李久宇

【摘 要】 各個(gè)行業(yè)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷地發(fā)展也不斷得到發(fā)展。而在建筑行業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，在焊接和構(gòu)建的過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)一些質(zhì)量隱患和問(wèn)題，從而會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題。本文通過(guò)在工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并提出一些措施，期望能更完美的使工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)更加的穩(wěn)固，更加的安全可靠。

【關(guān)鍵詞】 工業(yè)廠房；鋼結(jié)構(gòu)安裝；裝卸技術(shù)

引言：

在建筑行業(yè)當(dāng)中，鋼結(jié)構(gòu)廠房屬于綠色環(huán)保廠房，隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)廠房的應(yīng)用前景十分廣闊。當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，所以其施工工藝比較簡(jiǎn)單，可直接焊接、組裝。在本文中，筆者結(jié)合自身的工作實(shí)際和理論知識(shí)，從鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)出發(fā)，分析了鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及優(yōu)化措施。

一、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的簡(jiǎn)要論述

（一）鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的設(shè)計(jì)原則

在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房進(jìn)行設(shè)計(jì)工作時(shí)，我們必須要充分的考慮到工程項(xiàng)目的自身特點(diǎn)和實(shí)際情況，利一學(xué)的選擇施工材料、構(gòu)造措施以及結(jié)構(gòu)的力一案，從而保證鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件在運(yùn)輸、使用以及安裝過(guò)程中的剛度、強(qiáng)度以及穩(wěn)定性都是符合相應(yīng)的質(zhì)量要求的，同時(shí)也滿足防腐蝕和防火規(guī)范中的具體要求，為了盡可能的減少制作和安裝的工作量，建議選擇標(biāo)準(zhǔn)化的通用構(gòu)件。在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)文件中，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的鋼號(hào)、連接材料的型號(hào)以及設(shè)計(jì)使用年限等內(nèi)容，都應(yīng)清楚的標(biāo)明，同時(shí)文件中還應(yīng)清楚的寫明端而刨平頂緊部位、焊縫質(zhì)量等級(jí)以及焊縫的形式等施工要求。

（二）鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的優(yōu)點(diǎn)

與傳統(tǒng)廠房的對(duì)比，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房具有如下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：首先，在廠房的建設(shè)時(shí)間方面，傳統(tǒng)建筑材料的廠房可能需要一年左右，而采用鋼結(jié)構(gòu)材料，就可以大大縮短廠房的建設(shè)時(shí)間。其主要部件都是在鑄造車間完成的，在廠房建設(shè)時(shí)，把鋼結(jié)構(gòu)部件按照設(shè)計(jì)好的模型組裝好就行了。其次，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在自身重量方面較輕，一般情況下只是傳統(tǒng)建筑物廠房質(zhì)量的70%。較輕的自身重量，減輕了對(duì)地基的壓力，基于這一優(yōu)勢(shì)，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的地方，使用這種結(jié)構(gòu)的廠房具有很好的經(jīng)濟(jì)效益，其綜合經(jīng)濟(jì)優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系；第三，這種廠房對(duì)環(huán)境資源造成的壓力較小，在鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)！制造過(guò)程中，產(chǎn)生的污染物較少，而在廠房的組裝環(huán)節(jié)，基本上屬于綠色安裝，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的危害微乎其微。從這一點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，達(dá)到了綠色建筑的相關(guān)要求，這些鋼結(jié)構(gòu)材料，在其使用壽命期限內(nèi)，可以循環(huán)使用，節(jié)約資源，降低整體施工成本。

二、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）設(shè)計(jì)質(zhì)量

一般情況下，設(shè)計(jì)質(zhì)量最重要的就是圖紙的準(zhǔn)確性和連接上的合理性。目前，很多設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)上采取了Xsteel三維詳圖設(shè)計(jì)軟件技術(shù)，在很大的程度上提高了設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。為了避免構(gòu)件之間的相互碰撞，為了避免節(jié)點(diǎn)連接不合理的弊端，通過(guò)那些三維模型，使我們能夠?qū)Ω鱾€(gè)構(gòu)件之間的空間和連接關(guān)系，進(jìn)行準(zhǔn)確的檢查和確認(rèn)。同時(shí)，在一定程度上，在施工方面，也為剛架構(gòu)工程提供了最有利的保證。但是由于設(shè)計(jì)單位對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安裝程序不能夠完全的了解，在加上連接點(diǎn)也具有可操作性，因此，施工單位在優(yōu)化節(jié)點(diǎn)和連接等方面，要和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行適時(shí)的溝通交流，才能確保工程的順利安裝。

