多層鋼結構工業(yè)廠房結構設計探討

李宏

摘要：縱觀我國工業(yè)廠房的建設，多層鋼結構工業(yè)廠房已經(jīng)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(yōu)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(wěn)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(fā)，對多層鋼結構工業(yè)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(yè)廠房；結構設計

1多層鋼結構工業(yè)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(wěn)定性強，同時由于工業(yè)廠房工作環(huán)境較為復雜，需要經(jīng)受住多種不良環(huán)境的考驗，因此，鋼結構的這些特點使得鋼結構在工業(yè)廠房設計中深受歡迎。目前，多層鋼結構工業(yè)廠房的設計在我國廠房工業(yè)建設中得到了快速發(fā)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(yè)廠房設計時，需要重視鋼結構的焊接特性、支撐體系以及節(jié)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(yè)廠房，保證工業(yè)廠房正常投入使用。（1）重量較輕。工業(yè)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(yè)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(zhì)量效率。（2）鋼結構施工周期短。多層鋼結構工業(yè)廠房其韌性高，強度大，而且其標準件比較多，特別適合生產(chǎn)線作業(yè)。同時，在多層鋼結構工業(yè)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(yè)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(yè)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(huán)境以及工作環(huán)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(fā)揮它的作用。

3多層鋼結構工業(yè)廠房結構設計理念

對于多層鋼工業(yè)廠房的設計，它和傳統(tǒng)鋼結構建筑設計是有所區(qū)別的。它所呈現(xiàn)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(yè)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(xiàn)建筑結構的一體化。傳統(tǒng)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(yè)廠房設計理念主要包含了整體化設計理念和截面優(yōu)化設計。（1）整體化設計理念方面。第一，關于維護系統(tǒng)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(tǒng)和主體結構設計方面，最好的辦法是統(tǒng)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(tǒng)“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(yè)廠房的截面優(yōu)化設計理念方面。首先，多層鋼廠房所采用的角鋼規(guī)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(guī)格相近的時候，為了減少規(guī)格的數(shù)量，需要盡可能進行統(tǒng)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(yè)廠房的設計思路

在設計多層鋼結構工業(yè)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(yè)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(yōu)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(jié)部分進行反復的探討和詳細、科學的分析，比如支撐體系，節(jié)點構造，樓蓋構造以及工業(yè)廠房的稱重載荷、穩(wěn)定性與安全性等。

4.1支撐節(jié)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(jié)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(cè)向結構無法抵抗水平方面的荷載，避免發(fā)生位移。

4.2樓蓋構造設計思路

在整個多層鋼結構工業(yè)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(jié)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(wěn)定性能，考慮其在不同環(huán)境下穩(wěn)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(shù)。

4.5多層鋼結構工業(yè)廠房的抗震性

在進行鋼結構工業(yè)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(jīng)濟的不斷發(fā)展，特別是工業(yè)的快速發(fā)展，工業(yè)對建筑的需求與日俱增，而為了滿足工業(yè)發(fā)展所需，需要做好鋼結構事業(yè)的發(fā)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(yè)廠房設計中。在進行多層鋼結構工業(yè)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(yè)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(yè)廠房的發(fā)展，促進我國工業(yè)經(jīng)濟的健康發(fā)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）