有關(guān)多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)分析與探討

摘 要：隨著我國建筑事業(yè)與煉鋼工業(yè)的不斷發(fā)展，以鋼結(jié)構(gòu)為主要結(jié)構(gòu)布置的鋼結(jié)構(gòu)建筑被越來越多的人接受，成為廣受歡迎的建筑類型。在工業(yè)廠房建設(shè)過程中，一些設(shè)計(jì)人員也以此為主要設(shè)計(jì)思路，并綜合思考其他各種因素，以設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，從而提高廠房的質(zhì)量、安全性以及經(jīng)濟(jì)效益等。本文主要針對多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點(diǎn)進(jìn)行探討，并提出多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)思路，以此為相關(guān)設(shè)計(jì)人員提供參考。

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

鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)有的承載性、穩(wěn)定性、安全可靠性等性能，深受工業(yè)廠房設(shè)計(jì)人員的歡迎，越來越多的多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房拔地而起，成為我國工業(yè)廠房建設(shè)發(fā)展的一種新型建筑類型。在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員需要提高對支撐體系、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、樓面構(gòu)造等結(jié)構(gòu)布置的重視，并創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的計(jì)算方法，以保證多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房各個(gè)部分的穩(wěn)定性、安全性與可靠性，從而保證廠房整體的安全性能與使用性能。

一 多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點(diǎn)

多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)體系的主要材料多是采用輕鋼，這種結(jié)構(gòu)材料與其他鋼材料的性能類似，但是其自身重量較小，利用輕鋼作為工業(yè)廠房的主要結(jié)構(gòu)材料，可以有效地降低多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的自重；多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房采用輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)，即夾芯金屬板為主要圍護(hù)材料，這種材料不僅自重輕，而且其承載力較高，安裝操作便利，對廠房基礎(chǔ)的要求也較低，有效縮短工期，有利于保質(zhì)、按時(shí)完工；另外，多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房每層的層高受到廠房用途的影響，其層高值都較大，有效增大了廠房的空間，卻不妨礙廠房的結(jié)構(gòu)性能。

二 多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點(diǎn)決定了廠房設(shè)計(jì)需要結(jié)合實(shí)際需要，全面考慮各項(xiàng)影響因素，優(yōu)化結(jié)構(gòu)布置與參數(shù)計(jì)算方法，從而避免設(shè)計(jì)質(zhì)量不合格造成多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房使用性能下降的問題發(fā)生。因此，在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，應(yīng)該從以下要點(diǎn)上著手。

（1）在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)體系是極其重要的，不僅發(fā)揮著框架的作用，同時(shí)也直接影響廠房的安全性與可靠性等。所以，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，如廠房的層數(shù)、層高等因素，選擇適宜的結(jié)構(gòu)體系。常見的結(jié)構(gòu)體系為框架結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系等，在廠房空間較大情況下，可以采用框架結(jié)構(gòu)體系，在層數(shù)較多的情況下則可以采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系；（2）框架橫向與縱向兩個(gè)方向的控制也是很重要的，在設(shè)計(jì)過程中，需要注意橫縱向抗震能力大致相同，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性。另外，根據(jù)外界環(huán)境因素，應(yīng)該有選擇地設(shè)計(jì)防震縫與收縮縫，適當(dāng)提高配筋率，以利于提高廠房的實(shí)際質(zhì)量。

三 多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)思路

多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)中，需要將整體設(shè)計(jì)與截面設(shè)計(jì)想整合，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，并針對各個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析與探討，尤其是支撐體系、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、樓面構(gòu)造等結(jié)構(gòu)的布置，以保證多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而提高廠房整體的性能。

（1）支撐體系：與結(jié)構(gòu)體系的作用同等重要，支撐體系也起到支撐、防護(hù)等作用，因此，設(shè)計(jì)人員需要對支撐體系的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新。考慮到多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的側(cè)向鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度較低，不能有效抵抗來自水平方向的荷載，所以，需要加設(shè)水平支撐體系，以避免側(cè)向結(jié)構(gòu)發(fā)生位移，同時(shí)，還可以有效防震，提高多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房支撐體系的設(shè)計(jì)質(zhì)量；（2）節(jié)點(diǎn)構(gòu)造：在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中的節(jié)點(diǎn)主要以柱—柱、梁—梁、梁—柱等處的節(jié)點(diǎn)為主，這些位置的節(jié)點(diǎn)因其受力情況復(fù)雜，所以需要設(shè)計(jì)人員在整體設(shè)計(jì)思路的指導(dǎo)下，有針對性地對每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。一般來說，目前較為常用的節(jié)點(diǎn)方式為是蓋板式、托座式、切縫式等，對于多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房可以采用拴焊連結(jié)式，以提高節(jié)點(diǎn)處的穩(wěn)定性與防震性；（3）樓蓋構(gòu)造：樓蓋主要承受來自縱向的荷載，因此，樓蓋構(gòu)造需要具有較強(qiáng)的承載力、強(qiáng)度等，以保證樓蓋的性能。通常在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，多是采用壓型鋼板組合以及預(yù)制板疊合層組合兩種方式構(gòu)造樓蓋，并都具有減少鋼結(jié)構(gòu)材料使用量、提高樓蓋使用性能與經(jīng)濟(jì)性能的作用；（4）在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，需要對廠房所能夠承受的荷載值、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)的抗震性等進(jìn)行計(jì)算。因此，設(shè)計(jì)人員可以借助計(jì)算機(jī)，運(yùn)用相關(guān)軟件與程序以優(yōu)化計(jì)算方法，如利用有限元結(jié)構(gòu)分析程序，可以有效提高計(jì)算效率，同時(shí)對計(jì)算結(jié)果的分析也較為精確，為多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)提供有力參考。

四 結(jié)語

綜上所述，在我國建筑事業(yè)發(fā)展過程中，鋼結(jié)構(gòu)建筑以其自重輕、高承載性、施工工期短等特點(diǎn)，成為新型的建筑類型，并被廣泛應(yīng)用與工業(yè)廠房建設(shè)中，提高了工業(yè)廠房的安全性能、經(jīng)濟(jì)性能以及使用性能。在多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要注重對鋼結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)，并結(jié)合其他各種因素，優(yōu)化整體設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算方法，以提高多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量。雖然現(xiàn)階段我國在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)建筑過程中，依然存在著不足之處，但是相信，隨著設(shè)計(jì)人員不斷地研究與實(shí)踐，必將有效客服困難，促進(jìn)多層鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

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