有關多層鋼結構工業廠房設計分析與探討

鄭建偉

（中鋼集團工程設計研究院有限公司石家莊設計院，河北 石家莊 050022）

1 多層鋼結構工業廠房的特點

鋼結構具有良好的承受力，強度高，安全性極好，穩定性強，同時由于工業廠房工作環境較為復雜，需要經受住多種不良環境的考驗，因此，鋼結構的這些特點使得鋼結構在工業廠房設計中深受歡迎。目前，多層鋼結構工業廠房的設計在我國廠房工業建設中得到了快速發展，成為一種最廣泛采用的建筑設計類型。在進行多層鋼結構工業廠房設計時，需要重視鋼結構的焊接特性、支撐體系以及節點構造等方面，充分利用好鋼結構的特性，只有這樣，才可以設計出合理的多層鋼結構工業廠房，保證工業廠房正常投入使用。

1.1 重量較輕

工業廠房設計時，多采用輕鋼設計，這種材料性能與其他鋼材料相似，但是重量較輕，可以有效的減少多層鋼結構的設計重量。同時，在進行施工設計時，多層鋼結構工業廠房采用輕型的圍護設計方案，在安裝時，采用的圍護材料，以夾芯金屬板為主，安裝施工操作簡便，有效的縮短施工周期，提高施工質量效率。

1.2 鋼結構施工周期短

多層鋼結構工業廠房其韌性高，強度大，而且其標準件比較多，特別適合生產線作業。同時，在多層鋼結構工業廠房中，由于多層的特性，具有廣闊的廠房空間，因此，可以將重型設備放在廠房中，便于設備生產以及室內施工操作，滿足工業的發展需求。

2 多層鋼結構工業廠房的設計要點

2.1 簡化結構體系

在進行多層鋼結構工業廠房設計時，需要充分重視切簡化結構體系，鋼結構的結構體系不僅直接發揮著工業廠房框架設計作用，而且還對整體的性能指標以及安全可靠性發揮重要作用。因此，在進行多層鋼結構廠房設計時，設計及施工技術人員需要對廠房的層高以及用途、工作環境進行充分認識，同時對鋼結構應用到廠房理論知識進行充分準備，確保設計以及后續施工正常進行。

2.2 做好廠房橫向及縱向設計

在進行多層鋼結構設計時，需要從橫向以及縱向兩方面進行設計，橫向方面主要指提高鋼結構的多用途特性，保證其可以充分滿足設計要求。而縱向方面需要對鋼結構的安全穩定以及性能方面進行充分考慮，如抗震性，只有這樣，才可以更好的進行多層鋼結構設計。

3 多層鋼結構工業廠房的設計思路

3.1 支撐節點

在設計時，需要充分考慮結構的支撐特性，做好安全防護工作，提高承載力。同時，注重節點構造問題，充分考慮柱-柱、梁-梁以及梁-柱等關鍵位置，通過加強水平支撐體系，彌補鋼結構的側向結構無法抵抗水平方面的荷載，避免發生位移。

3.2 加強多層鋼結構工業廠房的抗震性

在進行鋼結構工業廠房設計時，需要重視鋼結構的抗震性能，提高鋼結構的抗震性，這主要是通過加強鋼結構部件的支撐性，提高其鋼結構的承受能力。同時，在進行設計時，需要做好鋼結構的軸力以及彎矩的耦合效應設計工作，鋼結構的軸力以及彎矩主要是指鋼結構中兩個相鄰支撐矩形構建的彎矩系數的耦合效應，如表1所示，在不同的彎矩系數情況下，其產生的耦合效應會發生不同的變化，因此，在進行抗震性設計時，需要重視鋼結構的軸力以及彎矩的耦合效應。B1/A1 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

b 0.027 0.043 0.059 0.073 0.084 0.091 0.105 0.112

3.3 重視多層鋼結構的承受荷載力

在進行多層鋼結構廠房設計時，需要重視廠房自身的用途，通過廠房的用途特性計算其所能夠需要承受的荷載值，通過計算，確定多層鋼結構設計是否合理。同時，在進行多層鋼結構設計時，需要重視結構構件的穩定性能，考慮其在不同環境下穩定性的變化情況，在進行承受荷載力計算時，充分利用信息技術，借助軟件程序設計，對荷載力進行計算，確保多層鋼結構設計符合設計用途。

3.4 鋼結構廠房焊接工藝

在鋼結構廠房設計時，需要對輕鋼進行安裝施工操作，這樣就離不開焊接設計，因此，如何做好焊接工藝設計，是確保多層鋼結構廠房設計達標的重要參數。在進行焊接時，需要重視焊縫的尺寸問題，同時，注意焊點問題，對鋼鐵材質做好處理操作，完成良好的設計。只有這樣，才可以更好的進行鋼結構工業廠房設計。在焊接操作方面，工藝流程如圖1所示。

圖1 鋼結構焊接工藝流程圖

4 結語

隨著我國經濟的不斷發展，特別是工業的快速發展，工業對建筑的需求與日俱增，而為了滿足工業發展所需，需要做好鋼結構事業的發展。充分利用鋼結構的重量輕、抗拉強度高以及安全性能高等特點，廣泛的應用到多層鋼結構工業廠房設計中。在進行多層鋼結構工業廠房設計方面，需要充分重視鋼結構的一些性能，只有充分的對鋼結構工業廠房設計特點進行充分掌握，才可以更好的促進鋼結構工業廠房的發展，促進我國工業經濟的健康發展。