多層鋼結構工業廠房設計方法分析

劉 海

（中鐵七局集團武漢工程有限公司，湖北 武漢 430000）

在對多層鋼結構工業廠房進行設計的過程中，需要對鋼結構額焊接特性等問題進行充分考慮，并且要對鋼結構特性進行深入分析，進而使設計出來的多層鋼結構更具實用性。

1 多層鋼結構工業廠房的設計原則

在對多層鋼結構工業廠房進行設計的過程中，相關工作人員應該嚴格遵循對多層鋼結構工業廠房的設計原則，具體有以下幾點。

1.1 建筑結構整體化原則

在對傳統鋼結構工業廠房進行設計的時候，通常都會采取先進行建筑設計后進行結構設計的原則，這種設計方式并不是建筑結構一體化設計，所以并不適用于設計多層鋼結構工業廠房。在對多層鋼結構工業廠房進行實際設計的過程中，首先應該選擇更先進的設計軟件，并且要圍繞輕型材料展開設計，進而實現建筑設計與結構設計一體化設計目標。

1.2 截面設計的優化原則

在對多層鋼結構工業廠房進行設計的過程中，需要優先選擇具有較大剛度的截面，也就是厚度薄的大截面，但是也需要對設計規范中強調的最小截面設計要求進行滿足[1]。在對支撐桿架進行選擇的時候，需要對C 級螺栓連接支撐桿件的直徑進行合理確定；同時，在對多層鋼結構工業廠房的角鋼類型進行設計時，盡量不要多于5 類，進而時采購更加方便。

2 多層鋼結構工業廠房的設計方法分析

2.1 柱網布置

柱網布置是多層鋼結構工業廠房的設計方法之一。在對多層鋼結構柱網進行布置的過程中，需要遵守四點原則：其一，正常生產廠房的使用需求一定要得到滿足，進而保證正常工藝生產過程不會受到干擾，同時還要與廠房的整體建筑風格相協調；其二，采取高效化施工方法進行布置，也就是在保證施工質量的前提下提升施工效率；其三，要對多層鋼結構工業廠房設計中的影響工程造價因素進行充分考慮，使經濟合理性需求得到滿足；其四，對多層鋼結構工業廠房建筑后期的技術革新需求進行滿足，進而推動多層鋼結構工業廠房建筑更好的發展[2]。

2.2 結構體系

在對多層鋼結構工業廠房進行設計的過程中，通常會用到的結構體系有三種，即框架支撐體系、純框架體系以及鋼架加支撐的混合體系[3]。1） 框架支撐體系，主要采用橫向剛接框架設計以及縱向柱支撐設計，并且該種體系具有很好的經濟效益，適合長矩形規則的多層鋼結構工業廠房建筑。2） 純框架體系，主要是廠房內沒有柱間進行支撐，進而形成縱橫向的鋼結框架型體系；其主要優點為空間占比小。3）架加支撐的混合體系，主要是采用橫向剛接框架設計以及縱向鋼架支撐混合類型，可以有效避免水平力帶來的影響，也可以有效避免柱體縱向彎矩帶來的影響。在對多層鋼結構工業廠房進行實際設計的過程中，所涉及的空間框架應該是弓形或者箱型柱的組合，但是該空間框架的側向剛度比較小，所以需要多設計支撐結構[4]。

2.3 結構樓板的選用

在對多層鋼結構工業廠房進行實際的過程中，廠房的樓板剛度以及承載力需要謹慎設計，需要根據工程現場的實際情況對結構樓板形式進行選擇，通常有壓型鋼板組合結構以及預制板疊層組合結構樓板這兩種類型。1） 關于壓型鋼板組合結構樓板，主要是需要將鋼板敷設在鋼梁的上方，利用螺栓進行連接，同時還需要澆筑混凝土；2） 關于預制板疊層組合結構樓板，主要是需要將鋼筋混凝土薄板敷設在鋼梁的上方，同時也需要澆筑混凝土；由于不需要使用壓型鋼板，所以可以在一定程度上降低鋼材的消耗量，進而保證多層鋼結構工業廠房的整體施工造價得到有效控制[5]。

2.4 多層鋼結構工業廠房的設計實例

以下以用于冶煉電石的對多層鋼結構工業廠房設計為例，建筑面積大概需要5400 平方米，通過對實際環境以及設計需求的分析可以得到，屋面要采用薄壁c 型鋼雙拼檁條型；維護結構需要使用外掛夾芯板形式；結構樓板則為鋼筋混凝土結構；梁柱節點需要使用栓焊型連結；建筑基礎與柱體間則是使用剛性連接；最后多層鋼結構工業廠房的框架柱選擇工字型柱體，這樣可以使多層鋼結構工業廠房的整體經濟性要求得到滿足。從多層鋼結構工業廠房建筑工程的實際情況著手,對鋼結構設置以及相關參數的計算方式進行優化，對框架橫向和縱向性能以及布置進而有效控制；為了能夠保證多層鋼結構工業廠房建筑的結構穩定性，需要對各方向的抗震能力進行準確衡量，還需要設計收縮縫和防震縫，這樣可以更好的提升多層鋼結構工業廠房設計的質量。

3 結語

想要設計好多層鋼結構工業廠房，相關人員首先要對多層鋼結構工業廠房的設計原則進行了解和分析，進而在此基礎上對多層鋼結構工業廠房的設計方法進行科學合理的分析，保證設計方案更加規范性，使設計出來的多層鋼結構工業廠房質量更高，滿足使用者的需求。