钢结构工业厂房设计及施工问题分析--中国期刊网

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钢结构工业厂房设计及施工问题分析

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：刘星

[导读] 摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。

        身份证号码：42102219871002xxxx 武汉市 430000
        摘要：近年来我国综合国力的不断增强，工业的迅猛发展，涌现出大量的工业企业。钢结构工业厂房建设施工相较于以往的工业厂房结构模式而言，其不仅是设计理念上的一种创新，同时也具有作业难度更低且施工成本不高的优势。而在实际施工中，工作人员还应充分利用起重设备与先进测量技术以及焊接技术等，来实现对工业厂房格局的进一步优化，确保能够满足绿色建筑的相关要求。本文就钢结构工业厂房设计及施工问题展开探讨。
        关键词：钢结构；工业厂房；施工关键问题；措施
        引言
        当今社会，钢结构在诸多建筑中的使用已经相当的普遍。通过在建筑中合理使用钢结构，不仅可以减少施工的时间，提高工程的进度，还能改变建筑的使用空间、降低材料的造价成本以及减少对周围环境造成重大的影响。因此，正确合理的使用钢结构对于建筑行业持续发展创新具有很重要的现实意义。
        1钢结构工业厂房建设优势
        1.1施工方便、成本低
        在工业厂房建造中，使用钢结构与传统使用的混凝土相比成本要低，而且很大程度上可以减少对周围环境造成破坏，并且即使在施工期间需要改变厂房空间的布局也较为容易。
        1.2提高建造效率
        通过选购专业制造厂商生产的合格金属构件，使得在建造工业厂房的准确性和质量上有根本的保证。建造所使用的构件从制造厂到建筑工地的运输时间上的缩短，提高工厂的建造速度。钢构件运到工地组装，需要把螺栓与螺母拧紧，以及其他构件的啮合固定等，组装简单快捷，提高了施工效率，在保证速度的同时还要保证工厂的质量，为工厂更早的创造出经济效益。
        1.3更加环保节能
        钢结构工业厂房在其建设施工中，更倾向于使用绿色环保材料，更注重对材料进行循环利用，因而其并不会对周边环境造成破坏，而这与绿色环保建筑施工的要求不谋而合，同时也符合节约型社会发展要求。
        2钢结构工业厂房设计中应注意的问题
        2.1做好防火设计
        不同于混凝土结构厂房，钢结构厂房非常容易受温度的不良影响，这导致钢结构厂房的防火能力相对较差。所以在开展钢结构厂房设计作业时，一定要科学开展防火设计以及隔热设计，提升工业厂房的可靠性与其安全性，使工业生产能够安全、稳定的进行。就此在开展设计工作时，需要明确划分以及定义厂房建筑火灾危险性类别、防火等级。除此之外，还需要基于相关规定要求以及防火规范，选择使用质量达标，同时和厂房建筑防火等级一致的钢构件，从而防止火灾对钢结构建筑带来过大的影响、损害。现阶段，可通过防火涂料的科学涂刷、使用，从而达到增强钢构件的耐火强度的目的。另外在开展设计工作时，相关设计人员还应当通过安全出口以及疏散楼梯的有效设计，从而使得火灾在发生之后，施工人员均得到及时的疏散，从而减少火灾事故损失。
        2.2立面设计
        对于那些采用轻质钢结构的建筑工程项目来说，其主要具有规模、色彩、变化以及线条四大特点。虽然在采用了彩色的压型钢板后，能够凸显出轻钢结构建筑具有丰富的色彩，但是在设计钢结构工业厂房时，施工工艺一定会对厂房的体型产生限制作用，同时工程的施工成本也会有所增加。而为了避免此类问题的发生，设计师在设计钢结构工业厂房时，建议尽可能的选择冷色调，这样不但能够提升工业厂房的档次和气势，同时也使得钢结构工业厂房看起来更加的立体。
        2.3抗震性设计
        在工厂使用钢结构的设计中，当地震烈度大于或等于6度的地区，为了防止地震对房屋造成破坏，建筑需要设置防震缝。

