導(dǎo)語：工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，各行各業(yè)也迎來了新的發(fā)展機(jī)遇。尤其是國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)著重要地位的工業(yè)經(jīng)濟(jì)，更是取得了顯著效果。隨著工業(yè)化程度的不斷提高，工業(yè)廠房規(guī)模的擴(kuò)大，在設(shè)計(jì)施工過程中，人們愈發(fā)青睞于使用鋼結(jié)構(gòu)材料，以提升工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。近年來，經(jīng)濟(jì)全球化程度加深，新工藝和新技術(shù)的引入和發(fā)展，也為工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)注入了新的活力。基于此，文章重點(diǎn)分析了工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及其常見的問題，通過明晰設(shè)計(jì)過程中的要點(diǎn)，以幫助相關(guān)從業(yè)者科學(xué)和高效地開展工作。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)

以其較好的抗震性能、較快的施工速度以及較輕的自重等優(yōu)勢，成為工業(yè)廠房設(shè)計(jì)施工的首選。現(xiàn)階段，工業(yè)市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人們對(duì)工業(yè)廠房的建設(shè)要求也愈發(fā)嚴(yán)格。工業(yè)建筑除了要具備可靠性和較強(qiáng)的靈便性之外，更需要滿足節(jié)能環(huán)保的理念，這就需要工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)與時(shí)俱進(jìn)，掌握設(shè)計(jì)工作中的核心要點(diǎn)，以更好地滿足時(shí)展的需要。

1工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)

現(xiàn)階段，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的過程中，多使用通過鋼板與熱扎、冷彎連接的鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件，而廠房的設(shè)計(jì)形式一般是門式鋼架輕鋼結(jié)構(gòu)體系。這種工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)施工工藝不但具備良好的靈活性，方便建設(shè)施工單位根據(jù)用戶的實(shí)際需求來隨時(shí)對(duì)工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系進(jìn)行合理恰當(dāng)?shù)母纳疲⑶乙驗(yàn)榇蟠筇嵘私ㄔO(shè)結(jié)構(gòu)的承載力，施工人員在建設(shè)過程中可借助輕型H型鋼，逐步提高工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。當(dāng)前，我國工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)建筑施工階段對(duì)此類施工工藝的運(yùn)用已經(jīng)較為成熟，在車間、倉庫等廠房結(jié)構(gòu)的建設(shè)工作中更是隨處可見鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的身影。結(jié)合近年的相關(guān)數(shù)據(jù)來看，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本特點(diǎn)表現(xiàn)在如下幾方面：首先是強(qiáng)度高和自重輕，適用于空間較大和跨度較大工業(yè)廠房設(shè)計(jì)。同時(shí)隨著鋼結(jié)構(gòu)新技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)受益頗多，剛性和抗震性能得到了顯著的改善。另外，科技的發(fā)展，新型鋼結(jié)構(gòu)材料的投入使用，在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)施工中可以循環(huán)回收利用，不但有效地節(jié)約了工業(yè)廠房建設(shè)施工的成本，還實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的社會(huì)效益。

2工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題

雖然工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在我國工業(yè)建設(shè)領(lǐng)域中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，但是在設(shè)計(jì)工作中，仍然存在一定的問題，需要施工人員予以重視。首先，設(shè)計(jì)理念不夠清晰，缺乏一定的合理性是制約工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平提高的直接因素。最突出的表現(xiàn)是建筑施工實(shí)際往往無法按照結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖的相關(guān)規(guī)定和要求，落實(shí)到施工環(huán)節(jié)中。一方面受設(shè)計(jì)人員主觀意識(shí)的影響，圖紙中可能會(huì)出現(xiàn)潦草或者象征不明確的標(biāo)注，影響施工人員的判斷，使得工作無法按要求展開。另一方面則是不同施工單位有著不同的施工水平，所以對(duì)設(shè)計(jì)圖中各個(gè)節(jié)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)也有不同的看法，加上與設(shè)計(jì)人員溝通不夠及時(shí)，就很容易導(dǎo)致建造的鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房與預(yù)期相比大打折扣，甚至出現(xiàn)工程質(zhì)量不合格的局面。其次，設(shè)計(jì)過程中，成本造價(jià)控制意識(shí)的淡薄。工業(yè)廠房建筑涉及面廣且施工周期長，造價(jià)控制能夠在一定程度上減少企業(yè)面臨的成本風(fēng)險(xiǎn)。但就工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀來看，有不少設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)階段只是考慮了用鋼量的大小，而忽視了實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在加工制造、材料運(yùn)輸?shù)葘?shí)際施工過程中會(huì)產(chǎn)生的造價(jià)差距，進(jìn)而在正式施工階段就會(huì)出現(xiàn)成本的累積增加。

3工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中的要點(diǎn)

