钢结构厂房设计常见细节问题及相关建议--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

钢结构厂房设计常见细节问题及相关建议

发表时间：2021/4/6 来源：《建筑科技》2020年9月下作者：梁红玉1 马永胜2

[导读] 业设计中，厂房作为必不可缺的基础建筑设施，近几年来其建设越来越受到行业人士的高度重视。钢结构因其独特的特性在厂房建设过程中应用能够很好的提升厂房建筑的承载能力、抗震能力以及整体刚性，钢结构厂房具有较为明显的施工简捷、安装便利，促使着工业生产的集中化与产业化发展。

葫芦岛市城市建设工程项目管理有限公司1 龙港区民生保障服务中心2 梁红玉1 马永胜2 125000

摘要：工业设计中，厂房作为必不可缺的基础建筑设施，近几年来其建设越来越受到行业人士的高度重视。钢结构因其独特的特性在厂房建设过程中应用能够很好的提升厂房建筑的承载能力、抗震能力以及整体刚性，钢结构厂房具有较为明显的施工简捷、安装便利，促使着工业生产的集中化与产业化发展。本文主要针对钢结构的自身特性展开详细的分析，总结了钢结构在厂房设计以及应用过程中的特点，重点阐述了钢结构厂房设计过程中常见的细节问题以及相关的解决策略，希望能够最大化的优化与发挥钢结构厂房的应用作用与实际效果，增强钢结构厂房设计的科学性、规范性与全面性。
关键词：钢结构厂房设计；常见细节问题；建议分析
        一、钢结构性能以及钢结构工业厂房设计中的特点
        通常情况下，厂房建筑工程采用钢结构的形式进行建造，一方面能够有利于建筑施工，另一方面还能够有效增强工程建筑的施工成本，大大缩减施工周期。对于钢结构厂房设计施工建筑中应用的钢结构类型而言，其特点是比较显著的[1]。首先，钢结构材料的轻便特点，能够在施工过程中具备相同荷载与限制条件下具备更加完备的施工建设强度，与钢筋混凝土材料相比较具有自重更小的优势。与此同时，由于钢结构材料的强度高、质量轻等优势，对于其他类型的厂房设计与结构设计类型而言，能够最大限度的简化结构设计难度与建造复杂性，能够在一定程度上增强钢结构工作化生产的施工效率，有效缩短施工工期，展现出良好的抗震性能与延伸性能，最大限度的减少地震等重大灾害对建筑工程建设结构的损耗性影响。此外，钢结构材料还具有良好的耐热性能与环保性能，钢结构材料在厂房设计中具有较为突出的优势，在应用过程中能够有效规避外部环境的影响因素，还能够有效减少资源的浪费，最大限度的将钢结构材料进行回收利用，增强钢结构工业厂房的建造经济性，减少对环境的污染性。
        总之，钢结构厂房设计自身发挥着极为突出的优势性。主要表现在自重轻、跨度大；抗震性能与抗冲击性能较为突出，具备良好的抗变形能力与较强的刚性；具备较强的密封性、防腐性以及防火性；环保性较为凸显，能够最大限度的回收利用，可利用空间效率较高，设计类型多样化、灵活性较强；同时钢结构机械化、工业化程度高，更加有利于厂房结构设计的加固、接高与隔断等设计改造工程；施工便捷，工程效率提升快，节约成本等。但是，除了以上钢结构在厂房设计中凸显的优势外，钢结构的应用设计还存在很多明显的缺点，比如钢结构材料的使用防锈性、耐火性与防腐蚀性等存在一定的不足的缺陷，在厂房设计过程中需要相关的设计工作人员与施工人员加强重视，采取合理的解决措施进行改进，有效发挥出钢结构的应用价值，为厂房的设计科学性以及厂房的后期使用安全与稳定性奠定良好的基础[2]。
        二、钢结构厂房设计中常见的细节问题分析以及相关建议
        （一）屋面设计
        针对屋面结构进行设计，厂房的结构稳定性、支撑性成为厂房建造与设计的核心重点问题。想要确保钢结构屋面结构的支撑作用与稳定性能，需要从实际的建筑工程施工情况进行分析，有效确保支撑体系的科学合理化设计，保证屋面设计的可靠性与安全性。同时，要注重钢结构厂房屋面设计的防水设计与排水设计，充分结合建筑屋面的坡度、天沟类型以及单坡屋面的长度等因素，加强对屋面防水设计技术以及施工工艺的应用与创新，有效保证施工材料的防水性能与后期使用过程中的科学渗透等，根据当地的降雨量以及实际温度等情况进行适当的调解与处理，摆正钢结构厂房屋面设计的科学合理性与现代性。
        （二）温度伸缩缝设计
