邱東東 于艷

摘要：在工業(yè)廠房中鋼結(jié)構(gòu)為主要的組成部分，不僅可以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還可以憑借自身自重較輕的優(yōu)勢，在安全事故發(fā)生時減少現(xiàn)場的損失。為了保證工業(yè)廠房生產(chǎn)工作的順利進行，在設(shè)計工作中，設(shè)計人員需要明確廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作要點，解決在以往設(shè)計工作中所存在問題，突破鋼結(jié)構(gòu)中的局限之處，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命。本文論述了工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀和改進措施。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房;鋼結(jié)構(gòu);設(shè)計現(xiàn)狀;改進措施

在工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，機械化程度較高，加快了工業(yè)廠房的建設(shè)速度，縮短實際的施工周期，因此為了減少對后續(xù)施工所產(chǎn)生影響，在前期設(shè)計工作中，需要設(shè)計人員明確鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的工作要點，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢，優(yōu)化當(dāng)前的工作方案，并且遵循靈活性的工作原則。根據(jù)工業(yè)廠房的建設(shè)要求進行科學(xué)的布局，從而使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計水平能夠得到全面的提升。

一、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點分析

在進行工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，設(shè)計人員需要明確鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計與特點，逐漸的改善當(dāng)前的工作方案，從而使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計水平能夠得到全面的提高。首先工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)能夠提高施工的效率，制造商在制造工業(yè)廠房時所選用的鋼結(jié)構(gòu)部件，通過高強度和機械化生產(chǎn)使得鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本剛度能夠得到充分的保證，制作出來的鋼結(jié)構(gòu)部件要從廠家中運送到施工現(xiàn)場進行組裝，之后再將各個部件進行固定和焊接等相關(guān)的操作，從而滿足整體的建設(shè)要求。這樣一來可以縮短前期的施工周期，簡化施工程序。在設(shè)計方案制定時，需要根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點，簡化不同的設(shè)計流程，考慮后續(xù)施工建設(shè)難度以及周期等等不斷的補充當(dāng)前的設(shè)計方案，從而使鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)效果能夠得到全面的提高。其次工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)具備重量較小的特點，在工業(yè)廠房設(shè)計中，相比傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)具備質(zhì)量較輕的優(yōu)勢，在一定程度上緩解了地基所承載的壓力。鋼結(jié)構(gòu)體系能夠解決混凝土強度、抗震性能較低和工藝較為繁瑣的問題，廣泛利用于不同的房屋建筑中。在設(shè)計方案中根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)自重較小的優(yōu)勢，在關(guān)鍵節(jié)點融入鋼結(jié)構(gòu)，從而減少建筑物所承載的壓力，保證現(xiàn)場生產(chǎn)的順利進行。同時也可以延長鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命，滿足現(xiàn)代化工業(yè)廠房的建設(shè)要求以及標(biāo)準(zhǔn)。最后工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)開間較大，大多數(shù)工業(yè)廠房規(guī)模較大，其中對大跨度的要求較高，在這一背景影響下鋼結(jié)構(gòu)得到廣泛性的利用。鋼結(jié)構(gòu)最大跨度可高達45米到48米，和傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)相比，在相同剛度的前提下，鋼結(jié)構(gòu)實際的開間要比混凝土大55%左右，從而使鋼結(jié)構(gòu)布置能夠具備較強的靈活性。這一性能可以使鋼結(jié)構(gòu)的長度達到300米，橫向區(qū)間在逐漸的擴大，充分的滿足工業(yè)廠房當(dāng)前的建設(shè)要求以及標(biāo)準(zhǔn)。

二、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的問題

雖然在以往設(shè)計中融入了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，但是從實際效果來看還無法滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中所出現(xiàn)的問題具有復(fù)雜性的特征，因此設(shè)計人員需要認(rèn)真的分析在以往設(shè)計工作中所存在問題，優(yōu)化當(dāng)前的工作模式，從而使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計效果能夠得到全面的提升。首先屬于鋼結(jié)構(gòu)本身的局限之處，例如鋼結(jié)構(gòu)本身的防火性能較低，雖然鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能受到人們的廣泛認(rèn)可，但是鋼結(jié)構(gòu)的不足也受到人們的充分重視。在鋼結(jié)構(gòu)廠房中，由于主體結(jié)構(gòu)嚴(yán)重缺少混凝土和鋼筋混凝土所具備的隔絕性能，在工業(yè)廠房內(nèi)部如果發(fā)生火災(zāi)沒有充分的安全保障，會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的損失。如果在設(shè)計中并沒有融入相關(guān)的防火設(shè)計方案或者是防護措施，會導(dǎo)致火災(zāi)發(fā)生之后的損失在逐漸的增加，對工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的使用帶來較為嚴(yán)重的隱患。其次在后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中還存在細節(jié)性的設(shè)計不足，在實際設(shè)計中需要充分的考慮不同細節(jié)，充分的彰顯出鋼結(jié)構(gòu)本身優(yōu)勢，逐漸的改善當(dāng)前的設(shè)計方案。但是在實際設(shè)計是由于工業(yè)廠房環(huán)境局限之處導(dǎo)致工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計布局無法滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，并且在設(shè)計工作中太過隨意化，無法協(xié)調(diào)工業(yè)廠房日常生產(chǎn)要求，對工業(yè)廠房的建設(shè)造成了一定的影響，導(dǎo)致最終呈現(xiàn)效果和實際存在不匹配的問題，降低了工業(yè)廠房的設(shè)計水平。此外，鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)較為特殊，并且長期暴露在空氣中，會出現(xiàn)較嚴(yán)重的腐蝕問題，如果在設(shè)計前期并沒有加強對設(shè)計中防腐設(shè)計的優(yōu)化程度，會導(dǎo)致工程使用效果無法得到全面的提高。鋼結(jié)構(gòu)在投入使用之后由于內(nèi)外環(huán)境的影響，出現(xiàn)嚴(yán)重的銹漬，影響工業(yè)廠房的外觀。

