鋼結構工業(yè)廠房建筑設計要點分析

張 珂

(山東省食品發(fā)酵工業(yè)研究設計院,山東 濟南 250000)

0 引 言

近幾年，我國工業(yè)經濟取得長足進步，在帶動工業(yè)領域各項事業(yè)蓬勃發(fā)展的同時，涉及的工業(yè)廠房建設項目也越來越多，并且實際開展建設對廠房質量提出更高要求，設計施工中也非常青睞對鋼結構材料進行有效使用，在促進鋼結構在工業(yè)廠房結構中應用的同時，鋼結構較好抗震性能、較輕自重、施工速度快等優(yōu)越性也得到充分發(fā)揮，在一定程度上確保了工業(yè)廠房建設更加順利，廠房結構安全性和穩(wěn)定性也得到有力保障[1]。本文聯系鋼結構工業(yè)廠房建筑設計特點，從防火設計、抗震設計、荷載設計、工藝協調等方面入手，對鋼結構工業(yè)廠房建筑設計要點進行細致剖析，并在論述過程中提出行之有效優(yōu)化措施，希望所闡述內容能夠為相應人士開展工作提供借鑒。

1 鋼結構工業(yè)廠房建筑設計特點分析

鋼結構在工業(yè)廠房建筑設計中加以運用，具有較強的鮮明性，并且體現出以下特點：(1)便捷性，與其他結構相比較，鋼結構應用便捷性特點更為突出，在一定程度上還能起到簡化建筑結構的積極作用，使工業(yè)廠房結構設計變得更加簡單，有助于工業(yè)廠房施工效率提升；(2)經濟性，工業(yè)廠房對鋼結構加以使用，進行結構拼裝可以節(jié)約大量施工材料，并且工業(yè)化程度較高，可以進行機械化程度高的專業(yè)化生產，側面來看也降低了材料消耗和節(jié)約大量成本；(3)環(huán)保性，通常情況下，鋼結構金屬網架下會留有較大閑置空間，可以支持多種管道有效布置，剩余空間也能用作他用，極大降低了建筑成本，并且鋼結構主要是由鋼制材料組成的結構，在使用以后還能夠進行回收利用，實際進行鋼結構安裝也不會產生噪聲、粉塵等污染，即便是拆卸掉的金屬構件依然可以循環(huán)使用；(4)空間利用率高，對工業(yè)廠房鋼結構進行拼裝和搭接，所占用的空間非常小，意味著具體設計擁有較高可變性，可以結合工業(yè)廠房建筑設計實際需要，對空間進行多樣化構建，在確保結構安全穩(wěn)固的同時，工業(yè)廠房后期投入使用空間利用率也會得到極大提高[2]。

2 鋼結構工業(yè)廠房建筑設計要點剖析

2.1 防火設計

與混凝土結構相比較，鋼結構極容易受到溫度變化影響，為此在防火能力方面相對較弱。在實際廠房設計時就要對鋼結構隔熱和防火性能進行充分考慮，以達到保障工業(yè)廠房安全性目的。實踐中可以結合工業(yè)廠房實際情況，在明確廠房火災危險性類別以后，確定好工業(yè)廠房的防火等級，然后嚴格遵照相關規(guī)范制度和防火要求，對鋼構件進行科學合理選擇，廠房實際防火能力也會得到明顯提高。另外，設計時還可以對鋼結構表面采取涂抹、覆蓋防火涂料的措施，以提高鋼結構耐火性能，并做好相關預防工作，如：安全出口、疏散樓梯等合理設計，不僅可以提高廠房防火等級，還能降低火災事故發(fā)生造成巨大損失[3]。

