工业厂房钢结构设计要点分析

工业厂房钢结构设计要点分析

朱小进

信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司南京分公司  江苏南京   210000

摘要：随着我国的经济增长和社会的发展，工业生产对于整体的经济增长的贡献率占了很大一部分，因此为了扩大工业生产的比例，发挥工业的价值，越来越多的工业厂房已经被投入建设中，不断推动着工业的生产。利用好工业厂房的建设对于保障员工安全，促进生产进度和质量有着重要的作用。然而现如今，工业厂房的建设有着很大的结构质量问题，情况严重时会影响着工业生产的进度。因此，本文对工业厂房结构的设计要点进行分析，希望能够为施工人员和管理人员提供帮助。

关键词：工业厂房；钢结构；设计要点

工业厂房钢结构设计需要具备优点，对于工业厂房的质量是非常重要的，它直接影响着工人的生活质量和工业生产的质量和进度，因此对钢结构设计的技能和施工提出了更高的要求。设计人员不仅要将不同功能区的厂房组合在一起，还要根据功能的不同来进行科学合理的布局，从而能够将工业生产区和生活区合理区分，使设计的钢结构质量能够更好的符合不同功能区的要求，最大限度的发挥设计的价值。

一、钢结构工业厂房的特点

钢结构厂房的特点有很多，首先就是钢结构框架工业厂房自身重量较轻，传统的房屋建设都是采用混凝土等材料，这些材料不仅占空间大，而且整个厂房的重量还非常大，不利于房屋整修或者材料的运输，而采用钢结构就可以很好的避免这类问题，而且跨度较大，可达到30米以上，使得适用范围较广。第二是抗拉伸抗折能力强，抗震能力强。第三是钢结构厂房防腐防潮性能强。钢材料不容易与其他成分发生化学反应，因此它的化学活跃度是非常低的，具有很好的抗腐蚀性，因此就具有较高的稳定性和使用寿命。因此这种材料可以应用于多种条件复杂且艰苦的建设中，比如冷库化工厂等。第四是钢结构厂房安装便捷，钢结构的安装原理是将各个钢结构部件通过焊接工艺将其组成不同的结构，因此具有自由和灵活性，非常方便拆卸和组装，这样就加大了钢结构的回收利用率，环境友好型材料和加工工艺。第五是钢结构建造速度较快，生产率高。钢结构的生产是在工厂将各部件生产好之后，进行整体的组装，现场将各个部件进行拼装，因此缩短了厂房建造的时间，提升了厂房建设的效率，也降低了建造的难度，节约了建设成本。第六是钢结构厂房施工占地面积较小，一般来说，施工场地越大，那么施工管理就越乱，很容易出现施工上的问题，而占地面积小就很好的避免这一问题，使施工场地便于管理，从而提高施工作业效率。第七是钢结构框架厂房建设便于后期进行改装或者增高，由于钢结构建设和组装的灵活性，使得它便于组装和拆卸，因此可以对内部空间的布置进行改进和优化，实际应用灵活方便。

二、工业厂房钢结构设计要点

虽然工业厂房中钢结构应用具有很多优势，但是在实际的施工过程中还会出现很多问题，从而影响着钢结构的合理应用，减小了钢结构设计的价值。因此，需要对钢结构的设计进行分析，并总结设计要点，从而提高结构应用的可靠性和实用价值。

2.1结合实际情况设计

在工业厂房结构设计环节，应当在全面了解和掌握实际情况的基础上进行设计，确保现场情况不会对施工建设产生很大程度的影响。与此同时，对于厂房的结构设计不仅要参考工业厂房建设性能，还要能符合已建厂房主要使用的方向，最终使得工业厂房整体的设计空间能够充分利用起来。设计人员对于工业厂房内后期会使用到的一些机械设备，需要做到合理设计其安装需求和生产流水线设置。此外，出于对钢结构自身安全性和稳定性的考虑，相关立柱放置方位的选择尤为重要。在选择放置方位时，还要考虑到放置的地方会不会对后期的使用造成不良影响或是干扰，最终达成提升其结构可利用价值的目的。

