要的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬展現(xiàn)，對廠房內(nèi)一些重要的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行專業(yè)的核算，設(shè)計出一款用料最少，性能最好的結(jié)構(gòu)。同時對所用鋼結(jié)構(gòu)的承受能力進(jìn)行計算，因為有些地區(qū)冬季的下雪量可能會多一些，簡單的鋼結(jié)構(gòu)很容易受到積雪的影響，所以在進(jìn)行廠房設(shè)計時一定要充分考慮外界環(huán)境問題，避免外界環(huán)境對廠房的整體穩(wěn)定性造成不利的影響。

3 結(jié)語

總而言之，工業(yè)廠房的發(fā)展離不開其結(jié)構(gòu)設(shè)計，它對于整體建筑都有著至關(guān)重要的作用。所以我們要明確其工業(yè)廠房中鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，嚴(yán)格按照相關(guān)的設(shè)計要點，讓其工業(yè)廠房具有安全性，更具有質(zhì)量保障。這樣也能在一定程度上促進(jìn)整體的工程建設(shè)。