鋼結構設計在工業廠房結構設計中的應用探討

吳楚卿

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，人們對工業廠房的需求量逐漸增大。工業廠房為人們提供休息的地方，所以在建筑過程中一定要保證質量符合要求。現階段，我國工業廠房結構在設計過程中仍存在許多問題，嚴重影響人們的生命財產安全，基于此，本文對工業廠房結構設計中應用鋼結構的優點進行分析，提出相關設計要點，以期為工業廠房結構設計提供參考依據。

關鍵詞：鋼結構設計；工業廠房；結構設計

中圖分類號：TU392 文獻標志碼：A

0 引言

工業廠房結構設計是工業和管理的重要內容，不僅可以為人們提供休息空間，還可以節約工廠建設的相關成本，是工程中的重要組成部分。但是現階段，我國鋼結構設計在工業廠房結構設計中存在嚴重問題，嚴重影響到工業廠房的建設，基于此，本文對工業廠房結構設計中應用鋼結構的優點進行分析，提出相關設計要點，以期提高工業廠房結構質量。

1 在工業廠房結構設計中應用鋼結構的優點

1.1 鋼結構開間大

鋼結構開間大是工業廠房結構設計中應用鋼結構的重要優勢，具體表現在以下幾方面內容：首先，與其他建筑材料相對比，鋼結構具有靈活性和自重輕等特點，同等材料施工過程中，鋼結構更加方便運輸和吊裝。一般情況下，鋼結構的最大跨度不超過50cm，且重量僅為混凝土屋架的1/3，同時在具有相同梁高的情況下，鋼結構的開間比混凝土的開間大了60%，因此，鋼結構布置具有靈活性，可以從根本上滿足工業廠房建筑設計的大跨度要求。其次，鋼結構具有安裝和拆卸簡單、工程期限短等工作特點。一般情況下，在進行鋼結構安裝過程中，其機械化生產程度較高，梁、屋架等方面材料都是有專業化金屬構件廠進行生產的，所以質量符合要求。與此同時，在進行現場作業過程中，工程負責人還需要加強施工中人力、物力的投入，從而保證工程施工質量，縮短工程期限。

1.2 鋼結構重量小

在工業廠房建設過程中，鋼結構比傳統的混凝土結構重量輕，能夠減少地基承載壓力。而且鋼結構體系能夠較好的解決混凝土結構抗震性低、建筑工藝較為煩瑣的劣勢性，冷彎薄壁的鋼結構非常適用在住宅建筑施工過程中，從而可以增加建筑的防腐性，延長建筑物的使用壽命。

1.3 提高施工效率

在工業廠房設計過程中，制造廠商在進行鋼結構部件制造過程中，需要通過高強度和機械化的生產進行鋼材料的制造，這在一定程度上提高了鋼結構材料的質量和鋼結構的精準度。同時，相關人員還需要將工業廠房鋼結構部件運送到建筑施工現場，在現場對鋼結構進行組裝過程中，需要將鋼結構的相關部件實施螺栓固定、并在固定過程中使用一些簡單的固定方法，這樣不僅可以降低建筑工程的施工周期，簡化工業廠房的施工程序，還可以保證工業廠房的建筑質量，提高廠房建設的施工效率。

1.4 良好的抗震性

鋼結構的韌性和塑性質量較高，因此，其在應對地震災害時效果較好，高質量的抗震性可以有效減少地震帶來的傷害。至于動力荷載，鋼結構也具有較高的質量，往往能夠對抗超過八級的地震，因此其在很多地震多發區應用較為普及。

2 工業廠房鋼結構設計要點

2.1 荷載設計

鋼結構的荷載決定著抱枕鋼結構的設計情況，因此相關人員需要對荷載盡心設計，在設計過程中保證荷載的準確性，從而增強鋼結構的可靠性與安全性。與此同時，相關人員在進行鋼結構荷載設計過程中，需要對天氣等方面因素進行考慮，從而保證工業廠房鋼結構荷載設計符合相關要求。

