王兆龙 况保沧 王银雪 赵伯松
青岛创洋建筑设计有限公司，山东 青岛 266300
摘要：现如今，我国强化了对先进技术的应用，并将钢结构融合到厂房的制作中，提升了制作和安装的安全性。基于此，在此次的研究中，主要对大型钢结构厂房钢结构的制作与安装施工技术进行了分析，以期相关人员能够借鉴。
关键词：工业厂房结构设计；钢结构设计；应用研究
引言
钢结构的优势显而易见，比如，有着较好的受荷能力与抗震能力、施工所需周期较短，以及拥有较高的预制率，因此被广泛应用于多个行业。对于数层钢结构厂房的设计，应在前期设计环节建立健全设计理念，有效发挥钢结构的优点。此外，在具体设计中，应严格遵守设计理念，并且有效融合优秀的设计经验，特别要有效把控设计要点。
1工业厂房钢结构设计的特点
1.1便捷性
钢结构在工厂结构中的应用基本上反映了便捷性，这种便捷性也是钢结构的重要优势，特别是与以前的设计相比，使用钢结构建设工业工厂可以更容易地去应付困难和复杂厂房的设计，取得良好的结构建设效果和效益。钢结构工业厂房所需的施工时间比其他结构工业厂房短，钢结构的结构的搭建要简单容易得多，建设往往取决于环境气候等因素，从生产到加工的钢结构可以在工厂内完成，只需要在施工场地组装和使用[1]。因此，钢结构工业厂房的施工周期缩短了，比其他工业工厂的建设周期更短。
1.2经济性
比其他结构类型的工业工厂，使用钢结构在经济上有更大的优势，通过钢材料组装，可以进一步减少建筑材料的使用，而且在每立方米单位材料成本方面也有很大的优势，这也是钢结构的经济性优势。许多工业工厂设计模型均采用了钢结构，这是其主要原因[2]。钢结构可以回收，从而降低资源成本。
1.3空间利用率好
在工业厂房的结构设计中，使用钢结构进行设计，在空间使用效率方面也有很大的价值和优势，因为工业厂房使用钢结构进行组装和安装，它本身的空间明显小于其他类型的建筑结构，因为这种钢结构的工业工厂有很高的可变性。因此，这也将有助于使外层空间的设计多样化，从而提高今后利用外层空间的效率，在工业设施有更好的使用效果[3]。
2多层钢结构厂房特征
相比于一般钢结构而言，多层钢结构厂房有着较为明显的优势。多层钢结构厂房在满足原材料堆放的同时，也能符合生产设备布置要求，甚至在很大程度上能够满足生产功能的要求。对于多层钢结构厂房来讲，其荷载承受能力介于2.5kN/m2～20kN/m2之间，较一般的钢结构而言，其承受能力明显提升。钢结构厂房不但有悬挂荷载要求，而且有集中荷载要求，在受荷情况方面，复杂程度较大。集中荷载主要基于设备生产过程，源于震动荷载及满载重量；悬挂荷载主要基于工艺管线及运输设备。多层民用钢结构的楼板拥有平面持续性，在结构平面布置方面，具有一定的对称性和规整性。基于生产工艺要求，多层钢结构厂房往往存在一系列的现象，如楼面开洞与错层等。基于此，楼面缺乏一定的完整性，若发生地震，则极容易出现扭转的现象。此外，基于楼面错层现象，会形成短柱组效应。相比于民用钢结构，在生产工艺方面，多层钢结构厂房有着较为独特的要求，通常情况下，层高相对较高，一般处于4m～8m之间。另外，钢结构厂房往往有着较为广阔的内部空间，因此柱网相对较大，一般处于6m～18m之间。对于钢结构厂房来讲，以上这些都是其主要特点，在具体设计时，需要借助不同的方法进行全方位分析，以此在确保顺利生产的同时，达到安全、稳定的要求。
3工业厂房结构设计中钢结构设计的应用
3.1大型钢结构厂房钢结构制作技术
