多層鋼結構工業廠房結構設計策略及建議

田沖

摘要：與普通結構廠房相比，多層鋼結構廠房具有重量輕、施工速度快、綜合性能好等優點。工廠集工程設計、零部件制造、施工于一體，生產周期短，同時較好地保證了工程質量。另外，鋼材或綠色材料現場主要采用螺栓連接，不涉及濕作業，污染小，噪聲低。為此，本文將對多層鋼結構工業廠房的結構設計進行分析，以期為相關人員提供有價值的參考。

關鍵詞：多層鋼結構;工業廠房;結構設計

引言

鋼結構的優勢顯而易見，比如，有著較好的受荷能力與抗震能力、施工所需周期較短，以及擁有較高的預制率，因此被廣泛應用于多個行業。對于數層鋼結構廠房的設計，應在前期設計環節建立健全設計理念，有效發揮鋼結構的優點。此外，在具體設計中，應嚴格遵守設計理念，并且有效融合優秀的設計經驗，特別要有效把控設計要點。

1 多層鋼結構工業廠房的基本特征

一是多層鋼結構工業廠房的整體質量較小。目前，輕鋼作為多層鋼結構工業廠房的主要原材料，可以大大降低整個建筑結構的質量。此外，輕鋼的應用不僅降低了施工難度和風險，而且降低了整個廠房結構的質量。二是多層鋼結構工業廠房施工時間較短。與傳統的混凝土工業廠房相比，多層鋼結構工業廠房可以節省大量的主體結構施工時間。工業廠房鋼結構框架的施工時間不僅比混凝土工業廠房短，而且多層鋼結構工業廠房內有許多標準間，便于大型機械在廠房內操作，從而降低施工難度，節約施工時間。三是多層鋼結構工業廠房的整體韌性和穩定性會更好。現如今隨著鋼材結構和質量的不斷提升，鋼結構廠房的整體承重能力也在不斷提升。而且多層鋼結構工業廠房能夠通過合理的結構設計和高質量的鋼材料選擇，在承載力方面表現出了更明顯的優勢，對提高整個廠房的穩定性和安全性也能做出突出的貢獻。

2 多層鋼結構工業廠房結構設計存在的不足

針對工業廠房多層鋼結構荷載過大的問題，考慮到自然災害的預防，需要加強多層鋼結構的抗震性能。大量數據表明，當許多工業廠房所在地發生地震災害時，房屋倒塌、人員擠壓、設備損壞等問題將同時發生。特別是在四川等地震多發地區，應根據科學評估設計工業廠房的抗震能力，以減少地震對工業廠房的破壞，提高工業廠房運行的安全系數。此外，多層鋼結構工業廠房的施工設計也應因地制宜進行調整。高安全系數是多層鋼結構工業建筑設計的首要標準。在保證施工安全和使用安全的前提下，追求廠房設計的最優性價比。對于大多數生產企業，經濟效益最大化是其生產經營的目標，通常都會提高生產效率，降低成本投資。在實現資源優化配置的情況下，可高效地完成工廠的建設任務，取得最佳的性價比。正因為如此，部分工業企業過分追求利潤，忽視了整體施工質量和安全適用性，需企業加以改善。

3 多層鋼結構工業廠房結構設計

3.1 提升樓蓋結構設計工作效果

樓層結構設計是多層鋼結構工業廠房設計中的重要環節。在設計樓層結構時，設計師應根據工業廠房的實際形狀、具體施工可行性和施工難度確定樓層結構類型。例如，多層鋼結構工業廠房的設計人員可以選擇鋼結構混凝土樓板和現澆混凝土普通樓板。具體板型的選擇要求設計人員根據實際情況適當應用。然而，設計者需要遵循實用性、安全性、經濟性和可靠性的原則來準確確定樓板結構的類型。從實際應用效果來看，許多多層鋼結構工業廠房選用的樓蓋型式為現澆混凝土壓型鋼板。而且此種樓蓋結構設計方案也能夠起到非常好的應用效果，不但有利于進一步增強整個多層鋼結構工業廠房的抗震與抗風性，而且還具備較強的實用性和經濟性，滿足企業未來的生產和經營需要。

3.2 鋼結構安裝過程中的精度控制

鋼結構廠房在安裝之前，需做好準備工作。（1）要做好鋼結構安裝的相關工作。例如，在開展吊裝施工之前，相關工作人員需對鋼構件進行復測，檢驗其尺寸及變形程度是否滿足施工要求。（2）要對基礎混凝土的強度進行確認。（3）要檢測鋼柱的螺栓及杯口是否存在偏差，若出現基礎位置與標高尺寸的偏差，則需及時做好標記，以方便安裝時可調整鋼柱的位置。從安裝順序來看，為有效提升鋼結構廠房的安裝精度，最好先對有柱間支撐及屋面支撐的部分進行安裝，在安裝完這些基礎部分之后，再對鋼柱的軸線及標高進行復測，待糾正偏差后再進行隨后的安裝工作。另外，安裝屋面梁時，先在地上將屋面梁拼裝好，然后實施吊裝。

3.3 優化橫向與縱向設計結構

多層鋼結構廠房的平面設計主要是為了滿足其使用功能的多樣性，而豎向設計是為了保證廠房的安全性和結構的穩定性，如廠房的抗震性能和防火性能。多層鋼結構工業廠房的設計人員在開展設計工作時，要能夠對橫向結構和縱向結構設計進行充分的思考。以橫向結構設計為例，設計人員需要能夠考慮到橫向結構設計對于整個廠房后期投入使用后所提供的使用功能，努力讓廠房成功建造后滿足企業的多樣化需求。而以縱向結構設計為例，設計人員需要在開展縱向結構設計工作時，把廠房的安全性、穩定性和可靠性進行充分考慮，例如防震能力、抗風等級等，最大限度降低外部惡劣環境對于整個工業廠房所帶來的消極影響，從而讓多結構工業廠房在投入使用后能夠保障生產正常進行以及工作人員的安全。

結束語

綜上所述，在工業建筑中，對工業廠房進行設計是非常重要的。現今，隨著我國工業生產的快速發展，工業廠房已經從單一功能、單一形式發展成了多層鋼結構的工業廠房。由于鋼結構的優勢越來越突出，鋼結構在工業廠房建設中得到了越來越廣泛的應用。多層鋼結構工業廠房在很大程度上讓廠房的性能得到了增強，適用性得到了更大的發揮。

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