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)用探究

摘要：近年，國(guó)內(nèi)工程規(guī)模的不斷擴(kuò)增，很多建筑技術(shù)大量涌現(xiàn)，公司紛紛使用鋼結(jié)構(gòu)來建設(shè)工業(yè)廠房。鋼結(jié)構(gòu)的使用能夠縮減砂石、混凝土漿液材料的依賴，能夠降低施工的成本。鋼結(jié)構(gòu)控制性較好，施工簡(jiǎn)單，施工工期較短，尤其是在工業(yè)廠房的建設(shè)中，這類鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)受到廣大工業(yè)廠房投資公司的青睞，并且在廠房的施工中獲得了較大普及和使用。

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

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A??? 文章編號(hào)：2096-6903（2021）04-0000-00

0引言

鋼結(jié)構(gòu)在工程業(yè)中應(yīng)用比較廣泛，而且轉(zhuǎn)變了過時(shí)的建設(shè)方法，不僅提升了工程建設(shè)的效率，而且給工程人員減少了工程量。鋼結(jié)構(gòu)在廠房的建設(shè)時(shí)使用比較廣泛，對(duì)國(guó)內(nèi)的其他行業(yè)的建筑建設(shè)都有較大的借鑒作用。

1鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能

1.1鋼結(jié)構(gòu)的開間大

在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，有一些廠房空間面積比較大，要安裝大跨度型鋼結(jié)構(gòu)骨架，有些廠房?jī)?nèi)鋼結(jié)構(gòu)使用的大型跨架會(huì)達(dá)到50m，與傳統(tǒng)的混凝土類型結(jié)構(gòu)來比，鋼結(jié)構(gòu)建筑物內(nèi)部的開間要比混凝土結(jié)構(gòu)體大到近50%，這樣就提高了鋼梁布設(shè)的靈活度。而且，鋼結(jié)構(gòu)體也能夠在300m的縱向區(qū)間內(nèi)部來鋪設(shè)，這樣就符合了廠房?jī)?nèi)部建設(shè)要求，不舍棄變形縫的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2鋼結(jié)構(gòu)的重量小

在廠房施工時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)類型建筑和混凝土相比，鋼材料質(zhì)量往往很輕，這具有比較顯著的優(yōu)勢(shì)，有效地去降低了廠房給地基帶來的壓力。而且，鋼結(jié)構(gòu)體能夠克服混凝土的劣性，使建筑結(jié)構(gòu)體的抗震能力提升，而且鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)工藝比較簡(jiǎn)單。例如，冷彎薄壁的鋼結(jié)構(gòu)常用于住宅建筑的建設(shè)，會(huì)大幅度地提高鋼板在使用和施工期間的抗腐蝕性，有效地拓展了輕鋼構(gòu)件的應(yīng)用時(shí)間。

1.3提高施工的效率

生產(chǎn)制造車間的工業(yè)廠房很多都需要金屬固件，需要高強(qiáng)度機(jī)械化廠房，這樣才能夠保證生產(chǎn)出來的產(chǎn)品精度更高。鋼結(jié)構(gòu)部件要從制造地一直到施工現(xiàn)場(chǎng)，在開展安裝之后，再用螺栓安裝，此時(shí)整個(gè)施工過程比較簡(jiǎn)單，施工效率較快，這就大幅度地簡(jiǎn)化了施工流程，確保工程的施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)，而且有效縮短施工工期，有利于廠房盡快地投產(chǎn)，為公司帶來更大的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

1.4具有良好的抗震性

工業(yè)廠房具有較好的韌性和塑形是鋼結(jié)構(gòu)最大的特點(diǎn)，它能夠?qū)ΜF(xiàn)有的地震有較大的抗性，可以抵抗地震的能量。在建筑載荷方面，鋼結(jié)構(gòu)體也有極強(qiáng)的適應(yīng)都，其中鋼結(jié)構(gòu)體是由柱和梁組合，可以抗8級(jí)地震，因而在地震頻發(fā)的地帶和地基承載能力較弱的地區(qū)，都能夠得到較廣泛的應(yīng)用。

2鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)

2.1防火設(shè)計(jì)

提高廠房?jī)?nèi)部的防火系統(tǒng)穩(wěn)定性是當(dāng)前廠房建設(shè)的一個(gè)重點(diǎn)課題，鋼結(jié)構(gòu)的鋼材可以抵抗近140°以上的溫度，而且鋼材的抗拉能力會(huì)伴隨溫度的提高而下降，但是其塑性就會(huì)逐步提高。當(dāng)溫度抵達(dá)250°時(shí)，鋼材塑性就會(huì)減小，其抗拉的強(qiáng)度也會(huì)出現(xiàn)小幅的降低，即產(chǎn)生藍(lán)脆的現(xiàn)象。但溫度超過250°時(shí)，鋼材強(qiáng)度就會(huì)急劇下降，此時(shí)就會(huì)造成鋼材的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷裂。因此，采取必要的隔熱防火設(shè)施，來提升整個(gè)廠房的耐熱度。

