鋼結構在工業建筑設計施工環節中的優化思考

■路慧軍 ■山西太鋼工程技術有限公司，山西 太原 030009

隨著建筑行業的發展，鋼結構運用在工業建筑中已經成為一種趨勢，這是因為鋼結構有著一些其他建材不具備的特點。雖說在工業建筑設計過程中對鋼結構進行了應用，但是其興起的時間并不是太久，應用的范圍也不算廣。

1 分析鋼結構在工業建筑設計方面的應用

實際工程操作中，鋼結構憑借自身特點獲得了社會各界的認同。鋼結構之所以在建筑行業中得到廣泛應用，是因為其較快的施工速度。鋼結構構件的有效應用，進一步促進了大批量的生產，這些又促進了鋼結構施工的便利性。保證鋼結構施工環節的優化，無形中實現了施工周期的有效縮短，達到幫助縮短工期實現節約成本的目的;和鋼筋混凝土結構相比，鋼結構的自重很輕，有利于優化建筑物自身重量;同樣相比于其他建筑結構，鋼結構建設的適應性更加強大，適合應用在那些地基承載力較弱和地震強度較高的地區。

鋼結構的合理利用可以有效提高企業的經濟效益，和傳統的鋼筋混凝土結構相比，鋼結構更加環保。就這點來說，鋼結構更加符合國家節能減排的號召，滿足建筑對節能環保材料的需求。鋼結構本身就是由鋼材構成的，建筑對高強度和高效能材料的需求也因此得到滿足，具有很大的循環利用價值;在工程施工過程中，為了保證不出現其他問題，就需要在設計階段對圖紙和計算不斷優化，在保證圖紙質量的前提下，確保施工順利進行;設計過程應該經濟合理，可以滿足建筑抗震和防火要求;和施工工藝以及相關產業緊密配合，促使鋼結構施工過程不斷優化，在保證質量的基礎上滿足施工過程中的各種要求。

1．1 工業建筑中常規鋼結構的作用

在工業建筑中，鋼結構的常規應用由來已久，我國多數工業廠房均采用的是常規鋼結構人字梁以及工字梁，這些常規鋼結構已成為工業早期時代的主要象征。而這些特征構成了我國的吊車梁式系統以及常規鋼屋架系統。由于民用建筑、商用建筑以及工業建筑各有不同，在進行工業建筑時要求建筑結構能夠為工業生產以及施工提供最好的跨度及空間。而傳統鋼筋混凝土結構已經不能完全滿足現在工業生產在跨度以及空間上的相關需求，從而鑒于此基礎上的鋼屋架系統應運而生，屋架系統主要由屋架、系桿以及支撐組成。同時吊車梁系統作為工業廠房的重要部分，多數廠房中均設有吊車，主要由車檔、吊車梁、軌道、制動結構及連接件等構成。

在傳統鋼筋砼結構不能夠滿足新時代工業建筑在相應功能及跨度上需求時多采用鋼結構。如(1)材料堆場、大型倉庫以及飛機裝配車間等多采用鋼結構體系，這些鋼結構體系多為網架、拱架、門式剛架以及懸索等;(2)建筑物受到動力荷載影響時，多采用鋼結構體系;(3)碳素廠高樓部碳素振動成型機對相應結構的耐疲勞程度和強度要求均較高時，多采用鋼結構體系;(4)在高烈度區，鋼筋砼結構早已超出了現行工業行業的規范以及規定，應采用鋼結構以滿足其新的需要;(5)原有廠房需改建或擴建時，多采用鋼結構。綜上即可知，鋼結構在現今工業建筑中有著十分重要的作用，且應用廣泛。