        为了有效提升钢结构厂房设计的合理性，需要最大限度的降低温度、温差对钢结构厂房的影响与限制性，需要加强对温度伸缩缝的科学化设计。一般情况下，在柱顶或者梁中间位置设计一个相应的滑动支座或者双柱[3]。在柱顶或者梁中间的反弯点设置滑动支座，能够最大限度的提升侧向位移的应用效果；在柱顶或者梁中间位置设置双柱，能够有效避免温度应力对钢结构材料的影响因素，增强钢结构厂房设计的应用性能。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        （三）钢柱设计
        在进行钢结构厂房钢柱设计的过程中，通常钢柱截面由组合截面与型钢截面组成。在设计组合截面的过程中，需要充分考虑到构件的受力性质以及受力大小等；在设计型钢截面的过程中，则需要重点考虑型钢的种类与型号之间的差异性。
        （四）支撑系统设计
        在进行支撑系统的钢结构设计环节中，需要将支撑体系的设置、支撑形式的设计以及隅撑的设计作为设计重点。首先，在支撑体系的构建过程中可以对屋面水平支撑的若干道进行纵向设计，并设计相同数量的柱间支撑与下柱支撑，有效连接各个平面构架，提升纵向荷载力；在设计支撑环节中，通常可以先设计一定厚度的砖墙，在钢柱位置进行锚固钢筋的设计，有效增强钢结构厂房的整体刚性；在进行隅撑的设计过程中，除了要依靠屋面、柱间支撑等稳固钢结构厂房的稳定性与整体刚度，还需要借助于设计相应的隅撑与檩条，有效降低结构支撑点之间的差距与屋面梁的长度等[4]。
        （五）节点设计
        在进行钢结构厂房设计中，加强对节点连接方式的重视程度能够有效提升厂房钢结构的安全性，充分运用钢结构的传力应力等特性，结合施工工程的建筑地点、场地环境以及吊装秩序等进行节点的连接方式选择。通常情况下，采用刚接、半刚接以及铰接发热节点连接方式，有效增强钢结构厂房建筑设计的安全性、稳定性与科学性。同时，在钢结构焊缝连接与螺栓连接的操作环节中，要注重操作的便捷性与密封性，最大限度的依据其施工特点采取合理的焊接操作，保证钢结构焊接处因残余变形以及残余应力的影响造成的低温冷脆情况发生。
        （六）隔热以及防火设计
        钢结构材料极易受到温度变化的影响，出现强度、塑性等现象。为了有效改善这种现状，需要做好钢结构的保温隔热与防火设计，采用浇筑混凝土、铺装耐火砖等形式来增强钢结构的保温隔热性能。另外，还可以通过疏导法与截流法等措施，提升钢结构厂房建筑的防火性。通过截流法将涂料喷涂于钢结构表面，不再受制于钢结构的几何形体变化，更加易于施工操作，有效提升钢结构厂房的耐火等级。
        （七）抗震设计
        地震对钢结构厂房的破坏性影响极为明显，增强钢结构厂房结构平面的对称性与完整性，使其质量与刚度分布均匀合理、质心与刚度中心相重合的重要关键。因此，在钢结构厂房的抗震设计中要做好柱间支撑的设计，重视钢结构厂房柱间支撑的数量、间距之间的设计合理性与计算规范性，有效确保钢柱与柱间支撑之间的稳固性连接，最大限度的提升厂房的减震效果。
        （八）立面设计
        在设计钢结构厂房内部构造时，需要重点强调钢结构的线条、色彩、变化以及规模等因素，综合化的考量这些因素对钢结构厂房建设发挥的作用与影响，全面提升建筑厂房的建设立体效果增强其观赏性与效能性等功能。比如，将采光窗设计在外墙位置处、运用彩色压型钢板等，有效提升厂房结构的整体美观性同时，还能够确保厂房的线条变化，产生良好的通风效果与采光效果。同时，要做好钢结构厂房的防锈处理，全面掌握钢结构厂房构建的布局、选址与材料、工艺等前提下，有效应用相关的设计理念与先进施工工艺进行防锈蚀问题的处理，使裸露在外部环境易腐蚀、生锈的钢结构构件处在相对稳定且良好的环境下，延长钢结构厂房的使用寿命。
        结语：钢结构厂房的设计要充分考虑到建筑工程的实际情况，积极采取钢结构材料的应用效能，提升钢结构厂房的安全性与稳定性，有效彰显出钢结构的优势特点，探索出建筑工程钢结构厂房设计的拓展性与延伸性。针对钢结构厂房设计中常见的细节问题，不断拓展与深化钢结构的应用范围，促进产业的健康稳定发展。
参考文献：
[1]刘虎堂. 钢结构厂房设计常见细节问题及其解决对策探微[J]. 城市建设理论研究(电子版),2018(26):55.
[2]于洋. 钢结构工业厂房设计的现状及改造措施[J]. 绿色环保建材,2019(03):57+59.
[3]王剑. 钢结构工业厂房设计改进对策及计算要点[J]. 建材与装饰,2017(29):96-98.
[4]苗宏恩. 钢结构厂房设计总结和问题探讨[J]. 建材与装饰,2020(03):109-110.