工業廠房鋼結構設計探討

馮巨龍

摘 要：在我國，工業屬于支柱性產業，隨著經濟建設的不斷發展，工業也得到相應的發展，大規模的工業發展，與工業廠房的建設相輔相成，因此，工業廠房的建設施工就成為建筑行業的重要分支。鋼結構因其自身具有的多方面優勢，在工業廠房中得到了廣泛的應用。基于此，文章首先介紹了鋼結構廠房的主要特點，然后就工業廠房的鋼結構設計要點進行分析，旨在進一步提升我國工業廠房設計的科學性與合理性。

關鍵詞：工業廠房；鋼結構；設計要點

1 鋼結構廠房的特點

鋼結構廠房在企業中的使用越來越廣泛，主要是因為鋼結構具有其本身的特點。首先，鋼結構具有跨度大的特點，這個特點使其具有一些優勢，能夠滿足一些普通廠房不能滿足的條件，比如，一般廠房都會要求內部空間較大大，這樣一來其在高度要求上會比一般的住房高度高出一定距離，而鋼結構跨度大這一特點解決了這一問題。同時，鋼結構本身的材料特性，使其重量較輕，方便搬運，體積上也非常適合運輸。并且鋼的結構形狀可以根據需要進行改變，可以實現任何形狀的建設需要，讓其應用的范圍更加廣泛。其次，在我國，鋼結構的廠房主要適用于我國的重工業廠房。主要是因為我國重工業建設需要較多的機械設備支持，各種機械設備需要放置于廠房中，這就對廠房提出了更高的要求。而鋼結構廠房則可以很好地滿足設備存放都需要，能夠通過合理的設計和規劃予以空間的拓展。再者，鋼結構廠房的承重能力較好，加上三角形的結構會使得廠房更加穩重，促使其人們對其予以青睞尤其在吊車作業為廠房作業中的重要內容時候，對于廠房的要求更高，而鋼結構的承重性能正好可以滿足其建設需要。

2 工業廠房的鋼結構設計要點

2.1 防火設計方面

鋼結構相比于混凝土結構，其受溫度變化的影響較大，在防火能力方面并不理想。因此在鋼結構工業廠房設計過程中，需要重視鋼結構的隔熱和防火方面的設計，以此來提高工業廠房的安全性和可靠性。這就要求在具體設計過程中，設計人員需要明確區分工業廠房的火災危險性類別，對廠房的防火等級進行確定，并嚴格按照具體的規范和防火要求，采用達到防火等級的鋼構件，以此來降低火災對鋼結構所造成的影響，提高鋼結構工業廠房的防火能力。在實際設計過程中，為了能夠進一步提高鋼構件的耐火性能，通常會利用防火涂料涂覆在鋼結構表面，達到提高鋼結構廠房防火等級的目的。另外，設計人員還要做好相應的預防工作，綜合多角度和全方位進行考慮，如疏散樓梯和安全出口的合理設計，一旦火災發生時，能夠及時對人員進行疏散，有效的降低火災事故的損失。

2.2 防腐設計方面

由于鋼結構自身的特性，其在大氣環境下容易被氧化，從而發生腐蝕，特別是當鋼結構處于潮濕環境下時，這種氧化作用還會加劇，腐蝕更為明顯和嚴重。當鋼結構發生腐蝕時，主要表現在構件截面會大幅度縮小，鋼結構表面局部會出現銹坑，受力部位會產生應力過于集中的問題，嚴重影響鋼結構的使用壽命。因此在具體設計過程中，設計人員要與工業廠房所處的環境有效結合，以此來制定出具體的防腐設計方案，有效的提高鋼結構的防腐蝕性。當前在鋼結構廠房建設過程中，通常會將防銹防腐涂料覆蓋在鋼結構材料外面，以此來隔離諸多腐蝕因子與鋼結構直接接觸，有效的保護好鋼結構。但在具體涂刷防腐材料時，需要針對不同部位的防腐防銹要求來確定具體的涂料厚度。

2.3 抗震設計方面

在工業廠房鋼結構設計過程中，其中抗震設計作為其中非常關鍵性的內容，特別是對于處于地震多發地區的工業廠房，在鋼結構設計時需要重視防震設計，全面提升鋼結構工業廠房的抗震能力，使其具備較強的抗震性，保障工業廠房的安全。在具體設計過程中，需要均勻對稱進行鋼結構布置，明確結構傳力，以此來減少震動可能會對工業廠房帶來的破壞性影響。同時連接方式還要更為科學合理，特別是屋架與屋面板、屋架與柱子之間的連接要更為可靠，避免出現節點破壞的情況。另外，柱與墻之間的拉結要加強，調整適當的高寬比，采用適宜的減震方式，以此來有效的提高工業廠房的抗震性能。

2.4 協調好鋼結構設計與廠房工藝設計

廠房作為工業生產活動過程中非常重要的場所，為了確保生產作業的順利進行，鋼結構廠房需要與整個生產模塊的工藝設計相協調，即鋼結構工業廠房墻體厚度和高度要與具體的工藝設計指標要求相符，鋼支架做到合理性分布。當前鋼結構中的鋼支架分布形式多以網架、平面桁架、塔桅、索膜和框架等為主，在具體設計過程中，設計人員需要結合實際建廠條件及工業廠房建設的實際要求來選擇合適的鋼支架形式。同時還要重視鋼材的結構性能，針對工業廠房的工藝設計要求來選擇與其相適應的鋼材，以此來全面保證工業廠房的整體性能。

2.5 重視鋼結構計算過程

鋼結構計算一般采用的是結構設計軟件計算程序，計算結果評估是鋼結構設計中的重要組成部分，對不同軟件的計算結果進行對比分析，最終選擇最合適的截面有利于成本的節省。荷載取值時，對于降雪量較大的地區，設計人員應當根據本地區的實際降雪情況，考慮適當增加鋼結構荷載，檢驗荷載最大值是否可以承受最大量的降雪。構件設計時，應充分重視凈截面、長細比這些結構參數的重要性。連接設計時，應根據施工條件等選擇合適的連接方式，若采用承壓型連接，則考慮到承壓力和剪切力兩方面的要求，螺栓不得安裝在剪切面上，此時須討論其連接位置是否合理，是否施工方便。

3 結語

綜上所述，近年來關于鋼結構工業廠房設計的一些新技術和新工藝不斷涌現出來，再加之一些新材料的研制成功，這更在一定程度上推動了鋼結構在工業廠房結構中的應用。在鋼結構廠房的設計過程中，針對鋼結構設計方面存在問題，設計人員在設計的過程中要對存在的問題進行全面的分析，不斷的優化鋼結構的廠房設計，促進鋼結構廠房的建設與發展。

參考文獻：

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