三、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化策略

（一）抗震和耐熱性的設(shè)計

在進行工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要加強對抗震性和耐熱性的設(shè)計，減少安全問題的發(fā)生機理，逐漸的改善當(dāng)前的設(shè)計模式，從而為鋼結(jié)構(gòu)后續(xù)的使用提供重要的基礎(chǔ)。首先在抗震設(shè)計時需要做大程度保證結(jié)構(gòu)質(zhì)量和高度的均勻分布，在總體布局時要考慮各個受力點的均衡性，避免出現(xiàn)變形的問題，使結(jié)構(gòu)的高度能夠得到全面的提高。根據(jù)以往經(jīng)驗來看鋼結(jié)構(gòu)廠房發(fā)生破壞時，鋼構(gòu)件強度通常無法滿足要求往往是由于桿件失穩(wěn)引起的，因此在實際設(shè)計工作中，需要根據(jù)在以往設(shè)計中的不足優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案，為鋼結(jié)構(gòu)后續(xù)的使用提供重要的基礎(chǔ)。例如可以在設(shè)計方案中適當(dāng)?shù)脑黾又蜗到y(tǒng)，其中包含了橫向和縱向等支撐體系等等，需要考慮鋼結(jié)構(gòu)的建設(shè)特點，保證結(jié)構(gòu)本身的穩(wěn)定性。在實際設(shè)計時還需要防止結(jié)構(gòu)在地震作用時出現(xiàn)疲勞破壞的問題，可以在設(shè)計中利用計算機軟件模擬在抗震實際各個鋼結(jié)構(gòu)的受力情況，科學(xué)的排布好不同的受力點，從而使鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計效果能夠得到全面的提高，保證其中的抗震力。

其次，在進行耐熱性設(shè)計方面，需要考慮當(dāng)前的防火設(shè)計要求以及標(biāo)準(zhǔn)，研究數(shù)據(jù)表明，當(dāng)鋼材溫度高于100℃時，抗拉強度會逐漸的縮小，塑性在提高，當(dāng)溫度高達250℃時，抗壓強度會稍微的增加，這時鋼材的塑性會減小，逐漸朝著變脆的趨勢而不斷的發(fā)展，嚴(yán)重時會出現(xiàn)坍塌的危險因此在實際工作中需要加強對耐熱性設(shè)計重視程度。例如可以在結(jié)構(gòu)表面設(shè)置隔熱保護措施，并且涂刷防火涂料。此外也可以在鋼結(jié)構(gòu)中設(shè)置溫度感應(yīng)系統(tǒng)，一旦溫度上升到臨界點，要馬上啟動報警系統(tǒng)，方便人員進行科學(xué)的處理。從而減少在溫度上升時的危險因素，逐漸的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案。

（二）支撐系統(tǒng)和屋面結(jié)構(gòu)的設(shè)計

在支撐系統(tǒng)設(shè)計時，需要根據(jù)廠房的跨度和高度來進行日常的設(shè)計，支撐系統(tǒng)包含了屋蓋支撐和柱間支撐兩個組成部分，屋蓋支撐有橫向和垂直支撐，在具體設(shè)計時需要根據(jù)現(xiàn)場的情況來選擇正確的布置形式，在不同結(jié)構(gòu)下需要計算出橫向支撐以及垂直支撐的結(jié)構(gòu)特點，逐漸的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計模式。為了保證鋼結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性，需要根據(jù)廠房每個具體溫度區(qū)段做好柱間支撐的設(shè)計以及布置，從而使屋蓋結(jié)構(gòu)橫向水平支撐系統(tǒng)能夠具備較強的穩(wěn)定性。

在鋼結(jié)構(gòu)屋面設(shè)計時排水系統(tǒng)屬于重要的工作環(huán)節(jié)，有效的保障了整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕的問題。在實際設(shè)計時需要嚴(yán)格按照我國對屋面設(shè)計的要求以及標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)的排布好不同的設(shè)計方案，并且做好標(biāo)準(zhǔn)值的認(rèn)真計算。例如當(dāng)屋面坡度高于5，如果地區(qū)雨水量較多要適當(dāng)?shù)奶岣咂露?，考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和降雨形成的最大水頭高度，例如單坡屋長要控制在70米左右，逐漸的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案，在屋面中融入隔氣板和保溫層。

結(jié)束語：

鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢有助于保證工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，但是也會存在一些不足，因此需要設(shè)計人員通過客觀性的角度逐漸的優(yōu)化當(dāng)前的設(shè)計方案，考慮不同環(huán)節(jié)和不同標(biāo)準(zhǔn)值的設(shè)計模式，充實當(dāng)前的設(shè)計方案，并遵循環(huán)境保護的工作原則，減少不必要資源的浪費，逐漸的改進當(dāng)前的設(shè)計模式，為鋼結(jié)構(gòu)后續(xù)的使用提供重要的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]趙春俠. 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的現(xiàn)狀及改進措施研究[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量， 2020（10）：2.

[2]李彬， 史劍峰. 鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 城鎮(zhèn)建設(shè)， 2020， 000（004）：322.

[3]馮宇， 張杰. 工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要點分析[J]. 工程技術(shù)：全文版， 2021（2017-33）：95-96.

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