工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

文/聶文雅　山東省輕工業(yè)設(shè)計院　山東濟(jì)南　250014

建筑設(shè)計Architectural Design

工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計探討

文/聶文雅山東省輕工業(yè)設(shè)計院山東濟(jì)南250014

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，越來越多的工業(yè)廠房采用鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、施工工期短、制作方便、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點。但在設(shè)計中存在的不足絕不容忽視，我們要對其不斷的改進(jìn)，優(yōu)化原有方案，更新原有的工業(yè)技術(shù)，提升廠房的安全性。

工廠；鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計

在如今看來，鋼結(jié)構(gòu)的廠房將是大勢所趨，雖然它有著其他結(jié)構(gòu)形式所不具有的顯著優(yōu)勢，但鋼結(jié)構(gòu)的自身問題決不能忽視。在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，我們要如何去確保廠房鋼結(jié)構(gòu)的安全性，這將是工業(yè)廠房面臨的主要難題。

1、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)簡述

在對鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房進(jìn)行設(shè)計的時候，為了確保將設(shè)計工作做得更好，整個設(shè)計過程需要嚴(yán)格地根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的實際情況來進(jìn)行，切不可僅僅只根據(jù)以往的經(jīng)驗來進(jìn)行設(shè)計，以免出現(xiàn)設(shè)計與實際相差甚多的情況出現(xiàn)。在對工業(yè)廠房進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，往往有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：第一種結(jié)構(gòu)形式是砌體結(jié)構(gòu)，第二種結(jié)構(gòu)形式是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，還有一種結(jié)構(gòu)形式就是鋼結(jié)構(gòu)。在這些結(jié)構(gòu)形式中，鋼結(jié)構(gòu)由于具有自重輕、施工方便、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廠房的設(shè)計之中。在做好了工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作之后，為了確保工業(yè)廠房的建設(shè)具有更高的質(zhì)量，還需要確保所使用到的施工材料符合相應(yīng)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并且保證整個安裝過程的順利和完整，從而在盡可能減少工作量的同時，保證工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)質(zhì)量。

與其它結(jié)構(gòu)類型的工業(yè)廠房相比，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的優(yōu)點主要在于以下幾個方面：第一，自動較輕，這就使得了與其它的結(jié)構(gòu)體系相比，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工經(jīng)濟(jì)效益明顯；第二，在使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行工業(yè)廠房的建設(shè)時，由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件已經(jīng)是按照相應(yīng)的要求生產(chǎn)好的，只要將其進(jìn)行相應(yīng)的拼裝即可完成鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工，因此整個施工過程非常的簡便，從而保證其存在著施工方便、快捷的優(yōu)點。第三，還具有相應(yīng)的環(huán)保功能。在使用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行工業(yè)廠房的建設(shè)時，鋼結(jié)構(gòu)雖然自身結(jié)構(gòu)精巧，但是能夠確保工業(yè)廠房具有較大的空間和跨度，并且建筑質(zhì)量輕，強(qiáng)度極高，與此同時，當(dāng)工業(yè)廠房需要進(jìn)行拆遷的時候，鋼結(jié)構(gòu)非常容易拆卸，并且所拆卸的鋼結(jié)構(gòu)能夠得到反復(fù)的利用，這樣既避免了建筑材料的大量浪費，同時也有效的保證了生態(tài)環(huán)境不會受到鋼筋混凝土等施工材料的污染。

2、 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的不足之處

2.1鋼結(jié)構(gòu)的防火性

雖然鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用具有很多的優(yōu)勢，但是其中也有一定的不足。那就是鋼結(jié)構(gòu)的防火性能較差，當(dāng)周邊的溫度到100°C 以后，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度就會下降，溫度如果持續(xù)增加的話，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度也會慢慢降低，幾乎達(dá)到0度，這時候就會出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)坍塌的情況。

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，我們要先選用合適的鋼結(jié)構(gòu)，就是提升鋼結(jié)構(gòu)的耐高溫功能，使之能提升到一定的范圍，防止鋼結(jié)構(gòu)在遇到高溫時遇到坍塌的情況。最常見的防火設(shè)計就是在鋼材料上涂一層防火材料，讓鋼材料處于高溫時能受到一定的保護(hù)，來最大程度的提高其防火性能。

