鋼結構工業廠房建設中的施工問題研究

于德新 王國霖 何光源

中建八局第一建設有限公司 山東 濟南 250014

前言

鋼結構工業廠房建設施工相較于以往的工業廠房結構模式而言，其不僅是設計理念上的一種創新，同時也具有作業難度更低且施工成本不高的優勢。而在實際施工中，工作人員還應充分利用起重設備與先進測量技術以及焊接技術等，來實現對工業廠房格局的進一步優化，確保能夠滿足綠色建筑的相關要求。

1 鋼結構在工業廠房使用中的優點

1.1 施工方便、成本低

在工業廠房建造中，使用鋼結構與傳統使用的混凝土相比成本要低，而且很大程度上可以減少對周圍環境造成破壞，并且即使在施工期間需要改變廠房空間的布局也較為容易[1]。

1.2 提高建造效率

通過選購專業制造廠商生產的合格金屬構件，使得在建造工業廠房的準確性和質量上有根本的保證。建造所使用的構件從制造廠到建筑工地的運輸時間上的縮短，提高工廠的建造速度。鋼構件運到工地組裝，需要把螺栓與螺母擰緊，以及其他構件的嚙合固定等，組裝簡單快捷，提高了施工效率，在保證速度的同時還要保證工廠的質量，為工廠更早的創造出經濟效益。

1.3 鋼結構的穩定性

鋼結構最大的優點就是有良好的塑性和韌性。在負重載荷上面，有很強的適應性，假使偶爾會突然出現局部載荷超高也不會馬上折斷，安全性得到有力保障。通過合理的使用鋼結構組成的柔性架框還可以有效抵御地震帶來的危害。因此，在一些地震風險比較高和地基的承載相對差的區域應用鋼結構比較廣泛。

2 鋼結構工業廠房建設施工中的問題

2.1 廠房結構設計

通常情況下，工作人員在進行鋼結構工業廠房設計時，都會考慮廠房預期建設效果，即對生產活動空間的需求，進而選擇框架結構來進行鋼結構工業廠房設計，以確保廠房空間能夠得到最大化利用。而當工業廠房的建設樓層較高時，則可以考慮選用框剪結構來進行廠房設計。而在鋼結構廠房設計環節，工作人員還應將均勻性作為主要控制因素，以便確保對柱網進行均勻的布置，以便縮小質量中心與剛度中心間的差異，達到控制工業廠房空間扭轉作用力的目的。與此同時，工作人員在進行鋼結構工業廠房設計時，還應遵循規則、簡便與傳力明確等原則，降低鋼結構因出現凹角、收縮、現應力集中或豎向過多等現象而出現內收或外挑的問題。此外工作人員還應將豎向剛度的穩定性作為工業廠房結構設計的把握重點。當面對多層工業廠房建設需求時，工作人員應充分利用橫向控制施工技術，以確保廠房的縱向抗震性能與橫向抗震性能的一致性，確保提升鋼結構工業廠房的整體抗震性。

2.2 鋼結構施工的溫度控制

鋼結構工業廠房建設施工質量還極易受到作業環境與氣溫情況的影響，而這是由于鋼結構的材料性質等決定的。因此，工作人員在建設鋼結構工作廠房時，應加強對涂層溫度的有效控制，以便確保工業廠房的安全性能。通常情況下，應將涂層溫度控制在5～40℃之間，當溫度過高超出40℃后，必須即刻停止涂層施工。而當溫度過低不足5℃時，則可以對其進行低溫涂層施工。

2.3 鋼結構體系的穩定性控制

鋼結構體系的穩定性直接關系著工業廠房的最終施工質量，因此，工作人員應重視對鋼結構體系的穩定性進行嚴格控制。因此，在針對大跨度結構進行設計時，工作人員應協調好局部穩定與整體穩定之間的關系。通常情況下，在進行大跨度結構設計之初，工作人員就會對穩定安全系數進行統一，影響了廠房局部穩定與整體穩定之間內在聯系的準確反映。而就目前而言，鋼結構體系的穩定性控制效果還沒有達到理想狀態。

3 提升鋼結構工業廠房建設效果的設計措施

3.1 廠房結構布局的改進

根據上文所述可以，目前鋼結構工業廠房建設過程當中，在結構的設計方面還存在一定的問題。基于此，本文認為有必要優化改進廠房的結構布局，從而提高廠房的使用效率。在鋼結構工業廠房正式施工之前，首先應當對鋼結構形式進行科學的選擇，結合工業廠房的實際用途選擇一個合適的形式。對于此，重點在于對荷載大小的測算和控制，確保鋼結構的均勻性，例如如果荷載較大，則可以考慮選擇網架結構，從而充分發揮鋼結構在工業廠房建設中的應用價值。

3.2 優化防火和隔熱設計

相比混凝土結構工業廠房，鋼結構工業廠房更容易受到溫度的限制，因此相對而言，鋼結構工業廠房的防火性能較差。因此，在進行鋼結構工業廠房的設計過程當中，要做好廠房的防火設計和隔熱設計，從而確保廠房的安全性和可靠性，保證廠房內生產活動的穩定安全運行。具體而言，在進行防火設計時，首先需要明確工業廠房火災危險性類別、防火等級等等。與此同時，要結合相應的建筑規范和防火規定，進行鋼結構構件的選擇，確保建筑材料的質量達標且具備所要求的防火等級。由此一來，如果發生火災，可以在一定程度上降低火災對廠房的影響。根據當前防火技術所達到的水平，我們可以通過涂刷防火涂料的方式來提高鋼結構的耐火能力。

3.3 把握鋼結構抗震性設計重點

在鋼結構工業廠房的抗震設計過程當中，需要把握以下三個要點：①保證鋼結構的剛度分布的均勻性，只有確保鋼結構是均勻的，才能進一步確保抗震的效果，這是抗震工作開展的前提條件；②在實際的鋼結構工業廠房設計活動當中，要重視對支撐結構科學性的把握，這是抗震設計中的一項重要工作；③抗震設計主要應對的就是地震的危害，所以必須要考慮到地震對鋼結構工業廠房所產生的影響，同時要確保鋼結構構件處于塑性狀態。

3.4 廠房溫度伸縮縫的設計和控制

考慮到鋼結構材料的屬性，為了能夠較好地預防火災安全事故的發生，需要在鋼結構工業廠房的設計和施工過程中做好構思。相比于混凝土結構，鋼結構對溫度的敏感性更高，如果溫度過高，可能會直接導致鋼結構變形扭曲，而變形的程度就取決于鋼結構構件所用的材料和溫差。

4 結束語

綜上所述，鋼結構工業廠房相比混凝土結構廠房在保護環境、保證施工效率、提高土地利用率等方面具有更大的優勢，因此對鋼結構工業廠房建設進行研究具有重要意義。