2.2 防腐設計

受鋼結構自身特性影響，使得其在自然環(huán)境下非常容易被氧化，以致出現腐蝕情況，尤其是在鋼結構處于潮濕環(huán)境狀態(tài)下，腐蝕問題還會進一步加劇。一旦鋼結構遭遇腐蝕情況，其構件截面就會縮小，使受力部位產生應力較為集中，不僅會縮短鋼結構使用壽命，還會影響到鋼結構正常性能發(fā)揮。為防止這一問題發(fā)生，就要在設計時對工業(yè)廠房所處環(huán)境進行充分考慮，并提出極具針對性的防腐設計方案，使鋼結構防腐蝕性能得到提升，實踐中通常會采用涂抹防銹防腐涂料方式，避免鋼結構與腐蝕因子進行接觸，然而想要取得理想效果，還需要結合不同部位及防腐蝕要求，對涂料覆蓋厚度進行科學把握[4]。

2.3 抗震設計

抗震設計是工業(yè)廠房鋼結構設計中的重點內容，尤其是在多發(fā)生地震災害的地區(qū)，需要對鋼結構抗震設計加以關注，通過優(yōu)化設計使廠房抗震能力得到提升，相應廠房安全性也能得到有力保障。實際設計時，需要對鋼結構進行均勻對稱布置，并在明確結構傳力以后，通過減少震動避免對廠房產生破壞性影響。同時對屋架、屋面板、柱子等連接方式進行考慮，在保證連接方式科學恰當基礎上，防止出現節(jié)點被破壞狀況，涉及的柱與墻內容，也要高寬比進行適當調整，并運用適宜減震方式，提高工業(yè)廠房抗震性能和確保廠房安全穩(wěn)固性。

2.4 荷載設計

荷載設計在廠房鋼結構設計中占據著十分重要的地位，并直接關系到廠房最終使用性能，實際操作中尤為需要注重荷載取值正確性，以確保鋼結構計算設計效果。實踐中可以利用結構設計軟件，對不同軟件得到的荷載計算結果進行對比分析，在荷載取值時也要根據所在地區(qū)實際情況，適當增加鋼結構荷載，并積極開展試驗工作，確保荷載最大值能夠滿足工業(yè)廠房開展各項活動需要，使廠房鋼結構設計有效性和安全性得到進一步提高[5]。

2.5 工藝協調

對工業(yè)廠房進行建筑設計，最終目的是為實際生產提供服務，為此工業(yè)廠房鋼結構設計就要滿足廠房實際工藝需要，然而實際設計時常常出現結構設計與廠房工藝不夠協調問題，為避免這一狀況出現，就要將鋼結構設計與廠房工藝設計有效結合起來，確保鋼結構廠房與整個生產模塊工藝設計相協調，具體包含鋼支架分布合理、墻體高度達到規(guī)定指標等內容[5,6]。同時，在當前工業(yè)廠房建筑設計中，鋼結構已經成了不可或缺的部分，考慮到鋼結構多由空間桁架、輕鋼、網架等構成，而網架的應用可以起到降低建筑荷載作用，側面也提示廠房鋼結構設計要基于現實條件及實際需求，對廠房建筑結構進行確定，并且進行廠房結構選型時，除了要圍繞支撐結構對最佳材料進行選擇以外，還要確保材料種類及材質達到相關標準要求，必要情況下還可以選擇一些實心鋼材、無縫鋼管等，不僅質量更輕，還能夠起到良好穩(wěn)定鋼結構作用。

3 結束語

本文是基于對鋼結構工業(yè)廠房建筑設計要點的分析，近幾年，我國工業(yè)經濟得到迅猛發(fā)展，也帶動了工業(yè)建筑進一步發(fā)展，涉及的工業(yè)廠房建設項目也日漸增多，并對廠房設計建設質量提出更高要求。而鋼結構作為主要建筑結構類型之一，由于是鋼制材料組成的結構，具有自重較輕、施工簡便等優(yōu)勢特征，將之應用到工業(yè)廠房建筑當中，不僅可以提高廠房建設質量，還能夠確保其安全性和穩(wěn)定性。然而想要取得這一理想設計效果，還需要進一步加強工業(yè)廠房鋼結構設計研究，尤其是針對抗震、防腐、荷載等要點內容，需要密切聯系工業(yè)廠房建筑設計和使用要求，對廠房鋼結構進行優(yōu)化設計，使鋼結構應用優(yōu)越性在工業(yè)廠房建筑中得到最大程度發(fā)揮，并進一步提高工業(yè)廠房建筑質量。