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防震缝要从基础顶面断开并要贯穿建筑物的全高。在设计使用钢结构的工业厂房时，房屋立面高差在6m以上或者房屋有错层并且楼板高差较大的时候，要对防震缝做出合适的技术调整。当使用钢结构的厂房高于15m的时候，建筑物的边缘部分要和防震缝中间的距离控制到150mm的范围。防震缝的设计需要根据实际建筑物的高度做出相对应的调整，以保持它的合理有效性。根据抗震的规范要求，抗震结构所使用的钢材应有合格的冲击韧性，通常，有抗震要求的一些厂房不会使用A级钢。
        2.4重点关注屋盖支撑系统及屋面的设计工作
        在布置钢结构工业厂房的屋盖支撑系统时，我们应综合的考虑柱网布置、厂房的高度和跨度、吊车吨位的大小、振动设备的情况以及屋盖的结构形式等因素，通常情况下，在屋盖的结构中都必须设置垂直支撑的结构，同时在天窗架上弦和屋架上弦还应设置相应的上弦支撑结构，如果在厂房内部有较大的振动设备或是屋架的间距超过了12m，那么还应设置相应的纵向水平支撑结构。在对屋面进行设计工作时，我们经常会用到以下两种方法：一是复合柔性钢屋面系统，其由保温层、隔汽层、防水层以及屋面彩钢板内板组成，受温度的影响较小，但是成本较高；二是双层彩色压型钢板内夹保温棉，这种做法应用较为广泛，但易受温度影响，并且存在着明显的热胀冷缩的问题。
        2.5钢结构工业厂房的性能提高设计
        基于钢结构工业厂房的用途，其应具有较强的抗震能力和耐热能力。在抗震性能设计上，采用刚度均匀的结构材料，并且正确布置结构支撑系统。对于地震频繁地区，可采用塑性材料作为厂房的主要材料。
        3钢结构工业厂房施工中应注意的问题
        3.1选择符合规范要求的钢结构材料
        钢结构的材料是建造这所厂房的重要基础，必须要选择质量有保证的生产厂家，根据规范要求，所需要的建材都要有合格的检测报告，甚至是螺栓都要严格把关，确保质量。其他的辅助吊车要检查它的承载能力，施工人员要有相应的操作能力和工作经验，坚决避免出现不必要的安全问题。
        3.2吊装注意事项
        由于钢结构构件较大，因此常采用拼装后的整体吊装模式。在这个过程中，确保钢梁的稳定性是关键。吊装应从柱间支撑跨开始安装对端部截面误差较大的吊车梁底部应调整垫板，采用螺栓将制动板与吊车梁进行连接，采用焊接的方式对其进行固定，并确保焊缝的清洁。
        3.3使用先进的施工技术
        在生产钢结构当中要使用先进的生产设备与施工技术。建筑的发展离不开先进的施工技术，先进的施工技术能够确保建筑安全顺利完成。先进的施工技术会弱化钢结构材料本身的缺点。在常温作用下，一般钢材的临界湿度为60%～70%，而钢铁的腐蚀一般是多为电化学腐蚀，钢结构材料会因为受到大气中的水分和氧或者其他污染物的作用而被腐蚀。因此，要综合考虑钢结构周围环境条件以及维护条件与施工条件和造价成本等各个方面，更要严格按照《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》、《钢结构工程施工质量验收规范》等规范要求来合理选用钢结构的涂装材料，并采用先进可靠的施工技术，力争有效保护钢结构材料，不伤害到材料表面的涂层。
        结语
        钢结构的设计效果以及质量直接关系到工业厂房建筑的稳定性与其安全性，所以在开展钢结构设计时，一定要考虑到工业厂房建筑的实际情况，与其具体应用方向。除此之外，在设计过程中，还应当将各种新型技术以及新型设计理念应用到钢结构厂房设计中，从而确保钢结构设计的有效性，同时降低厂房的钢材用量。
        参考文献：
        [1]卢文胜.浅谈加强钢结构厂房施工安全管理的措施[J].科学之友，2019（18）：112，114.
        [2]万甲兵.钢结构厂房施工过程易出现的问题及施工关键技术控制[J].建筑工程技术与设计，2018（24）：526.
        [3]于福华.如何控制钢结构厂房施工与安装质量[J].中国建筑金属结构，2018（20）：12.