鋼結構工業廠房設計分析

文/王全、程鋒年 洛陽礦山機械工程設計研究院有限責任公司 河南洛陽 471039

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鋼結構工業廠房設計分析

文/王全、程鋒年 洛陽礦山機械工程設計研究院有限責任公司 河南洛陽 471039

【摘要】伴隨著我們國家的經濟不斷發展和快速的進步，輕鋼結構建筑同樣也在建筑行業當中快速的發展。鋼結構建筑是繼鋼筋混凝土建筑之后的最具有著革命性建筑的新發展還有新的應用。輕鋼結構建筑的特點都有下面這幾個內容：整體的剛度還有抗震的性能比較好、施工的速度比較的快、結構占有的面積比較的小還有承載的能力比較的高，在工業廠房當中，鋼結構慢慢的替代了鋼筋混凝土結構。雖然說鋼結構廠房有著很多的優點，但是，同樣也有著防火性能比較的差、容易被腐蝕還有立面不是很容易處理的缺點。我通過文章敘說了鋼結構廠房的結構設計要點。

【關鍵詞】鋼結構；工業；廠房；結構設計

前言

伴隨著經濟的快速發展，對于工業廠房的建設要求變得越來越高，對于施工的速度、建筑的靈便性、抗震的能力還有環保的方面都有了更高的要求，而鋼結構的工業廠房在這些方面都能夠表現出很好的優越性，所以在建筑工程當中得到了比較廣泛的應用。

1、鋼結構工業廠房的一些優點

1.1施工速度比較快

在現場施工還有安裝的速度比較的快，因為鋼結構構件能夠工廠化批量的進行生產，使用設備下料、焊接、開孔，并且進行表面的處理工作，可以極大的方便現場拼裝施工的進行，在很大的程度上減少了施工的時間，而且相應的還能夠降低成本。

1.2鋼結構工業廠房的質量輕

跟混凝土結構進行相比較，鋼結構的主要優勢就是質量比較的輕，這樣也能夠在很大的程度上減少地基的負擔，而且混凝土結構的建筑工藝比較的復雜，防震的程度還比較的低，鋼結構體系都能夠有效的解決這些問題。

1.3材料強度比較高，成本低

鋼結構體系使用的材料強度都比較的高，鋼結構的工業廠房投資也比較低，鋼結構廠房在進行拆遷的時候還比較的方便，可以進行很多次回收利用。

2、鋼結構工業廠房設計的特點

鋼結構工業廠房的自重比較輕，強度比較大、跨度比較大而且空間也比較的大。在設計的時候，使用最為先進的設計方案，能夠充分的將鋼材抗震性能好、抗沖擊能力強、剛性比較好還有變形的能力比較強的有點發揮出來。而且鋼結構工業廠房還能夠進行重復再利用，能夠節約很多的鋼材。

3、工業廠房結構設計的一些基本要求

3.1地震地區的工業廠房應該少設計或者是不設計

防震縫地震地區當中的工業廠房，我們可以通過下面的構造措施還有施工措施來少設置伸縮縫還有防震縫：施工的過程當中，每隔四十米就設置一道后澆帶；在溫度影響比較大的頂層、底層、山墻還有內縱墻開間的墻體等部位，我們應該適當的提高配筋率；我們要加厚屋面隔熱保溫層或者是設置架空層形成一個通風屋面。

3.2合理的對于電梯間位置進行布置

多層的工業廠房因為設備還有貨物都比較的重，豎向運輸的需要，我們就要設置電梯。鋼筋混凝土電梯并筒剛度非常的大，應該充分的考慮電梯并筒對于建筑物的偏心影響，在結構的布置上面盡可能的防止電梯并筒布置在建筑物的角部還有端部。