（二）立面的優(yōu)化設(shè)計(jì)

從建筑表現(xiàn)方面來(lái)講，鋼結(jié)構(gòu)廠房有四個(gè)特征，也就是線條、規(guī)模、變化和色彩。所以，在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí)，需要充分發(fā)揮色彩壓型鋼板的表現(xiàn)力，從而有效克服傳統(tǒng)混凝土鋼筋廠房色彩不足的缺點(diǎn)。而從工藝角度來(lái)講，鋼結(jié)構(gòu)廠房由于受到的限制比較少，所以體型變化比較多樣。而對(duì)于節(jié)點(diǎn)的處理，由于處理的工作量比較大，所以工程的造價(jià)會(huì)比較高。因此，在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)中，必須最大程度上發(fā)揮跳躍性色彩的表現(xiàn)張力，有效利用冷色調(diào)等，尤其是注意關(guān)健出口、外天溝等的設(shè)計(jì)，完善鋼結(jié)構(gòu)廠房的立面設(shè)計(jì)。

（三）支撐結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐結(jié)構(gòu)的布里，需要綜合考慮廠房、設(shè)備、柱網(wǎng)設(shè)里、結(jié)構(gòu)形式、和高度等因素。一般情況下，不需要考慮結(jié)構(gòu)的攘條，而把裸條設(shè)里在垂直的支撐上。而對(duì)于無(wú)棋結(jié)構(gòu)而言，則需要連接屋架和及面，實(shí)現(xiàn)上弦支撐的目的。但是在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)廠房時(shí)，由于受到技術(shù)條件限制，需要考慮安裝要求，把上弦橫向支撐系統(tǒng)設(shè)置在屋架上弦部分、天窗架上弦部分。同時(shí)，如果鋼結(jié)構(gòu)房屋屋架間距大于12m，或者設(shè)有振動(dòng)設(shè)備和橋式吊車時(shí)，則需要設(shè)置縱向水平支撐系統(tǒng)。

（四）鋼結(jié)構(gòu)廠房溫度伸縮縫設(shè)計(jì)

一般而言，溫度作為影響鋼結(jié)構(gòu)廠房使用性能的關(guān)鍵因素，在其變形中發(fā)揮著重要的作用。通常狀況下，溫度變化引起結(jié)構(gòu)變形，出現(xiàn)溫度應(yīng)力，而溫度應(yīng)力的變化直接關(guān)系著結(jié)構(gòu)柱子的剛度與吊車軌頂?shù)臉?biāo)高。當(dāng)廠房的平面設(shè)計(jì)尺度較大時(shí)，為了將溫度應(yīng)力維持在合理的范圍內(nèi)，必須要在結(jié)構(gòu)橫向方向或者結(jié)構(gòu)縱向方向進(jìn)行溫度縫的設(shè)置。將其分成諸多結(jié)構(gòu)單元，執(zhí)行相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。就溫度伸縮縫來(lái)講，一般要進(jìn)行雙柱處理或者單柱處理，而結(jié)構(gòu)縱向的溫度伸縮縫必須要在屋架支座方位設(shè)定滾動(dòng)支座。在擦條與框架梁相交接地帶，鋼結(jié)構(gòu)橫向方位的溫度伸縮縫要充分運(yùn)用槽鋼夾板滑動(dòng)方法以及橢圓孔滑動(dòng)方法來(lái)進(jìn)行。

（五）圖紙的審查設(shè)計(jì)

在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段當(dāng)認(rèn)真審查圖紙，了解設(shè)計(jì)單位專業(yè)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)意圖和思維方法，這樣才能和設(shè)計(jì)進(jìn)行溝通，而不是蠻不講理的堅(jiān)持己見(jiàn)，以用戶的身份要求設(shè)計(jì)作出修改和讓步，畢竟我們考慮的是使用問(wèn)題，而設(shè)計(jì)人員考慮的是技術(shù)和規(guī)范方面的問(wèn)題。在勾通過(guò)程中應(yīng)闡述我司的需求及現(xiàn)有設(shè)施的使用情況，設(shè)計(jì)方才可根據(jù)我方要求在技術(shù)上進(jìn)行完善，其結(jié)果可能不是我們心中鉚定的，但可能是最適合要求的。同時(shí)應(yīng)收集生產(chǎn)一線同志對(duì)當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施使用情況，了解哪種形式的技術(shù)適合我司當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)及生產(chǎn)方法。

