關于鋼結構廠房設計要點的研究分析

柳羽非　蘇世強　劉微微

摘要：鋼結構具有強度高、自重輕的特點，在廠房的結構設計中應用越來越廣泛。但是當前的廠房在對鋼結構進行設計的時候，仍然存在著設計合理性不足的問題，從而導致了工程的質量控制不夠嚴格，影響了鋼結構的安全性。因此，要綜合考慮設計過程中應該注意的問題，以便保證廠房建設的順利進行。

關鍵詞：鋼結構；廠房；注意要點

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-126-01

前言

在新的時代背景下，伴隨著輕型鋼的大量使用、輕型鋼結構設計不斷完善和成熟，型鋼結構在工業建筑設計中得到了廣泛的應用，但是在不斷發展的過程中，出現一些問題是在所難免的。所以作為設計師，一定要彌補自身專業存在的不足之處，并且還要將專業知識與鋼結構技術有效的結合在一起，這樣就能夠不斷的創新，促進建筑行業的可持續發展。

1鋼結構的概述

從目前的現狀來看，最早出現的鋼結構建筑是以單層為主的實腹式鋼架結構，它是一種金屬面板：隨后因為此結構具有重量輕特點，所以被廣泛的應用于工業建筑中。同時伴隨著鋼結構的不斷應用，其應用的范圍在不斷的擴大，這樣就促使一部分中小型的倉庫和工廠都應用了這種結構，并且人們對鋼結構的了解和認識程度也在不斷的加深，就可以得出鋼結構是在冷彎薄壁型鋼、高頻焊接型鋼等基本之上應用的。

2建筑結構設計中鋼結構設計要點

2.1溫度伸縮縫

溫度變化將引起鋼結構建筑變形，使結構產生溫度應力，其大小與柱子剛度、吊車軌頂標高和溫差有關。當建筑平面尺度很大時，為避免產生過大的溫度力，應在建筑橫向或縱向設置溫度縫，將平面尺寸很大的建筑分成若干溫度區段，溫度區段的長度可根據鋼結構設計規范執行，溫度伸縮縫一般采用設置雙柱方法處理，也可采用設置單柱方法處理，對縱向溫度伸縮縫可在屋架支座處設置滾動支座，對橫向溫度伸縮可在框架梁與檁條連接處采用橢圓孔滑動方式或槽鋼夾板滑動方式。

2.2支撐系統設置

（1）柱間支撐。建筑每一溫度區段應設置穩定的柱間支撐系統，并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協調。下柱支撐的位置是決定建筑縱向結構變形方向的重要因素，并影響溫度應力的大小，下柱支撐應盡可能設在溫度區段的中部，使吊車梁等縱向構件能隨著溫度變化比較自由地向區段兩端伸縮。當溫度區段的長度不大時，一般在溫度區段的中部設置一道下段柱支撐，但溫度區段的長度大于150m時，為了保證廠房的縱向剛度，應在溫度區段內設置兩道下段柱支撐，其位置應盡可能布置在溫度區段中間1/3的范圍內，為了避免過大的溫度應力，兩道支撐的中心距離不宜大于72m。上段柱支撐除在設有下段柱支撐的柱間布置外，為了滿足結構的安裝要求，提高鋼結構建筑上部縱向剛度，傳遞山墻的風力及縱向地震作用，還應在溫度區段的兩端柱間布置上段柱支撐。

（2）屋蓋支撐系統。該系統是由橫向支撐、縱向支撐、垂直支撐及系桿所組成的。屋蓋支撐的布置應根據建筑跨度、高度、柱網布置、屋蓋結構形式、吊車設置及噸位大小、振動設備情況等條件來決定，一般情況下無論有檁或無檁體系的屋蓋結構均應設置垂直支撐，在無檁體系中，大型屋面板有三點和屋架焊接。可起到上弦支撐作用，但考慮到施工條件限制和安裝需要，無論有檁或無檁體系屋蓋均應在屋架上弦和天窗架上弦設置上弦橫向支撐。

2.3鋼結構建筑的防銹蝕

一般鋼結構的防銹蝕通常采用防銹漆涂刷其表面，涂層的層數和總厚度應根據構件使用環境和涂層性質來決定，一般室內鋼結構在自然大氣介質作用下，要求涂層厚度為100μm左右，即底漆兩道，面漆兩道。露天鋼結構或在工業大氣介質作用下的鋼結構，要求總厚度在150μm～200μm或200μm以上。鋼柱柱腳在地面以下部分應采用強度等級不低于C20混凝土包裹，其保護層厚度不應小于50mm。有侵蝕介質廠房的受力構件，其型鋼厚度不得小于8mm，受力焊縫厚度不宜小于8mm。

2.4隔熱與防火設計

鋼材受熱在100℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度降低，塑性增大；溫度在250℃左右時，鋼材抗拉強度略有提高，而塑性卻降低，出現藍脆現象；當溫度超過250℃時鋼材出現徐變現象；當溫度達500℃時，鋼材強度降至很低，以致鋼結構塌落。因此，當鋼結構表面溫度處于150深度以上時，必須做隔熱及防火設計，做法一般有兩種：（1）在鋼構件外包耐火磚，混凝土或硬質防火板材；（2）采用厚涂型防火涂料，厚度按《鋼結構防火涂料應用技術規程》計算。

2.5抗震設計

在總體布置方面要求建筑結構的質量和剛度均勻分布，使建筑受力均勻，變形協調，盡量避免因結構剛度不均勻對抗震造成不利影響：建筑橫向結構宜采用剛架或者使屋架與柱有一定固結的框架，以便充分利用鋼結構的受力性能并減少橫向結構變形：鋼結構建筑的破壞一般情況不是由于桿件強度不足而常常因為桿件失穩而造成，所以合理布置支撐系統，保證建筑結構整體穩定性，對鋼結構建筑尤為重要：在地震作用下，存在著低周疲勞作用，設計時應注意其對建筑的影響。對結構連接點的設計，應保證節點的破壞不先于結構構件的全截面屈服，應使結構構件能進入塑性工作，充分吸收地震能量，發揮其抗震能力；建筑的圍護墻為7度～8度時，宜采用鋼筋混凝土墻板或輕型墻板，與柱子柔性連接的外貼式磚圍護墻仍可采用，而嵌砌于柱間的磚墻不應采用。

3結束語

現階段在工業建筑中，鋼結構已經得到了非常廣泛的應用，并且能夠很好的指導工業建筑設計，所以一定要充分發揮鋼結構積極作用。與此同時，還要對鋼結構的應用特點和設計方法進行詳細的分析，從而才能確保工業建筑的順利開展和實施。