論綠色工業建筑之鋼結構單層工業廠房結構設計探析

陳修啟 崔潤東

摘要：建筑是我國現代化建設的重點建設目標之一，同時也是應用資源較多、浪費資源也相對較多的領域。為響應我國可持續發展的戰略口號，實現生態平衡型和環境友好型社會的構建。應充分認識到綠色建筑的重要性，并提高人們的綠色環保意識。鋼結構的單層工業廠房的結構設計中，應用綠色建筑理念，提高各項資源的有效利用率，對部分資源實現回收再利用。從而降低工業廠房投入使用中，具有更好的環保效果和經濟性。相關人員應積極推廣該類型建筑，進而在保障施工質量和施工效率的基礎上，提高工業廠房的經濟性和環保性，促進我國環保事業的發展。

關鍵詞：節約材料；結構形式；資源利用

1 鋼結構單層的工業廠房結構的概述

在劃分工業廠房的類型時，通常需要遵循以下原則。在鋼結構單層的工業廠房中采用無橋式的起重機、A1至A5工作級別的起重量小于20噸的橋式起重機，進行施工的工業廠房為輕型廠房。而重型廠房則是采用起重量大于100噸的橋式起重機所建設的鋼結構單層的工業廠房，其他的則為中型的鋼結構單層的工業廠房。

在實際進行鋼結構單層的工業廠房的施工時通常采用裝配式的施工方法，即在生產車將將部分部件、構件等進行批量式的生產，再運送至施工現場進行安裝。而主要包含的構件則有幾下幾個，網架、屋架、天窗架、檁條、立體桁架等屋蓋結構。工字形柱、鋼管混凝土柱等柱子。吊車梁、走道板等吊車梁系統。以及屋面支撐和柱間支撐等支撐系統。墻梁、抗風柱等圍護系統。

2 鋼結構單層的工業廠房綠色建筑指標的應用

在進行鋼結構的單層工業廠房的結構設計時，應確保應用的適應性、安全性、合理性、先進性和經濟性、環保性。

2.1 鋼結構單層的供壓廠房結構形式的選用

在建筑領域中，鋼結構具有較為廣泛的適用范圍。不僅可以將其應用到單層的工業廠房的建設中，還可以將其應用到大型廠房和民用建筑、觀賞性建筑中。在進行設計時，應將鋼結構的鋼架結構的跨度控制在39米，可適用于自身高度相對較低、使用的起重機的起重量也相對小弟的中型和小型的單層的工業廠房中。

當工業廠房的地基發生缺少均勻性的變形，且該變形正逐漸增大時，可采用缺乏不均勻變形的敏感度的鉸接排架等結構形式。在單層的工業廠房中，通常大型廠房和中型廠房具有12米的柱距，中型廠房和小型廠房則具有9米至6米的柱距。在進行結構的設計時，應根據實際情況和需求采用此更具針對性和合理性的柱距，從而降低資源消耗，更具經濟性。

在進行鋼結構的單層的工業廠房的設計時，應對選取結構方案這一環節進行全面的綜合性考慮，從而充分考慮工業廠房的經濟性、合理性、先進性等，對建筑和結構間的關系進行正確處理。

2.2 鋼結構單層工業廠房結構設計節材建議

2.2.1 結構設計節材建議

鋼結構單層工業廠房結構設計節材主要評價指標是鋼結構廠房單位建筑面積用鋼量優于同行業同類型廠房的全國平均水平。也即精細化結構設計、合理節省用鋼量，可從以下幾方面著手：風荷載取值：排架或剛架及圍護構件計算時，當高度范圍大時，可分為多段約5m高度范圍，取其相應風壓高度變化系數來計算風荷載。如果風荷載取值高度范圍過大，風壓高度變化系數也相應取偏大值，可致風荷載偏大。

鋼材選用：鋼結構常用鋼材牌號為Q235鋼、Q345鋼。當結構構件強度控制時，優選高強度Q345鋼，或更高強度鋼（主要承重構件），可節省用鋼量。設計中盡量使構件板厚在鋼材強度取值較高范圍內選用。鋼管材料優選電焊鋼管及螺旋焊鋼管，盡量少選無縫鋼管，以降低造價。

柱腳：剛性固定柱腳有露出式、插入式、外包式三種形式。插入式柱腳受力可靠、制作方便，在廠房中使用較為普遍，但柱腳插入基礎深度很大，特別是實腹柱，不僅柱腳用鋼量增加，而且基礎工程量也大為增加。建議吊車噸位不大的廠房柱腳可不采取插入式柱腳，以節省基礎工程量。

基礎及樁基節材：混凝土基礎中鋼筋采用強度高的（不低于400MPa級）熱軋帶肋鋼筋。條件許可，預制樁和灌注樁間首選預制樁，較經濟。鉆孔灌注樁宜通過采用后注漿技術提高側阻力和端阻力。

2.2.2 鋼結構單層工業廠房結構設計材料資源利用分析

鋼結構單層工業廠房是抗震性能優越的建筑結構體系；采用的鋼材是可再循環使用的材料；鋼結構廠房構件采用標準化加工制作、工廠化生產、裝配式施工安裝；鋼材可合理采用高強度鋼；混凝土基礎中鋼筋可采用高強度鋼筋；基礎現澆混凝土采用預拌混凝土，建筑砂漿采用預拌砂漿。通過上述分析可見其較好符合綠色工業建筑的材料資源利用評價指標。

3 結語

工業建筑是我國現代化建筑中的重要組成，是工業生產尤為重要的場所。為響應我國可持續發展的口號，努力構建生態平衡型和環境友好型社會，在設計鋼結構單層的工業廠房結構時，應用綠色工業建筑體系和方法。對建筑材料等資源進行合理利用，并提高有效利用率，從而降低資源的使用量，減少資源浪費等現象。在保障工業廠房的施工質量和施工效率的基礎上，提高工業廠房的經濟性和環保性。

參考文獻：

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（作者單位：青島伊科思技術工程有限公司）