4、工業廠房的結構設計

4.1保溫隔熱還有防火的設計

鋼材擁有著非常好的導熱性能，對于鋼結構的建筑物，如果不進行相應的保溫隔熱措施，就很有可能造成大量能源的浪費還有消耗，與此同時，還需要滿足工藝性要求還有舒適性的要求。鋼材的受熱在100攝氏度以上的時候，伴隨著溫度的不斷升高，鋼材的抗拉伸的強度就會相應的降低，塑性增大；所以說：當鋼結構的表面溫度達到了150攝氏度以上的時候，我們必須要進行相應的隔熱還有防火的設計，通常的做法包括了下面這兩種：

（1）在鋼結構外面包上耐火磚、混凝土或者是硬質的防火板材等等。

（2）使用厚涂型的防火涂料，厚度我們要按照《鋼結構防火涂料應用技術規程》進行相應的計算。

4.2屋蓋支撐系統還有屋面的設計

屋蓋支撐系統的布置應該依據著工業廠房的跨度、高度、柱網的布置、屋蓋結構的形式、吊車的設計還有噸位的大小、震動設備的情況等方面的條件進行決定。屋面結構設計的重點就是防水工作。屋面的防水設計涉及到了屋面的坡度、天溝的形式、單坡屋面的長度等方面因素。根據著《屋面工程技術規范》的相關規定，屋面坡度最小是百分之五。到目前為止，市面上比較常用的鋼結構屋面做法包括了以下兩種方式：

（1）雙側彩色壓型鋼板的里面夾著保溫棉，讓用量變得很大，但是溫差比較的大、單坡長造成的彩鋼板熱脹冷縮現象很難進行相應的解決。

（2）復合柔性鋼屋面的系統，有屋面彩鋼板的內板、隔汽層、保溫層還有卷材防水層共同的組成。因為最外層鋪設了柔性的卷材，整個屋面成為了一個密閉的系統，也不會出現熱脹冷縮的情況，但是造價比較的高。

4.3節點的設計

節點結構設計在鋼結構設計當中十分的重要，鋼結構的設計可以說是桿件設計還有節點設計。在抗震的理論當中，要求強節點弱構件，所以說：鋼結構的安全性能在很大程度上是通過節點的結構設計進行決定的。節點的結構設計原則就是構造比較簡單、受力比較的明確、傳力比較的可靠、容易達到要求。為了節點結構能夠更加的安全，我們在施工的時候不能夠隨便的增加桿件的截面。在進行節點結構設計的時候，我們要合理的對于焊縫進行布置，焊縫的布置應該盡可能的跟桿件型心相互的對稱，讓其受力比較的合理，減小焊接的變形還有焊接的應力。

4.4溫度伸縮縫的相應設置

溫度的變化能夠引起鋼結構工業廠房出現變形的現象，讓結構產生了溫度應力，溫度應力的大小跟柱子的剛度、吊車軌頂標高還有溫差有著關系。當工業廠房的平面尺度比較大的時候，為了防止產生比較大的溫度應力，我們應該在工業廠房橫向或者是縱向設置相應的溫度縫，把平面尺度比較大的廠房分成若干個溫度區段，溫度區段的長度我們可以根據鋼結構的設計規范進行。溫度的伸縮縫我們通常使用設置雙柱的方法進行處理，同樣也可以使用設置單柱的方法進行相應的處理，對于縱向溫度伸縮縫可以在屋架支座的地方設置上滾動支座，對于橫向的溫度伸縮縫可以在框架梁跟梁條連接的地方使用橢圓孔歡東的方式或者是槽鋼夾板滑動的方式。

結語：

隨著經濟的快速發展，對于工業廠房的建設要求變得越來越高，對于施工的速度、建筑的靈便性、抗震的能力還有環保的方面都有了更高的要求，而鋼結構的工業廠房在這些方面都能夠表現出很好的優越性，所以在建筑工程當中得到了比較廣泛的應用。總而言之，鋼結構工業廠房的設計，我們應該根據其特點進行相應的建筑結構設計，讓設計安全又可靠，達到經濟合理而且美觀大方的效果。

參考文獻：

[1]李珊珊.工業廠房鋼結構設計的現狀及改進措施[J].城市建筑，2014，(06)：65.

[2]高朋.鋼結構工業廠房設計及施工問題的探討[J].科技創新與應用，2014，(14)：211.