多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略及建議

田沖

摘要：與普通結(jié)構(gòu)廠房相比，多層鋼結(jié)構(gòu)廠房具有重量輕、施工速度快、綜合性能好等優(yōu)點(diǎn)。工廠集工程設(shè)計(jì)、零部件制造、施工于一體，生產(chǎn)周期短，同時(shí)較好地保證了工程質(zhì)量。另外，鋼材或綠色材料現(xiàn)場(chǎng)主要采用螺栓連接，不涉及濕作業(yè)，污染小，噪聲低。為此，本文將對(duì)多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以期為相關(guān)人員提供有價(jià)值的參考。

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

引言

鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)顯而易見，比如，有著較好的受荷能力與抗震能力、施工所需周期較短，以及擁有較高的預(yù)制率，因此被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)。對(duì)于數(shù)層鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)，應(yīng)在前期設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)建立健全設(shè)計(jì)理念，有效發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。此外，在具體設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)理念，并且有效融合優(yōu)秀的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，特別要有效把控設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1 多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的基本特征

一是多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的整體質(zhì)量較小。目前，輕鋼作為多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的主要原材料，可以大大降低整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。此外，輕鋼的應(yīng)用不僅降低了施工難度和風(fēng)險(xiǎn)，而且降低了整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。二是多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工時(shí)間較短。與傳統(tǒng)的混凝土工業(yè)廠房相比，多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房可以節(jié)省大量的主體結(jié)構(gòu)施工時(shí)間。工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)框架的施工時(shí)間不僅比混凝土工業(yè)廠房短，而且多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房?jī)?nèi)有許多標(biāo)準(zhǔn)間，便于大型機(jī)械在廠房?jī)?nèi)操作，從而降低施工難度，節(jié)約施工時(shí)間。三是多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的整體韌性和穩(wěn)定性會(huì)更好?，F(xiàn)如今隨著鋼材結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的不斷提升，鋼結(jié)構(gòu)廠房的整體承重能力也在不斷提升。而且多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房能夠通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和高質(zhì)量的鋼材料選擇，在承載力方面表現(xiàn)出了更明顯的優(yōu)勢(shì)，對(duì)提高整個(gè)廠房的穩(wěn)定性和安全性也能做出突出的貢獻(xiàn)。

2 多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在的不足

針對(duì)工業(yè)廠房多層鋼結(jié)構(gòu)荷載過大的問題，考慮到自然災(zāi)害的預(yù)防，需要加強(qiáng)多層鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能。大量數(shù)據(jù)表明，當(dāng)許多工業(yè)廠房所在地發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)，房屋倒塌、人員擠壓、設(shè)備損壞等問題將同時(shí)發(fā)生。特別是在四川等地震多發(fā)地區(qū)，應(yīng)根據(jù)科學(xué)評(píng)估設(shè)計(jì)工業(yè)廠房的抗震能力，以減少地震對(duì)工業(yè)廠房的破壞，提高工業(yè)廠房運(yùn)行的安全系數(shù)。此外，多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工設(shè)計(jì)也應(yīng)因地制宜進(jìn)行調(diào)整。高安全系數(shù)是多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的首要標(biāo)準(zhǔn)。在保證施工安全和使用安全的前提下，追求廠房設(shè)計(jì)的最優(yōu)性價(jià)比。對(duì)于大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)濟(jì)效益最大化是其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的目標(biāo)，通常都會(huì)提高生產(chǎn)效率，降低成本投資。在實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置的情況下，可高效地完成工廠的建設(shè)任務(wù)，取得最佳的性價(jià)比。正因?yàn)槿绱耍糠止I(yè)企業(yè)過分追求利潤(rùn)，忽視了整體施工質(zhì)量和安全適用性，需企業(yè)加以改善。

3 多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 提升樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作效果

樓層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)樓層結(jié)構(gòu)時(shí)，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)工業(yè)廠房的實(shí)際形狀、具體施工可行性和施工難度確定樓層結(jié)構(gòu)類型。例如，多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)人員可以選擇鋼結(jié)構(gòu)混凝土樓板和現(xiàn)澆混凝土普通樓板。具體板型的選擇要求設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)應(yīng)用。然而，設(shè)計(jì)者需要遵循實(shí)用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性的原則來準(zhǔn)確確定樓板結(jié)構(gòu)的類型。從實(shí)際應(yīng)用效果來看，許多多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房選用的樓蓋型式為現(xiàn)澆混凝土壓型鋼板。而且此種樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案也能夠起到非常好的應(yīng)用效果，不但有利于進(jìn)一步增強(qiáng)整個(gè)多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震與抗風(fēng)性，而且還具備較強(qiáng)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，滿足企業(yè)未來的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)需要。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)安裝過程中的精度控制

鋼結(jié)構(gòu)廠房在安裝之前，需做好準(zhǔn)備工作。（1）要做好鋼結(jié)構(gòu)安裝的相關(guān)工作。例如，在開展吊裝施工之前，相關(guān)工作人員需對(duì)鋼構(gòu)件進(jìn)行復(fù)測(cè)，檢驗(yàn)其尺寸及變形程度是否滿足施工要求。（2）要對(duì)基礎(chǔ)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行確認(rèn)。（3）要檢測(cè)鋼柱的螺栓及杯口是否存在偏差，若出現(xiàn)基礎(chǔ)位置與標(biāo)高尺寸的偏差，則需及時(shí)做好標(biāo)記，以方便安裝時(shí)可調(diào)整鋼柱的位置。從安裝順序來看，為有效提升鋼結(jié)構(gòu)廠房的安裝精度，最好先對(duì)有柱間支撐及屋面支撐的部分進(jìn)行安裝，在安裝完這些基礎(chǔ)部分之后，再對(duì)鋼柱的軸線及標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，待糾正偏差后再進(jìn)行隨后的安裝工作。另外，安裝屋面梁時(shí)，先在地上將屋面梁拼裝好，然后實(shí)施吊裝。

3.3 優(yōu)化橫向與縱向設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)

多層鋼結(jié)構(gòu)廠房的平面設(shè)計(jì)主要是為了滿足其使用功能的多樣性，而豎向設(shè)計(jì)是為了保證廠房的安全性和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，如廠房的抗震性能和防火性能。多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，要能夠?qū)M向結(jié)構(gòu)和縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行充分的思考。以橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)人員需要能夠考慮到橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)于整個(gè)廠房后期投入使用后所提供的使用功能，努力讓廠房成功建造后滿足企業(yè)的多樣化需求。而以縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)人員需要在開展縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)，把廠房的安全性、穩(wěn)定性和可靠性進(jìn)行充分考慮，例如防震能力、抗風(fēng)等級(jí)等，最大限度降低外部惡劣環(huán)境對(duì)于整個(gè)工業(yè)廠房所帶來的消極影響，從而讓多結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在投入使用后能夠保障生產(chǎn)正常進(jìn)行以及工作人員的安全。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在工業(yè)建筑中，對(duì)工業(yè)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常重要的?，F(xiàn)今，隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，工業(yè)廠房已經(jīng)從單一功能、單一形式發(fā)展成了多層鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房。由于鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)越來越突出，鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房建設(shè)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在很大程度上讓廠房的性能得到了增強(qiáng)，適用性得到了更大的發(fā)揮。

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