对于一般的多层工业厂房建筑来说，为了运输重物，需在厂房内设置一定数量的电梯。因此，为了确保重物更加方便运输，并且在运输过程中，电梯间能够均匀地承受重量，多层工业厂房建筑内的电梯间的位置要合理的选取。比如在选择电梯间位置的时候，应该避免出现选择偏离建筑物重心位置情况。除此之外，由于当前钢结构中的钢支架分布形式大多数以网架、平面桁架和框架等为主要形式，在具体的设计过程中，相关人员应当结合实际建厂条件及要求来选择适合的钢支架形式。并且还要着重注意钢材的结构性能，根据工业厂房的工艺设计要求来选择与其相适应的钢材，确实保障工业厂房的整体性能能够得到最大发挥。

2.2工业厂房屋面结构设计

通常许多设计师往往会着重于厂房内部结构的设计，忽视了屋面结构的设计。屋面结构设计也是影响厂房整体结构质量的重要因素，只有兼顾两者，才能保证设计的可靠性和合理性，才能确保厂房整体结构质量。屋面结构设计主要从以下两方面着手：一是针对屋面结构的支撑效果进行严格有效的设计。屋面结构设计的重点在于保持结构的稳定性，因为屋面对屋内起到很大程度的保护作用，所以屋面的稳定性是整体设计最基本的要求。要想保证屋面的稳定性就必须设计好整个屋面的支撑体系，首先需对屋面受力的情况进行具体分析，从而掌握屋面结构的薄弱之处，进而有针对的对局部机构进行加强，达到提升设计可靠性和安全性的目的。其次，由于屋面是暴露在自然环境下的，所以还要加强屋面结构设计的其他功能，从而降低自然环境的威胁性。例如有些屋面结构的设计较为平缓，且没有足够数量的排水管道，这种情况下，一旦遇到强降雨气候，很大可能性会出现屋面渗水现象，进而影响到厂房整体质量。基于这种情况，在屋面设计的时候还要专门加设排水管道，严格把控施工材料的质量，确保其防水性能良好。

2.3抗震性设计

在建筑结构设计中，抗震性能也是比较重要的一点，特别是对于目前的工业厂房建设，其抗震性能要求愈加严格。工业厂房良好的防震性能是保护厂房内工业材料、设备和工人的重要依仗，所以建筑的抗震设防分类是重点设防工程，是保障工业厂房后期使用安全性的一个基本要求。但是目前厂房的抗震设计仍然存在着许多问题，所以相关审核人员应严格把控。一般情况下，由于厂房内部的高度和功能区的不同，对应的抗震等级也不同，所以相应的抗震构造设计要结合楼层的高度和面积有针对的进行，除此以外还要考虑到厂房不同房间结构设计要求设置相应的抗震性能，最终确保其稳定性和可靠性。

2.4防腐防潮以及钢用量方面的设计

很多企业的工厂时常需要进行一些湿度很大的生产任务，在这种情况下，长时间的生产，会逐渐腐蚀厂房的钢结构。对于这些属于自然环境的威胁，能够做的只有在使用环节中，注意自然环境中空气的湿度和生产过程中产生的气体成分，尽量避免钢材因为环境过于潮湿而受到腐蚀。另外，设计人员也可以通过依据工厂生产特性来选择适合的钢结构材料，并喷刷涂料对其进行保护。此外，设计人员也可以利用计算机等设备对厂房各功能区的钢结构使用情况进行模拟，并对其各项性能进行计算，从而提升其性能。除此以外，一些北方地区的冬季降雪量很多，一些江南地区也会受到梅雨季节的影响，这些环境因素一定程度上提高了空气湿度，从而对钢材产生腐蚀，对厂房的整体稳定性产生不利的影响。

三、结语

工业厂房结构设计是钢结构建筑中最关键的环节，对于厂房的质量、空间布局等都产生着重要的影响，工业厂房的性能发挥离不开其合理的结构设计，对于整体建筑都有着至关重要的作用。设计师在设计时，需要根据功能区的不同，采取不同的结构形式，使每个空间都能够有足够强的承载力，提高工业厂房建筑的安全性。此外，需充分利用工业厂房中钢结构的优点，严格按照相关的设计要点，让其具有安全性，更具有质量保障，避免在施工时出现问题，在一定程度上促进整体的工程建设。

参考文献：

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