探析工業廠房鋼結構設計的現狀及改進措施

劉雍

摘 要：伴隨著工業生產力度的加大以及工業發展規模的擴大，工業廠房建設的數量也越來越多，而高質量的工業廠房建設是工業發展過程中必不可少的部分。因此，工業廠房設計作為工業廠房建設的基礎環節，其對整個工業廠房的質量有著直接的影響。在工業廠房設計的過程中，鋼結構的設計是基礎環節，也是最為重要的設計環節之一，因此，本文將針對工業廠房鋼結構設計的現狀進行簡單總結，然后提出改進措施，希望能夠對鋼結構設計質量的提升有所幫助。

關鍵詞：工業廠房;鋼結構設計;現狀;改進

受到傳統設計方式和理念的影響，如今的工程廠房鋼結構設計的過程中總是會出現一些問題，包括整體布局方面有所欠缺、內部設計結構不盡合理等方面的問題，這些問題又細化出不同的小問題，但無論是多小的問題，都會對鋼結構的整體設計產生直接影響，進而影響工業廠房的建筑質量。因此，對當前工業廠房鋼結構設計的現狀進行研究并提出改進措施，有著非常重要的現實意義。

一、工業廠房鋼結構設計現狀

（一）整體布局設計有所欠缺

工業廠房鋼結構設計的整體布局應當要與工業生產各個環節相適應，做到協調一致。但是在實際情況中，廠房鋼結構的整體布局不盡合理，一些設計人員在設計的過程中沒有顧全大局，隨意性較強，導致工業廠房不同功能區位置的劃分模糊，不僅不利于生產區域面積的有效利用，同時也會影響到工業廠房的質量。此外，部分設計人員在整體布局設計的過程中忽略了細節的設計，導致規劃不合理，進而影響了正常的生產和運作。

（二）支撐結構設計不到位

支撐結構是鋼結構中的重要組成部分，也是鋼結構的優勢所在。相較于傳統的工業廠房而言，支撐結構的增加在很大程度上提升了工業廠房內部的承載力。可以說，支撐結構設計的合理性直接對鋼結構的質量產生影響。但是在實際設計的過程中，依然存在著一些不良現象，如：屋蓋支撐系統、柱間支撐設計等方面，部分設計人員的重視程度不夠，沒有根據實際應用需求來展開模擬設計，或是設計參數出現錯誤，導致結構變形，影響了整個鋼結構的設計效果。

（三）細節設計不到位

在細節設計方面，如防火設計、抗震設計、防腐設計等，還存在著一定的不足之處。如：鋼材料長期處在暴露的環境中很容易受到水汽、空氣的腐蝕以及后續使用過程中的氧化，對其穩定性產生影響，而設計人員在設計的過程中沒有采取合適的方式來加強防腐蝕方面的設計，進而影響了鋼結構的防腐蝕效果。此外，在防火設計、抗震設計等方面也都存在著類似的缺陷性問題。

二、工業廠房鋼結構設計的改進措施

基于上述內容可知，工業廠房鋼結構的設計中還存在著一定的問題，因此，設計人員應當要通過適當的方式和手段來提升工業廠房鋼結構設計的整體質量和效率。筆者經過長時間的實踐和經驗的積累，總結出以下幾點建議：

（一）加強整體布局的設計

鋼結構的整體布局設計是非常重要的，必須要與工業生產流程相匹配，在確定了工業生產工藝的基本流程、運輸方式和工具等來進行詳細的規劃和設計，因此，設計人員必須要加強整體布局的設計，從不同的角度出發，提升整體布局的合理性與可靠性。第一，協調設計。設計人員需要了解工業生產各個環節之間的關聯性，根據不同的工序、機械設備、物料、運輸等方面的需求，做好協調統一的設計，提升整體布局的連貫性。第二，安全設計。在整體布局的過程中，安全設計是非常重要的，設計人員除了要滿足安全設計標準之外，還應當要為施工作業人員預留出一定的作業空間，特別是鋼結構材料的移動、安裝等，同時還要為重型生產車間作業預留出足夠的空間，避免安全事故等產生。第三，舒適設計。鋼結構設計的過程中還要注重舒適度的設計，特別是工業廠房內的照明、通風、溫度的合理性，以及噪音、粉塵、震動、熱氣等的隔離設計，保證工作環境的舒適度以及生產條件的舒適度。

（二）合理設計支撐結構

支撐結構是鋼結構設計中的基礎環節，也是較為重要的環節。在設計的過程中，應當要從以下幾方面展開合理設計：第一，對屋蓋支撐系統進行合理設計。屋蓋支撐系統所包含的結構非常多，如：系桿、上弦及下弦橫向水平支撐、下弦豎向水平支撐、垂直支撐、節點布置等，在設計的過程中，設計人員需要對工業廠房的實際高度和跨度、屋蓋結構的選型、整體布局狀態等方面的內容進行綜合考慮，并以此為基礎進行合理設計。如：在三角形輕型鋼屋架設計中，應當盡可能地將桿件重心與節點處交于一點，屋脊節點構造與斜梁幾何軸線的位置有著直接關系，為了簡化節點的構造以改善受力情況，可以使斜梁上弦截面的形心線與屋脊處頂鉸合力線重合，如圖所示。第二，對柱間支撐進行合理設計。工業廠房鋼結構設計中，對于不同的區域應當要設置合理的柱間支撐結構，并保證其穩固性、平衡性與協調性。通常情況下，根據結構的形式可以將柱分為以下幾種類型，包括截面柱、分離式柱、階形柱等。工業廠房鋼結構設計應當要選擇合適的類型，并對柱間距離進行合理設計，保證其豎向結構的穩定性，并保證豎向剛度滿足實際需求。

（三）注重鋼結構的細節設計

第一，加強鋼結構的防腐蝕設計。防腐設計是鋼結構中的重點環節，設計人員需要根據實際問題，加強防腐設計。目前，在沒有更好的材料替代的基礎之上，我國多數據建筑都采用增加防腐防銹涂料的設計方式來提升鋼結構的防腐性能，這種涂料的附著力較好、電阻率大，能夠對大氣中的水蒸氣、氧氣等進行有效的隔離，避免其對鋼結構產生侵蝕。第二，加強鋼結構防火設計。防火設計直接關系到鋼結構以及工業廠房的安全性，因此，設計人員需要以實際情況為基礎，有針對性地設定防火等級，并選擇合適的防火窗面料，特別是高隔熱、高隔溫的防火涂料，將其涂抹于鋼結構表層，提升防火性能。第三，加強鋼結構抗震設計。近年來地震頻繁，因此，鋼結構的抗震設計是較為重要的。在設計的過程，應昂要在簡潔、規范的基礎上合理選擇連接方式，避免節點被破壞，同時要與支撐體系有機結合，通過合理的荷載設計、柱與墻的拉結、屋架與柱子連接、屋架與屋面板連接等方式來達到有效減震的作用，提升鋼結構的整體抗震性能。

三、結束語

總之，隨著我國工業的發展，工業廠房的建設質量也受到了更多的關注，在這樣的發展背景下，鋼結構作為工業廠房的基礎，其設計質量直接影響了工業廠房的質量。設計人員需要對工業廠房鋼結構的設計現狀進行總結和歸納，并在此基礎上進行適當的改進與優化，以提升鋼結構的設計質量，為工業廠房的建設奠定良好基礎。

參考文獻：

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