顯而易見，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)過程中，要充分重視施工工藝與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相互協(xié)調(diào)。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房作為工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的一大重要模塊，是保障工業(yè)生產(chǎn)有序進(jìn)行的重要前提。為此設(shè)計(jì)人員不但需要考慮墻體厚度、高度以及寬度的指標(biāo)是否達(dá)到，鋼支架分布是否合理等廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，還要根據(jù)網(wǎng)架、塔桅、輕鋼、索膜、框架等鋼結(jié)構(gòu)的基本形式，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際需要和廠房建設(shè)環(huán)境選取作為合適的鋼結(jié)構(gòu)。具體來說，當(dāng)懸掛荷載偏大時(shí)，應(yīng)選用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，這樣能在一定程度上減小工業(yè)建筑的荷載壓力。另外，就工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)選型來說，也可以使用不同的材料用于支撐結(jié)構(gòu)，當(dāng)然選擇的前提始終都要按照具體使用要求。比如，無縫鋼管中含有中空的截面，可用作輸送對(duì)流氣體的管道；而諸如圓鋼、鋼管等部分實(shí)心的鋼材，因?yàn)橘|(zhì)量較輕，在鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房應(yīng)用中，能夠大大提升整體的穩(wěn)定性。然后，在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，還要全方位考慮結(jié)構(gòu)計(jì)算的過程，尤其要保證荷載取值準(zhǔn)確無誤。就工業(yè)廠房建設(shè)實(shí)際而言，評(píng)價(jià)和分析計(jì)算結(jié)果以此來調(diào)整設(shè)計(jì)規(guī)劃，是提升工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行性的重要保障。判斷計(jì)算結(jié)果，不但要結(jié)合工業(yè)廠房建設(shè)的實(shí)際情況，更要按照工程的相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在此過程中尤其要注重結(jié)構(gòu)計(jì)算的首要條件，荷載取值的準(zhǔn)確與否，因?yàn)檫@直接決定結(jié)構(gòu)計(jì)算的最終結(jié)果。舉例來分析，工業(yè)廠房建設(shè)施工工藝提出的荷載為20kN/m2，在參考了工藝設(shè)備中的布置圖和重量的具體參數(shù)后，發(fā)現(xiàn)以相關(guān)規(guī)范作為標(biāo)準(zhǔn)而應(yīng)用的荷載計(jì)算方式，得出樓面等效只需要考慮15kN/m2就已足夠。但我國幅員遼闊，區(qū)域之間天氣、氣候差異大，尤其是北方的部分地區(qū)常常會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)降雪天氣，按照這種計(jì)算方式來設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房很容易出現(xiàn)坍塌事故。因此，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算中要結(jié)合客觀環(huán)境充分考慮建筑的荷載情況，以確保工業(yè)建筑安全性為目標(biāo)，取荷載極限最大的值。另外，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要嚴(yán)格遵從弱梁強(qiáng)柱的基本原則，并且注重弱構(gòu)件強(qiáng)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)要求與施工構(gòu)建基本統(tǒng)一是工業(yè)廠房建設(shè)的必要需求，但是受客觀因素的影響，節(jié)點(diǎn)在某些時(shí)候可能無法滿足抗震需求。在梁端與節(jié)點(diǎn)部位柱端，受彎承載力有一定程度的差距。一方面由于梁柱部位的中心線通常不可以重合，所以柱端受彎承載力往往大于前者。另一方面，考慮到柱端節(jié)點(diǎn)中核心區(qū)域部分的受力和構(gòu)造，會(huì)受節(jié)點(diǎn)偏心和柱截面的影響。所以，設(shè)計(jì)過程中普遍采用柱端彎矩增大設(shè)計(jì)值的方式，這就是弱梁強(qiáng)柱的具體體現(xiàn)，以提升柱的抗彎能力，增強(qiáng)其受力過程中的持久性。最后，在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最容易被忽視，也是最需要加強(qiáng)的就是防火設(shè)計(jì)的可靠性。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)材料的原因，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的防火能力相對(duì)較差，特別是處于100℃以上的受熱環(huán)境中，如果溫度持續(xù)升高，鋼材的抗拉強(qiáng)度就會(huì)不斷降低，在溫度達(dá)到50℃以上時(shí)，鋼材更是會(huì)產(chǎn)生徐變的現(xiàn)象。而一旦溫度達(dá)到500℃以上的情況時(shí)，鋼材強(qiáng)度會(huì)到最低的極限值，此時(shí)就容易出現(xiàn)工業(yè)廠房塌落的事故。所以，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要明確相應(yīng)的工業(yè)建筑防火規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，通過有效確定鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房火災(zāi)的危險(xiǎn)性等級(jí)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的耐火能力和耐火級(jí)別有明確的規(guī)劃。相應(yīng)的專業(yè)設(shè)計(jì)人員要結(jié)合借助實(shí)際制定鋼結(jié)構(gòu)的防火應(yīng)急方案，可以通過選用合適的防火涂料，覆蓋鋼結(jié)構(gòu)的表面，這樣火災(zāi)如果發(fā)生，防火涂料能夠在鋼結(jié)構(gòu)中有效的耐火隔熱，避免鋼構(gòu)件出現(xiàn)損耗。

4結(jié)語

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作要嚴(yán)格遵守法律法規(guī)制定的要求，并且要以提升工業(yè)建筑的安全性、穩(wěn)定性和可靠性為目標(biāo)，從結(jié)構(gòu)的選型到細(xì)節(jié)的把控進(jìn)行全面的考量，以最大程度保證取值的合理性。在設(shè)計(jì)的實(shí)踐中，要充分總結(jié)，改進(jìn)不足，按照工業(yè)建筑的實(shí)際需要有所側(cè)重，保證鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的質(zhì)量。

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作者:趙文東 單位:中材節(jié)能股份有限公司