2.2 柱的設計

在對工業廠房鋼結構的柱進行設計過程中，相關人員需要嚴格按照鋼結構的的不同來劃分。大多數時候，柱結構有截面柱、階型柱、分離式3個形式，但是通常情況下，工業廠房鋼珠設計需要嚴格按照鋼結構建筑施工要點進行施工。

2.3 防火設計

一般情況下，如果鋼結構溫度在100℃以上，那么鋼材的抗壓強度和隨著溫度升高會逐漸遞減，其塑性的變化則剛好相反。一旦鋼材溫度達到250℃，鋼材的塑性就嚴重受到影響，導致藍脆現象隨之產生。基于此，相關人員必須對工業廠房鋼結構設計需要進行防火設計，從而工業廠房的耐熱性。

2.4 防震設計

對鋼結構進行防震設計需要從以下兩個方面進行：一方面當鋼結構廠房的總高度低于16m時，建筑物邊緣與防震縫兩邊的距離需要控制在一個固定的范圍內，從而保證建筑物具有良好的抗壓性，如果建筑物的總體高度大于21m時，相關設計人員需要根據工業廠房的實際需求對距離進行調整，從而保證鋼筋混凝土機構具有良好的防震能力；另一方面，鋼結構的承重直接受限于鋼柱腳的實際情況。因此，相關人員可以對抗性較大的建筑采用剛性柱腳。鉸接柱腳是輕型柱腳的一種，在進行該階段的工程設計時，至少要高于鋼珠截面高度的兩倍，有時甚至是3倍。

2.5 支撐系統設計

支撐系統是廠房的支撐框架，在設計時，務必要考慮整體結構的剛度是否達標，只有在鋼結構整體強度符合標準的情況下，廠房的空間工作才能有序開展，同時有效提高鋼結構整體的穩定性。而在設計支撐系統時，首先要認真分析廠房內部結構，在此基礎上確保廠房的高度等方面設置符合要求，還需要保證柱間支撐系統設置的穩定性，并與房屋的橫向水平支撐實現合理配置。與此同時為了保證工業廠房鋼結構的縱向高度，需要設置兩道下段柱支撐，從而防止溫度對支撐系統進行破壞。

2.6 鋼結構的工藝設計

在鋼結構的工藝設計過程中需要充分考慮建廠條件、企業的具體情況，并根據企業的具體情況選擇合適的機構設計，從而保證港機構中輕鋼、框架、索膜等方面內容設置合理，如果采用的是懸掛荷載，那么在進行支撐結構選擇時，工作人員務必選擇符合使用要求的廠房施工材料，同時兼顧具體工作的標準，在鋼結構工業廠房中開展工藝設計。

2.7 防腐設計

對工業廠房進行防腐設計需要從以下幾個方面進行：首先，需要提高工業廠房設計人員的防腐意識，使其在進行施工過程中加強防腐建設。其次，相關人員面對腐蝕現象，需要找出發生腐蝕現象的原因，并根據腐蝕的具體原因制定出針對性的防腐措施，從而增加工業廠房鋼結構的防腐性。最后，相關人員可以對工業廠房的鋼結構涂上一層防腐蝕的保護層，同時這層保護層還需要具備良好的疏水性，附著性、電阻大等特點，從而保證空氣中的水蒸氣、氧氣、氯離子等物質不會對其發生作用，確保其可以發揮自身的防腐性作用。

結語

總而言之，工業的發展離不開建筑廠房的設計，因此，在對工業廠房進行設計過程中，相關人員不僅需要保證工業廠房建設具有良好的安全性、穩定性，還需要在廠房建設過程中嚴格遵守設計原則，從而保證廠房設計結構質量符合要求，進一步促進廠房建設的快速發展。

參考文獻

[1]段榮.建筑結構設計中鋼結構設計的重要性與策略[J].商品與質量，2016（31）：177.