關于工業鋼結構設計相關問題的思考

【摘要】隨著我國工業現代化進程日益加快，我國越來越重視環境污染問題，為了能夠實現節能減排，我國基本政策的實質就是對我國工業結構進行調整，其中鋼結構憑借自身的特點和優勢，得到了社會各界的廣泛認可，并且在工業中得到了進一步的推廣和應用。本文主要講述了鋼結構廠房的特點，鋼結構在工業設計中的重要性，目前的現狀以及鋼結構設計的主要內容。

【關鍵詞】工業鋼結構；現狀；設計內容

隨著我國社會經濟的快速發展，我國對工業鋼結構設計提出了更高的要求，鋼結構本身具有諸多優點，比如環保、施工效率高以及耐抗震等方面的優點，被廣泛的應用于工業中，鋼結構對建筑領域來講也具有十分重要的作用。

1、鋼結構廠房的特點

目前我國比較常見的廠房結構包括砌體結構、鋼筋混凝土結構以及鋼結構等。其中鋼結構廠房主要適用于工業廠房、倉儲庫房以及凈化車間等，在進行設計的時候，其主要特點體現在以下幾個方面。其一，組成零件標準，能夠制作的更加精良，便于安裝，并且能夠有效的縮短施工工期，降低投資成本。其二，鋼結構本身比較輕巧，并且占地面積比較小，還可以有效的提高建筑物內的使用空間。其三，鋼結構本身的空間和跨度比較高，不僅建筑質量輕，同時強度十分高。其四，鋼結構建筑能夠反復使用，不僅搬動比較便利，還可以有效的減少鋼資源，進而達到保護環境的目標。

通過鋼結構的應用，其主要具有以下幾個方面的優點。其一，鋼結構與傳統的混凝土結構相比具有諸多優點，鋼結構本身比較輕，并且具有較強的防震能力，進而可以有效的減少地基的承載力。其二，在具體施工過程中，其安裝比較便捷、快速，鋼結構的組成零件可以進行大批量的工業化生產，通過焊接以及開孔等作業，并且做好表面的處理工作，可以進一步提高拼裝施工，還可以有效的降低施工周期。其三，鋼結構系統本身具有較高的強度，并且還可以有效的降低投資成本，便于拆遷，可以對鋼結構進行反復的應用，進一步減少了材料的浪費，還可以有效的起到保護環境的作用。

2、鋼結構在工業設計中的重要性

我國主要就是以農業為經濟基礎，其主要原因就是因為農業能夠從基本上保障人們的生活，但是，在整個經濟的發展過程中，僅僅依靠農業是遠遠不行的，必須要結合其他產業，比如工業、商業等，尤其是工業，其是國民經濟的主導產業。一個國家的工業發展水平能夠直接反映出該國家的經濟發展水平，國際上其他發達國家都是工業十分發達的國家。我國作為發展中國家，與國外發達國家相比還具有一定的工業差距，比如總體水平低、現代化程度差以及工業生產效率低等問題，為了能夠進一步提高我國經濟的發展以及社會的先進程度，必須要進行工業經濟的轉型。

隨著我國工業不斷的轉型，鋼結構逐步得到了進一步的發展，并且鋼結構在工業領域中的應用將會進入到全新的階段。這個階段既是一定的考驗，也是發展的機遇。對于工業來講，鋼結構應用的范圍十分的廣泛，并且其應用歷史比較長，鋼結構體系比較完善和成熟。鋼結構必須要滿足工業中各種各樣的需求，對其功能的要求比較多，各方面的限制因素也會因為結構樣式而比較靈活，所以，鋼結構得到了社會的認可。隨著科學技術的快速發展，輔助材料得到了進一步的發展，提高了鋼結構的防火以及保溫等功能，促使鋼結構能夠滿足越來越高的要求。

3、鋼結構應用及鋼結構設計目前現狀

隨著社會的快速發展，鋼結構應用到各個方面中，比如高層建筑以及超高層建筑等，普遍的應用了鋼結構。這些項目在社會上的影響力比較大，往往都會成為標志性建筑。這些建筑中往往都會應用大量的鋼結構，從某個角度可以說明鋼結構在結構設計中所占據的地位。

隨著工業技術的快速發展，鋼材的種類日益增多，尤其是高性能鋼材已經占據市場的主體部位，隨著社會的快速發展，鋼材的應用將會越來越廣。隨著信息技術和網絡技術的發展，能夠從根本上提高鋼結構設計的質量和效率，并且鋼結構計算軟件越來越多，技術理論得到了進一步的發展和完善，鋼結構的應用將會越來越多。