2.2鋼結(jié)構(gòu)的通風(fēng)性

鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房更為封閉，不利于空氣的流通，這也是在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中要注意的地方。應(yīng)根據(jù)廠房的選址先來確定空氣的流通方向，然后在廠房設(shè)置天窗和排風(fēng)扇，讓空氣的流通貫穿整個廠房，特別注意的是在鑄造等高溫下的工作間更應(yīng)注重廠房的通風(fēng)險，我們要綜合分析鋼構(gòu)廠房安裝可靠的通風(fēng)裝置，來提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的性能。

2.3鋼結(jié)構(gòu)的抗震性

抗震性是工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點，在面臨不可抗力因素時，這將至關(guān)重要。在設(shè)計時，要考慮鋼結(jié)構(gòu)的分布問題，使承重力分布均勻，讓其在受壓時抗壓能力增加，并且在鋼結(jié)構(gòu)的連接處要重點處理，使整個框架更加牢固，避免節(jié)點破壞，提升廠房的安全性。

3、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的改進(jìn)

3.1關(guān)于保溫隔熱以及防火設(shè)計鋼材

3.1.1采用防火能力強(qiáng)的構(gòu)件

目前，提高鋼結(jié)構(gòu)的防火性能主要是在鋼材料表面涂上防火涂料，近來，開始采用防火板做為鋼結(jié)構(gòu)的外包層，防火板材由工廠加工，表面平整，性能好，占用空間少，綜合造價低等優(yōu)勢。在高溫下還能保持一定的強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定，不易產(chǎn)生較大的伸縮變形，受火是不易炸裂，不產(chǎn)生裂紋，具有優(yōu)異的隔熱性。鋼材料用防火板認(rèn)為兩類，一類是密度大，強(qiáng)度高的薄板；一類是密度較小的厚板。能高效施工，節(jié)省空間。

3.1.2采用有利于防火的結(jié)構(gòu)形式

可采用鋼筋加混凝土的形式，使之更加堅固，可以在模板等處采用這種形式，增強(qiáng)鋼材料的防火功能。鋼混結(jié)構(gòu)更應(yīng)在樓梯等安全隱患過多的地方使用，增強(qiáng)廠房的安全性。

3.2鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房抗震性能設(shè)計工作的重點

抗震性能是鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計的重點，構(gòu)造的剛度分布要平均，不然會對抗震工作造成不利的影響。我們需要通過科學(xué)的構(gòu)造，來全方位的保障其合理性。

3.3要適當(dāng)?shù)脑O(shè)置溫度伸縮縫

鋼結(jié)構(gòu)廠房相較于其他廠房對溫度更加敏感，溫度也成了制約因數(shù)，當(dāng)溫度過高時，鋼結(jié)構(gòu)的狀態(tài)會發(fā)生一定的變化，當(dāng)廠房空余面積足夠大時，需要設(shè)置溫度伸縮縫，為鋼結(jié)構(gòu)變形時留有足夠的空間，這樣能延長鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命，更能確保鋼結(jié)構(gòu)廠房的安全性。

3.4做好防腐設(shè)計

關(guān)于鋼材料還有更大的隱患，時間越久，鋼材料與空氣中水分子接觸時間越長，容易出現(xiàn)腐化狀態(tài)，即生銹，這樣會導(dǎo)致鋼材料表皮脫落，硬度降低，為了防腐，我們要在鋼材料表面涂上防銹防腐涂料，隔斷鋼材料與空氣的接觸，從而有效的保護(hù)鋼材料，并且要針對不同部位，增加涂料的厚度。

結(jié)語：

我們要在原有的設(shè)計方案中尋找突破口，才能在激烈的市場競爭中處于優(yōu)勢地位。關(guān)于工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計問題獲得了許多施工單位的關(guān)注，我們要綜合考慮設(shè)計和施工過程中的問題，以保證廠房的順利進(jìn)行。

［1］才洪艷.鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房設(shè)計中的應(yīng)用［J］.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013，（06）：239-240.

［2］沈宏.鋼結(jié)構(gòu)廠房施工重點與難點［J］.新材料新裝飾，2013，（09）.

［3］張一舟，陳宏.鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計探討［J］.中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會，2014，（08）.