第一，通常在没有任何特殊要求的前提下，钢结构的制作工艺大多需要依照以下流程开展：在实际的制作过程中，应该按照设计要求科学开展测量放样工作，然后下料、拼板、切割、组立，在确认没有任何问题之后，需要做好埋弧焊接处理，在处理完毕后应该开展钻孔及组装工作，做好矫正成形作业。同时，零配件下料制作成形和组装，接口焊接，对焊接进行严格的检查，做好各项处理工作，包括表面处理和除锈，明确编号，当验收没有任何问题以后，送到施工现场开展安装。第二，在钢结构的具体制作过程中，所采用的制作工艺应该根据《工艺管理导则及工艺规程设计》中的具体要求和规范，合理选择施工工艺，有效设置通用工艺。比如，在进行淬火钢加工过程中，需要严格按照各个加工面的实际要求，利用磨床展开加工操作。而在进行有色金属精加工的时候，则可以利用高速精细车削加工以及金刚镗等施工工艺。在研究的工程中，针对钢结构加工制作，主要选择利用的加工设备为起重设备以及埋弧焊机等。第三，在开展钢结构制作施工期间，需要根据相关规范和标准，从设计要求的规格尺寸角度着手，利用较为合适的加工设备以及加工方法，安排有经验的工人开展施工作业，对每一道施工工序都进行合理的规范，保证施工工作的开展能够相对顺利。同时，针对关键工序以及关键零件，务必要做好相应的质量把控，生产出的钢结构构件也要进行相应的检测和验收，以便可以满足国家的相关标准和规定。
3.2圆管柱安装施工
外筒钢柱安装的施工内容含钢柱吊耳、连接板设计与钢柱高空拼装三个部分。钢柱安装需要注意以下几个主要事项：（1）为保证焊接质量，相邻钢柱在吊装之前，要做好钢柱底面和底柱顶面的除锈处理，清除渣土灰尘。焊接时必须保证钢柱与底座柱头保持中心线吻合，对接口错位不能超出允许误差范围，否则会导致受力偏心，影响结构安全。（2）重点关注钢柱垂直度和标高，及时做好校正。（3）安装钢柱时，一定要做好安装临时螺栓的紧固。安装操作之前，一定要提前做好安全防护、设置施工警戒线，准备好安全爬梯、防坠绳、操作平台等设施。起吊平稳，避免地面拖拉，注意吊点对称，保持垂直吊装。起吊离地后做短暂停留，起钩、旋转、移动交替进行，就位后缓慢下放，避免出现大幅度摆动。
3.3钢梁起吊及安装注意事项
起吊步骤：（1）钢梁吊点设置。由制作厂制作钢梁时预留吊装孔作为吊点。大跨度、大吨位钢梁要提前焊接吊耳，若单根钢梁重量不大时可进行串吊；（2）钢梁绑扎与起吊。提前装配好需要的螺栓和连接板，并在钢梁端部焊接好定位板。注意钢梁的起吊方向；（3）钢梁吊装到位后，按照施工图纸，做好临时固定，安装螺栓不得少于3颗，并且要大于本节螺栓总数量的30%。钢梁安装注意事项：（1）钢梁吊装前要做好连接板除锈和污物清除；（2）做好标高、轴线校正，保证安装精度；（3）安装结束后要对钢梁和连接板的贴合程度进行检查；（4）钢梁与钢柱的吊装顺序要保持一致，便于及时形成框架结构；（5）安装时采用临时螺栓固定，不允许直接穿入高强螺栓；（6）必须使用绞刀扩孔法进行螺栓偏孔校正处理，严禁气割扩孔。
结语
综合而言，在工业厂房的具体建设阶段，钢结构厂房的跨度相对较大，自重非常轻，并且实际施工速度很快，安装较为便利。因此，为了提升工程施工质量和效果，应该对施工材料进行分析，强化对质量的控制，科学应用钢结构制作及相关的安装施工技术，保证可以全面促进安装效率的提高。
参考文献
[1]袁会波．大型钢结构厂房安装精度控制研究[J]．建筑机械化，2020，41（06）：35-37．
[2]王忠洁．大型钢结构厂房的制作安装施工[J]．四川水泥，2020（03）：268-269．
[3]徐德铛，李慧莹，王凌君．大型钢结构厂房制作与安装施工技术研究[J]．门窗，2019（12）：86-87．