多層鋼結構工業廠房結構設計探討

李宏

摘要：縱觀我國工業廠房的建設，多層鋼結構工業廠房已經成為當下一種新型的建筑類型。多層鋼結構以它自己獨特的優點，深受廣大用戶的喜歡。相應地，對于它的設計，設計人員需要采取相應的對策來為多層鋼的穩定性、可靠性、安全性提供相應的支撐，進而為廠房整體的使用性能以及安全性能奠定堅實的基礎。基于此，本文從實際狀況出發，對多層鋼結構工業廠房的相關結構設計進行了相應的探討。

關鍵詞：多層鋼結構；工業廠房；結構設計

1多層鋼結構工業廠房的特點

鋼結構具有良好的承受力，強度高，安全性極好，穩定性強，同時由于工業廠房工作環境較為復雜，需要經受住多種不良環境的考驗，因此，鋼結構的這些特點使得鋼結構在工業廠房設計中深受歡迎。目前，多層鋼結構工業廠房的設計在我國廠房工業建設中得到了快速發展，成為一種最廣泛采用的建筑設計類型。在進行多層鋼結構工業廠房設計時，需要重視鋼結構的焊接特性、支撐體系以及節點構造等方面，充分利用好鋼結構的特性，只有這樣，才可以設計出合理的多層鋼結構工業廠房，保證工業廠房正常投入使用。（1）重量較輕。工業廠房設計時，多采用輕鋼設計，這種材料性能與其他鋼材料相似，但是重量較輕，可以有效的減少多層鋼結構的設計重量。同時，在進行施工設計時，多層鋼結構工業廠房采用輕型的圍護設計方案，在安裝時，采用的圍護材料，以夾芯金屬板為主，安裝施工操作簡便，有效的縮短施工周期，提高施工質量效率。（2）鋼結構施工周期短。多層鋼結構工業廠房其韌性高，強度大，而且其標準件比較多，特別適合生產線作業。同時，在多層鋼結構工業廠房中，由于多層的特性，具有廣闊的廠房空間。

2多層鋼結構工業廠房結構設計要點

（1）簡化結構體系。設計人員一定要注意簡化結構體系，因為對于多層鋼結構廠房來說，鋼結構體系不僅關乎工業廠房的整體框架的作用，還影響著廠房的整體性能和可靠性。這就要求設計人員在進行設計時必須考慮到廠房的用途、廠房層高以及廠房所處的環境以及工作環境等。并且還要求設計人員必須熟悉設計鋼結構廠房的理論知識，從而確保鋼結構體系的簡化和施工的順利進行。（2）多層鋼結構廠房的橫向與縱向設計。設計時還需要注意的一點就是要考慮廠房的橫向和縱向兩個方面，不能忽視其中任何一處。從橫向來說，就是充分考慮鋼結構具有的多種用途的特點，以便能充分發揮它的作用。

3多層鋼結構工業廠房結構設計理念

對于多層鋼工業廠房的設計，它和傳統鋼結構建筑設計是有所區別的。它所呈現的是結構設計和建筑設計同時完成。這主要是因為多層鋼結構工業廠房具有先進的設計軟件以及特殊的材料，使相應的設計程序可以實現建筑結構的一體化。傳統鋼結構主要是遵循這樣的設計理念—“先建筑后結構”。多層鋼結構工業廠房設計理念主要包含了整體化設計理念和截面優化設計。（1）整體化設計理念方面。第一，關于維護系統和主體結構設計方面的整體化。當下，我國主要采用的方法是把它們分開進行設計。但對于維護系統和主體結構設計方面，最好的辦法是統一對它們進行設計。第二，建筑結構設計整體化方面。主要是要改變傳統“先建筑后結構”的設計理念，堅持把建筑設計和結構設計一起完成。（2）多層鋼結構工業廠房的截面優化設計理念方面。首先，多層鋼廠房所采用的角鋼規格的種類最好不要超過五種。主要是為了方便相關材料方面的準備。如果角鋼種類規格相近的時候，為了減少規格的數量，需要盡可能進行統一使用。其次，對于那些需要使用c級螺栓和相應支撐桿件連接的屋架桿件角鋼的邊長，c級螺栓需要是最大直徑。

4多層鋼結構工業廠房的設計思路

在設計多層鋼結構工業廠房時，設計人員必須綜合考慮，既要關注到多層鋼結構工業廠房的整體，也要考慮到這一個大整體中的一些重點部位，以便優化設計方案。一般來說，設計人員在關注完整體設計之后，就需要對細節部分進行反復的探討和詳細、科學的分析，比如支撐體系，節點構造，樓蓋構造以及工業廠房的稱重載荷、穩定性與安全性等。

4.1支撐節點

在設計時，需要充分考慮結構的支撐特性，做好安全防護工作，提高承載力。同時，注重節點構造問題，充分考慮柱-柱、梁-梁以及梁-柱等關鍵位置，通過加強水平支撐體系，彌補鋼結構的側向結構無法抵抗水平方面的荷載，避免發生位移。

4.2樓蓋構造設計思路

在整個多層鋼結構工業廠房構造中，樓蓋將承受縱向的載荷。這樣的特性要求樓蓋構造必須具有良好的強度以及承載能力。所以，在設計樓蓋構造時，設計人員可以考慮多使用預制板疊合層組合、壓型鋼板組合等兩種方式，因為這兩種方式可以使用較少的鋼結構材料而達到較好的效果。因此就可以既保障其性能，又能節約資源。

4.3多層鋼結構的承受荷載力

在進行多層鋼結構廠房設計時，需要重視廠房自身的用途，通過廠房的用途特性計算其所能夠需要承受的荷載值，通過計算，確定多層鋼結構設計是否合理。同時，在進行多層鋼結構設計時，需要重視結構構件的穩定性能，考慮其在不同環境下穩定性的變化情況，在進行承受荷載力計算時，充分利用信息技術，借助軟件程序設計，對荷載力進行計算，確保多層鋼結構設計符合設計用途。

4.4鋼結構廠房焊接工藝

在鋼結構廠房設計時，需要對輕鋼進行安裝施工操作，這樣就離不開焊接設計，因此，如何做好焊接工藝設計，是確保多層鋼結構廠房設計達標的重要參數。

4.5多層鋼結構工業廠房的抗震性

在進行鋼結構工業廠房設計時，需要重視鋼結構的抗震性能，提高鋼結構的抗震性，這主要是通過加強鋼結構部件的支撐性，提高其鋼結構的承受能力。

5結束語

綜上所述，隨著我國經濟的不斷發展，特別是工業的快速發展，工業對建筑的需求與日俱增，而為了滿足工業發展所需，需要做好鋼結構事業的發展。充分利用鋼結構的重量輕、抗拉強度高以及安全性能高等特點，廣泛的應用到多層鋼結構工業廠房設計中。在進行多層鋼結構工業廠房設計方面，需要充分重視鋼結構的一些性能，只有充分的對鋼結構工業廠房設計特點進行充分掌握，才可以更好的促進鋼結構工業廠房的發展，促進我國工業經濟的健康發展。

參考文獻：

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（作者單位：張家口市塞洋建筑設計有限公司）