（六）防腐設(shè)計(jì)方面

優(yōu)化工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要改進(jìn)防腐設(shè)計(jì)。在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員必須重視其腐蝕問(wèn)題，要求具體問(wèn)題具體分析，采取科學(xué)的實(shí)際方案和解決措施，不斷增強(qiáng)廠房結(jié)構(gòu)的安全性能。目前，大多數(shù)企業(yè)采用防銹防腐涂料，使其覆蓋在鋼結(jié)構(gòu)材料的外面，從而保護(hù)工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)。由于該涂層有致密疏水性強(qiáng)、附著力好、電阻大等許多優(yōu)點(diǎn)，能夠有效地屏蔽水蒸氣、氧氣和氯離子的侵蝕，從而起到了良好的防腐作用。

（七）抗震設(shè)計(jì)方面

優(yōu)化工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要改進(jìn)抗震設(shè)計(jì)。在地震多發(fā)的中國(guó)，建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)決不可忽視，即鋼結(jié)構(gòu)廠房只有具備了較強(qiáng)的抗震能力，才能為工業(yè)廠房的安全提供保障。因此，在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要簡(jiǎn)潔、勻稱、規(guī)正；要選擇合適的連接方式，進(jìn)一步提升屋架與屋面板、屋架與柱子之間連接的可靠性，防止節(jié)點(diǎn)破壞現(xiàn)象；同時(shí)還要選用合理的支撐形式，以便應(yīng)用行之有效的減震措施；最后還必須加強(qiáng)柱與墻的拉結(jié)情況，盡量調(diào)整高寬的比例，減震方式要切實(shí)可行。

（八）鋼結(jié)構(gòu)與工藝的協(xié)調(diào)性設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房是為生產(chǎn)企業(yè)提供生產(chǎn)的重要地點(diǎn)，是生產(chǎn)中必不可少的重要部分。很多工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量相對(duì)較差，主要體現(xiàn)在鋼支架的分布不合理、墻體的規(guī)格參數(shù)不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求等。鋼結(jié)構(gòu)的廠房包括很多方面，設(shè)計(jì)者需要根據(jù)企業(yè)的使用需求來(lái)進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)選擇，對(duì)于一些相對(duì)較大的結(jié)構(gòu)需要采用合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)從而能夠更好的減少建筑整體的壓力。另外，在結(jié)構(gòu)的選擇上也可以通過(guò)使用不同的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)支撐結(jié)構(gòu)，這也是降低廠房壓力的重要措施。如無(wú)縫鋼管有著很好的空截面，在進(jìn)行輸送流體時(shí)可用作管道；鋼管和卿鋼等相比，強(qiáng)度相對(duì)較弱，但是其質(zhì)量相對(duì)較低，穩(wěn)定性相對(duì)較好。所以，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先要考慮設(shè)計(jì)的工藝需求。對(duì)于整體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在方案選擇中就要廣泛的選擇，同時(shí)多了解工藝的布置，明確工藝使用的具體條件，從而能夠減少施工中出現(xiàn)的不必要的問(wèn)題。

（九）加強(qiáng)沉降觀測(cè)問(wèn)題

針對(duì)公司局部區(qū)域地基沉降等問(wèn)題，如管廊架的沉降，我們做好沉降觀測(cè)只是其中的一方面工作，但這只起到預(yù)警和后期參考的作用，若要解決這個(gè)危險(xiǎn)源，須從兩方面考慮，一是考慮此段的管道改向，新建部分管廊并替換此段沉降管廊。二是計(jì)劃性停產(chǎn)修復(fù)，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，并對(duì)管道抬升恢復(fù)原標(biāo)高。當(dāng)然這兩種方式只是個(gè)人想法，可能還有更合理的其它方案，但是盡早處理，以計(jì)劃性的停產(chǎn)應(yīng)對(duì)事故性停產(chǎn)的思路應(yīng)該不會(huì)錯(cuò)。

三、結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用正在日益擴(kuò)大，隨著其技術(shù)的不斷成熟，這種廠房的優(yōu)勢(shì)正在日益顯現(xiàn)出來(lái)。在資源環(huán)境壓力日益增大的今天，這種鋼結(jié)構(gòu)的綠色建筑廠房更符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的要求。

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