鋼結(jié)構(gòu)在廠房空間設(shè)計(jì)期間，要做好防火分區(qū)處理，要確定各個(gè)分區(qū)間的區(qū)域。其次，還要在廠房?jī)?nèi)部設(shè)置疏散距離及確定好疏散口的數(shù)量，這樣才能夠達(dá)到國(guó)家規(guī)定的廠房防火要求標(biāo)準(zhǔn)。使廠房滿足防火標(biāo)準(zhǔn)，還要確定好安全門，建筑物的樓梯和通往室外的出口上要設(shè)置安全出口，由于鋼結(jié)構(gòu)耐性強(qiáng)，需要考慮建筑物安全防火的人員疏散功能。同時(shí)，要結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)自身特征，人員密度指標(biāo)，在設(shè)計(jì)上，還要著重預(yù)留疏散距離，確定好疏散路線及人群的疏散路線。在廠房?jī)?nèi)部，要做好明確的指標(biāo)設(shè)計(jì)，有助于將人員及時(shí)疏散到安全區(qū)域，這樣才能夠避免出現(xiàn)財(cái)產(chǎn)的損失和人員的傷亡。

2.2防震設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)型的廠房?jī)?nèi)部不設(shè)置防震縫，防震縫的加入會(huì)弱化整個(gè)廠房的質(zhì)量。因此在廠房設(shè)計(jì)期間，尤其對(duì)那些復(fù)雜多層高層建筑結(jié)構(gòu)，要做好防震縫的處理。根據(jù)國(guó)家的相關(guān)抗震標(biāo)準(zhǔn)，去提高現(xiàn)有施工操作的專業(yè)水平，使其都能夠達(dá)到技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)。若鋼結(jié)構(gòu)建筑物的高度小于16m時(shí)，此時(shí)建筑的邊緣位置，與防震峰之間的距離要控制在13mm范圍內(nèi)。當(dāng)防震縫的寬度大約20mm時(shí)，要根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)做出靈活的調(diào)整，使防震縫距離可以增加至20mm之內(nèi)。在考察與防震縫時(shí)，至少要結(jié)合當(dāng)下混凝土的性能，在設(shè)計(jì)工作中，要保證其寬度都能夠達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)體的1.4倍左右。

鋼結(jié)構(gòu)的承重和鋼角柱有著密切的關(guān)聯(lián)，剛性的角度，可以充分體現(xiàn)出角柱的受力特點(diǎn)。對(duì)于那些抗震標(biāo)準(zhǔn)較高的建筑物來講，要使用鋼腳柱的角度，特別是要將鋼管柱埋入到土層深處。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)該使鋼柱的截面高度抵達(dá)至兩倍以上，如果截面比較大，則需要高出3倍以上。

2.3支撐系統(tǒng)

提升鋼結(jié)構(gòu)體的硬度，可以使建筑物內(nèi)的安全性得到顯著提升，科學(xué)布局建筑物空間結(jié)構(gòu)，通過增強(qiáng)支撐力傳遞，及平衡承載縱向力來有效防止產(chǎn)生了一些結(jié)構(gòu)變形問題，這樣就能夠使得整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提升。在設(shè)置支撐結(jié)構(gòu)期間，還要根據(jù)廠房?jī)?nèi)的建筑空間使用要求，保證建筑物內(nèi)的高度跨度達(dá)標(biāo)，而且在車間的吊車工作區(qū)域內(nèi)伸展區(qū)間分布合理，避免廠房出現(xiàn)縱向性的結(jié)構(gòu)變形。

2.4鋼結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的廠房是當(dāng)前制造公司投資的關(guān)鍵領(lǐng)域，在鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用期間會(huì)產(chǎn)生一些厚度不太達(dá)標(biāo)的問題，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)置在合理建筑結(jié)構(gòu)，當(dāng)工程建設(shè)達(dá)不到既定規(guī)范要求，因而，就要在項(xiàng)目設(shè)計(jì)前期，充分考慮工業(yè)建廠各項(xiàng)要求，考慮企業(yè)設(shè)施布局的需求，選擇合理建筑結(jié)構(gòu)，要保證鋼結(jié)構(gòu)輕，鋼框架橫梁及塔桿等一些基本形狀設(shè)置更加合理。當(dāng)懸掛荷載比較大時(shí)，就可以應(yīng)用網(wǎng)架型結(jié)構(gòu)，降低建筑物內(nèi)部的荷載，還要選擇支撐面結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)方案，選擇恰當(dāng)材料，要考慮到建筑結(jié)構(gòu)的要求，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)性能科學(xué)設(shè)計(jì)。

3結(jié)語

在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)間，要重點(diǎn)針對(duì)設(shè)計(jì)中存在的問題做好處理，能夠加大鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，來減少施工成本。加快提升施工效率，工業(yè)廠房應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)也會(huì)為其他的行業(yè)建筑建造而帶來更多的借鑒。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2021-03-05

作者簡(jiǎn)介：胡佳夢(mèng)（1986—），女，湖南湘陰人，本科，工程師，研究方向：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

Research on the Application of Steel Structure Design in the Structural Design of Industrial Workshop

HU Jiameng

（Yueyang Planning Survey and Design Co.， Ltd.， Yueyang Hunan? 414000）

Abstract： In recent years， with the continuous expansion of domestic construction scale， many construction technologies have sprung up， and companies have used steel structures to build industrial plants. The use of steel structure can reduce the dependence on sand and concrete materials， and can reduce the cost of construction. The steel structure has better controllability， simple construction， and shorter construction period. Especially in the construction of industrial plants， this kind of steel structure has been favored by the majority of industrial plant investment companies， and has gained greater popularity and popularity in the construction of the plant. application.

Keywords： Steel structure; industrial plant; design and application