工業廠房鋼結構設計要點分析

張 波

（山西華建建筑設計有限公司，山西 太原 030000）

1 鋼結構工業廠房的特點

鋼結構房屋在承重和抗震等多方面具備優點，在實際應用中可細分為以下幾個特點：第一是鋼結構框架工業廠房自身重量較輕，相對于傳統磚混或鋼筋混凝土結構，鋼結構框架的工業廠房自身重量僅為五分之一，而且橫跨幅度較大，可達到30 米以上，使得適用范圍較廣。第二是抗拉伸抗折能力強，抗震能力強。第三是鋼結構廠房防腐防潮性能強。鋼結構自身化學活躍度低，抗腐蝕，抗老化性能優良，密封性能較好，不僅僅適用在工業廠房，還可運用在冷庫化工廠等地點。第四是鋼結構廠房安裝便捷，鋼結構往往是在工廠整體加工制造，所以鋼結構便于拆卸或者重新組裝，便于回收再利用，對自然環境破壞度較小，屬于可循環利用材料。第五是鋼結構往往是在生產工廠制造后整體組裝調整，所以工業化建造速度較快，在現場建造過程中只需吊裝并短時間拼接便可建造完成，從而提升工廠建造進度，一座大型的鋼結構框架工廠往往只需要一到兩個月便可快速完工。第六是鋼結構廠房施工占地面積較小，提高施工作業效率，提升廠房的使用空間。第七是鋼結構框架廠房建設便于后期進行改裝或者增高，一些內部空間分布設置也相對便捷，只需要對其進行分割便可組建隔斷，實際應用靈活方便。

2 工業廠房鋼結構設計要點

針對工業廠房中鋼結構的設計工作來說，由于鋼結構設計自身具備著較為突出的特點，針對這些特點進行相應的設計才能夠提升其設計的可靠性和實用價值，具體而言，其主要的設計要點有以下幾個方面：

2.1 工業廠房屋面結構設計

對于工業廠房中鋼結構的設計工作來說，不僅要著眼于工業廠房內部的結構設計，還應該針對其屋面結構的設計進行關注，確保其設計的可靠性和合理性，具體來看，這種屋面結構的設計主要應該把握好以下幾個方面：1） 針對屋面結構的支撐效果進行嚴格有效的設計，對于工業廠房結構設計來說，其穩定性是最為核心的一個概念，而要想確保其穩定性，就應該重點針對相應的支撐體系進行合理的設計，對于屋面結構的設計來說也是如此，屋面也承擔著較為重要的支撐作用，必須要針對屋面受力的具體狀況進行恰當的分析，進而提升其設計的可靠性和安全性；2） 對于屋面結構設計工作來說，其還承擔著一些其他方面的作用和功能，比如屋面結構的防水設計和排水設計就需要進行充分地思考和研究，確保其切實具備較強的排水和防水效果，避免在后期使用中出現滲漏等問題，基于此，在屋面結構設計中應該加設專門的排水溝，并且還應該針對施工材料的選擇進行嚴格地控制，保障其施工材料的防水性能。

2.2 防火性設計

工業廠房設計中應用鋼結構時，一個突出的問題表現就是其耐火性不高，所以，在具體的設計過程中，就應該著重針對其防火性能進行有效地設計，這種防火性設計除了要針對鋼材的選擇進行恰當地控制，保障其鋼材料的使用具備著較強的耐火性能之外，還應該在鋼材料的表面噴涂一些耐火性能更強的涂料來進一步的提升其耐火等級，避免火災發生導致鋼結構的穩定性受損，提升其安全性效果。

2.3 充分考慮實際狀況

在工業廠房具體的結構設計過程中，還應該針對其具體的實際狀況進行全面詳細的了解和把握，這種了解和把握不僅僅要針對工業廠房施工現場的實際狀況進行有效分析，確保其現場狀況不會影響到工業廠房結構的施工建設，還應該結合工業廠房的性質和后期使用過程中的主要用途進行有目的的思考，充分發揮鋼結構工業廠房設計的空間最大利用效率，結合后期使用過程中工業廠房內部存在的一些機械設備安裝需求以及生產流水線的設置等進行恰當的結構設計，尤其是對于相關立柱位置的選取不僅僅要考慮到鋼結構自身的安全性和穩定性，還應該考慮其后期使用是否會產生不良影響和干擾，最終提升其結構的可利用價值。工業廠房如果建設是多層的，就說明需要一定的電梯設置來進行重物的運輸，因此，在建設多層房屋的時候，要合理地選擇電梯間的位置，不光要保證重物能夠方便運輸，還要確保在運輸重物的時候，電梯間能夠均勻承重。在選擇電梯間的位置的時候，應該避免偏離建筑物重心的位置。另外，當前鋼結構中的鋼支架分布形式多以網架、平面桁架、塔桅、索膜和框架等為主，在具體設計過程中，設計人員需要結合實際建廠條件及工業廠房建設的實際要求來選擇合適的鋼支架形式。同時還要重視鋼材的結構性能，針對工業廠房的工藝設計要求來選擇與其相適應的鋼材，以此來全面保證工業廠房的整體性能。

2.4 抗震性設計

對于當前的工業廠房建設來說，對于抗震性能的要求越來越嚴格，這也是保障工業廠房后期使用安全性的一個基本要求，具體到鋼結構在工業廠房中的應用來說，這種抗震性設計更為重要，因為工業廠房鋼結構的自重是比較小的，因此，其抗震性就可能存在一些問題，必須要通過有效的設計來提升其抗震效果，保障工業廠房使用的安全性，一般來說，這種抗震性設計除了針對鋼結構整體效果進行嚴格的把關設計，確保其整體的穩定性之外，還應該準確把握其相應的抗震等級，在抗震等級的基礎下做好相應的設計工作，如此才能夠最終實現其穩定性和可靠性。

2.5 防腐防潮以及鋼用量方面的設計

很多企業的工廠需要進行一些濕度很大的生產任務，長時間進行生產，會使得廠房內濕度過大。鋼結構在長期使用過程中會在一定程度上被外界環境中的一些物質所氧化，如果廠房內濕度過高，就會對鋼結構造成腐蝕，因此在進行廠房設計的時候需要對企業的生產特點進行充分的了解，如果企業的生產任務會造成廠房內濕度過高，則需要提前做好預防措施，增強鋼結構抵抗腐蝕的能力。比如可以采用刷油漆等方法，使得鋼結構與外界環境隔離開來，避免外界蒸汽對鋼結構造成損害。此外進行廠房設計的時候，還需要提前對鋼結構所需要的材料進行精確計算，由專業的設計人員對廠房進行設計，利用專業的計算設備，對每個區域所要的鋼結構進行模擬展現，對廠房內一些重要的鋼結構進行專業的核算，設計出一款用料最少，性能最好的結構。同時對所用鋼結構的承受能力進行計算，因為有些地區冬季的下雪量可能會多一些，簡單的鋼結構很容易受到積雪的影響，所以在進行廠房設計時一定要充分考慮外界環境問題，避免外界環境對廠房的整體穩定性造成不利的影響。

3 結語

總而言之，工業廠房的發展離不開其結構設計，它對于整體建筑都有著至關重要的作用。所以我們要明確其工業廠房中鋼結構的優點，嚴格按照相關的設計要點，讓其工業廠房具有安全性，更具有質量保障。這樣也能在一定程度上促進整體的工程建設。