1．2 工業鋼結構在建筑工程中的應用方向

在工業建筑中，相關人員應該根據規定的生產流程來為工藝服務。在這個過程中，工業鋼結構的形式、材料與空間等多個方面都有特殊的標準。由于建筑體量比較大，要求相關人員應該注重把握好尺度，熟練掌握新材料技術。因此，工業建筑與普通建筑相比，具有一定的特殊性。在工業建筑中，一些比較簡單的建材會被新建材取代，落后的施工工藝會被淘汰。如今在工業鋼結構方面，包括鋼纜、構件和型材等方面的建材類型越來越豐富。另外，高性能施工涂料的應用有效地解決了工業鋼結構中存在的防火、防腐、防污染以及隔熱等多個方面的問題。隨著經濟的發展與科學技術的日益進步，涌出了很多新的設備、工藝與材料，有利于迎合工業建筑設計的更高要求，落后的原有工業建筑體系應該與時俱進，實現進一步的完善。

2 鋼結構在工業建筑中存在的問題

目前，人們對工業鋼結構在建筑方面的相關認識還不夠全面。傳統混凝土結構一直影響著人們的建筑觀念，直到現在也還沒有徹底轉變。工業鋼結構體系還不夠完善，其具有一定的復雜性以及綜合性，涉及到多種配套體系，比如屋面、墻體、防腐、隔熱和保溫等多個方面的配套材料。而國內的工業鋼結構與發達國家相比，其技術水平與設計理念相對落后，專業人才的培養、新產品的研發、設備的制作與安裝水平、鋼材質量等多個方面都沒有得到很明顯的提升。從事工業鋼結構的設計、制作、安裝以及監理等領域的相關工作人員依舊沒有掌握好新知識，沒有徹底轉變新理念，沒有充分挖掘新材料，對新的施工方法也缺乏足夠的掌握力度。

3 優化工業建筑施工過程中的鋼結構

在實際工作中，為了有效地提高工業建筑中鋼結構的穩定性。首先需要我們確保腳螺栓的穩定與堅固，保證在腳螺栓使用過程中控制得當，且可以保證鋼結構的應用合理有效。對腳螺栓的安裝與埋設，需要重視其精度問題，以保證其他環節的有序穩定運行。其次，要在地腳螺栓的安裝中，注意鋼柱的準備，有效地協調平面控制網全系統的每個環節，進而更好地保證螺栓的安裝精度，使鋼結構穩定性增加。第三，要注意順利彈出柱腳底板十字線、地腳螺栓的中心線，并將柱腳剪力孔做好積極的清理工作，在鋼柱就位后，要將標高調整好，并堅固螺母。第四，對鋼結構的施工需要注意梁柱安裝，并控制梁柱之間的柱間支撐精度，使空間單元的穩定性提高，以保證其他安裝工作有效進行。第五，要注意合理有效地應用墊板，確保墊板定位線精準，以對后續鋼結構施工整體運作起到優化的作用。

此外，在安裝結構構件中，要健全構件儲備，并能夠充分地利用構件設備，更好地滿足實際鋼結構工作需要。堆放要合理規范，管理科學。每個存放場地均要有專人管理，根據供貨需要攜帶清單取貨，適時清點。

4 結束語

要提升鋼結構的綜合應用效益(在工業建筑方面)，離不開鋼結構內部設計過程和施工過程的優化，也需要我們按照實際的情況，合理應用相關措施，盡力做到經濟運行合理化。鋼結構兼有高強度、工業化程度高(生產制作方面)、施工過程速度快等優勢，因此在工業建筑中迅速得到較為廣泛的應用。盡管鋼結構的發展還存在很多制約因素(指在工業建筑設計中)，但會隨著人們不斷提高對鋼結構和相關技術的認識，不斷完善相應的配套材料，使鋼結構在工業建筑中取得更好的發展。

［1］高山．淺析工業建筑中的結構設計方法［J］．大科技，科技天地．2011(23)．

［2］邱章．關于輕鋼結構工業建筑設計問題研究［J］．中華民居，2011(09)．

［3］趙霄，袁文興，戴冠民．大跨度鋼結構在重荷載工業建筑中的應用［J］．山西建筑，2011(33)．