隨著大量地標級建筑的快速發展，已經被人們熟知，但是在鋼結構方面的應用更多的還是工業建筑領域，并且鋼結構在工業領域發展的時間比較長，目前無論是廠房還是生產線都離不開鋼結構。但是，鋼結構在民用項目中設計方面的發展還有待進一步加強，其主要原因可以體現在以下幾個方面。其一，工業設計鋼結構體系已經比較成熟和完善，經過多年來的實踐經驗可以充分的進行鋼結構設計。其二，工業項目在進行開發的時候其具有特色，體系優化和材料用量更多的時候并不會考慮其主要原因，并且受到其他一些因素的影響，導致工業鋼結構設計發展比較緩慢，一些優秀的設計人才對于鋼結構設計的興趣比較缺乏，從而導致我國總體上來講，工業設計人員的能力和潛力還有待進一步提高和挖掘。

4、工業鋼結構設計的內容

4.1 鋼結構設計內容

雖然目前工業鋼結構在軟件的應用落后民用設計，但是其設計內容對于設計人員來講是一項非常具有挑戰性的工作。工業設計對設計人員的要求更加全面性，要求設計人員必須要熟悉的掌握各種結構形式，并且對各種結構體系具有全面的了解，基本的結構概念必須要十分的清晰。所以，工業設計在實際設計內容方面上來講是十分復雜的，對設計人員結構的基本知識和對實際問題解決問題的分析能力要求非常高，一旦分析出現漏洞或者不合理，就會直接影響到鋼結構的安全性和可靠性。鋼結構相對于混凝土結構來講是具有一定差異性的，在方案設計的時候鋼結構更多的選擇結構形式，不過也必須要考慮到的因素也非常復雜，比如經濟因素、材料運輸以及施工周期等諸多隱私。鋼結構一般受力更加明確，也就更加直接，在靜定結構體系中，結構體系的完整性和結構構件的重要性都會比混凝土結構更高，在進行設計的時候，不僅需要考慮結構主體本身的因素，還需要考慮諸多外在因素，比如節點設計、按照以及防火防腐等措施必須要結合實際情況來選擇不同的方式。

工業鋼結構主要包括框架、排架、網架以及鋼架等，另外還會有一些比較特殊的結構，比如煙囪以及桁架等跨度比較大的結構等。工業改造項目往往會選擇鋼結構為主，必須要結合實際情況來選擇結構形式不同的結構體系以及構件。在進行設計的時候，由于強面板、屋面板以及平面鋼板的作用對于鋼結構來講是非常少的，所以可以根據不同的條件要求予以考慮。隨著各種理論知識不斷完善和成熟，將會逐漸的應用到實際中。除了鋼結構體系非常熟悉之外，還必須要對單個構建的設計計算非常了解。在進行構建計算的時候必須要考慮諸多因素，比如構件的強度計算以及變形計算等。如果有所要求的時候，還必須要進行疲勞計算以及動力計算等。在這個過程中必須要結合實際情況進行假設和調整，比如平面內外的支撐長度以及實際能達到的效果判斷等。

4.2 鋼結構設計重點

鋼結構在工業建筑中是非常重要的組成部分，并且鋼結構設計本身具有較多優點，具有具備較高的設計要求，進而才能夠方便之后的維護和檢修工作，在進行工程設計的時候，必須要選擇輕型門鋼結構設計，并且進行現場裝配的時候，必須要在最下端的螺栓預留足夠的扳手空間，保障扳手能夠正常使用。

鋼結構設計節點構造的時候是非常重要的，鋼結構設計中的主要內容就是桿件設計和節點設計。節點結構設計質量好壞和水平高低會直接影響到鋼結構設計的安全性能，所以在進行節點結構設計的時候必須要保障其構造簡單、傳力可靠以及工藝性良好等要求。節點連接設計的時候，必須要保障其數值符合相關規定和標準，即安全系數在10%到15%之間。如果構件應力比較小的時候，連接焊縫長度一般要超過120毫米。在工業廠房鋼結構設計的時候，必須要嚴格的控制和管理這些關鍵的因素，不能隨意的更改桿件截面，避免對節點結構帶來安全方面的影響，從根本上提高節點結構的安全性和穩定性。

隨著我國社會的快速發展，我國工業現代化進程日益加快，科學技術得到了進一步發展，在進行鋼結構設計的時候，不僅需要考慮其生產工藝和經濟技術等方面的因素，還必須要滿足其使用要求。通過科學、合理的鋼結構設計，從根本上保障鋼結構的安全性和穩定性，進而才能夠更好的實現其經濟效益，保障生產質量和效率。不僅有利于我國工業的進一步發展，還有利于我國和諧社會的構建。

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