陈德赟
陕西省现代建筑设计研究院 陕西 西安710021
【摘要】随着我国社会经济的飞速发展，工业经济也得到了突飞猛进的进步。为工业工厂的建设提供了越来越多的机会，钢结构的选择在工业厂房得到了很好的应用，由于钢结构节能环保具有强度高、重量轻、塑性好（延展性）施工周期短、生产方便、可重复使用的零件以及基础成本低等优点，因此近年来钢结构的新技术得到了广泛应用。在国内外新技术的发展和推广的基础上，结合高强度板及高效防火材料和高强度防腐涂料，在工业建筑中也得到了广泛的应用，因此钢结构在工业建筑领域得到了迅速的发展。本文分析了如何在工业厂房结构设计中应用钢结构设计。
关键词：工业厂房；结构设计；钢结构；应用
引言：经济的发展和工业化的改善促进了工业工厂的建设，与此同时，人们对工厂建设的需求也在增加，尽管最初的工厂厂房结构主要是钢筋混凝土，但由于建造周期长且需要更多的建筑材料，大多数制造企业已将其拆除。随着新型建筑材料的普及和使用，钢结构由于具有很强的柔韧性和抗冲击性，而且还具有节能和环保功能，所以开始用钢结构代替钢筋混凝土。近年来通过钢结构的设计和施工，在设计过程中仍存在许多关键问题，如何选择钢结构以及钢结构计算等等，这些问题对钢结构的安全性和质量产生了很大的影响。本文针对设计施工过程中的问题分析了对钢结构工业厂房设计应用。
1钢结构设计的优缺点
1.1钢结构有较大的开间
在我国大多数工业工厂的当前设计中，由于大多数工厂是大规模设计的，因此满足大跨度要求的钢结构被广泛使用。与传统的混凝土结构相比，在确保相同的梁高的前提下，钢结构的实际空间比混凝土的实际空间宽一些，这样有效地提高了布局的灵活性。
1.2钢结构的重量相对较小
在工业厂房的设计和施工中，钢结构的优点是与常规混凝土结构相比重量更轻，从而大大减轻了地基上的压力，另外钢结构系统极大地解决了混凝土结构抗震性能低和施工工艺繁琐的问题。
1.3有效提高施工效率
制造商使用高强度机械化生产来确保用于工厂设备制造的钢结构部件的金属部件的准确性和质量，生产的钢结构零件必须从生产基地运输到施工现场，组装工作只需要螺栓和其他工具进行加固，这种方法大大缩短了施工周期和有效简化了施工程序，充分确保了施工质量同时缩短了施工周期，使工厂的施工提前完成，更加经济从而为企业工厂创造了更多的利润。
1.4钢结构建筑的局限性
当前钢结构的耐火性能相对较低，并且钢结构的优异性能在建筑业中是普遍公认的，但有必要注意钢结构的缺点。通常在钢结构车间中，主体结构严重缺乏混凝土和钢筋混凝土的隔热性能，这在发生火灾时不能提供一定的安全保证，这对生命和财产构成了较大的威胁。同时，钢结构的抗腐蚀性能较差极其容易氧化，因此如果不首先采取有效的防护措施，腐蚀面积将会增加导致严重降低钢结构的强度。
2分析钢结构设计在工厂设计中的重要性
在实际的工业厂房设计过程中，钢结构设计是必不可少的组成部分，主要是指从钢结构设计蓝图到钢结构产品的演变过程，这对现代钢结构制造业的可持续发展非常重要。由于工业厂房结构设计的性质，现有的钢结构设计不仅具有几何组成，而且还详细表达了技术上的相关要素。因此对设计者的专业知识和能力的要求很高，并且在设计工业厂房结构设计的钢结构时，设计者必须严格遵守建造者的施工蓝图要求。完全掌握项目的施工进度和安装技术要求，工程图纸的设计要点，并通过图纸的平面设计建立完整清晰的三维结构以确保钢结构设计的高质量。此外，设计师必须在工厂的结构设计中实际遵守钢结构设计规范，并真正了解建筑物的载荷条件以及钢结构的要求和特性。只有这样才能设计出合理的连接节点形状以满足国家的标准要求，同时设计师在工业厂房结构设计中加强了钢结构设计核心部分的优化设计，从根本上认识到钢结构设计在工业厂房结构设计中的重要性，不断提高了设计效率，促进项目建设的顺利进行。
3工业厂房钢结构设计要点分析
3.1防火设计
与混凝土结构相比钢结构对温度变化更敏感，防火性更差，因此有必要加强对钢结构的隔热和防火设计的关注，以确保工业厂房的安全性和可靠性，并确保工业生产的稳定发展。相关设计者必须清楚地识别和定义工厂的火灾危险类别，并确定工厂的防火等级。同时必须严格遵守相关法规和防火要求，使用达到耐火水平的钢制部件，以最大程度防止火灾对钢结构的破坏作用。当前为了提高钢构件的耐火极限，通常在钢结构的表面上涂一层防火涂料，以确保钢结构工厂建筑物的防火水平。此外，设计人员应采取适当的预防措施，例如从各个角度进行全方位分析以及疏散楼梯和安全出口的合理设计，以便在工厂发生火灾时紧急疏散人员可以将损失降到最低。
3.2防腐设计
由于钢结构的性质，据认为它在大气中容易被氧化和腐蚀，潮湿的环境使氧化恶化，并且钢结构的腐蚀更加明显和严重。钢结构的腐蚀会减小零件的横截面，在表面上形成局部锈蚀坑，并且在施加力时会出现应力集中，这会大大缩短钢结构的使用寿命。设计人员必须根据工厂的具体环境提出合理的计划和对策尽可能防止钢结构的腐蚀。目前我国的钢结构腐蚀防护主要是通过在钢结构材料的外表面覆盖一层防锈涂层来隔离腐蚀因素，例如氧气、水蒸气和氯化物。在钢结构中实现离子对钢结构的有效保护，在使用防锈材料时，必须根据其他零件的防锈和防锈要求更改涂料的厚度。
3.3抗震设计
抗震设计是易受地震影响的工业厂房钢结构设计的重要组成部分，应加强钢结构的抗震设计，提高钢结构厂房的抗震性和安全性。设计时钢结构的布置应均匀对称，结构的力传递应清晰有效以减少振动对建筑物的伤害。同时，有必要选择一种科学合理的连接方法以确保屋架和屋面板，屋架和立柱之间的可靠连接以防止节点损坏。此外，必须通过适当的纵横比调整和减震方法来加强柱和墙的凝聚力，并最大化工厂建筑物的抗震效果。
3.4负载设计
荷载设计在工业厂房的钢结构设计中也非常重要，在某种程度上，荷载设计的实施是钢结构设计的先决条件，尤其要强调荷载值的准确性，以确定计算的可靠性和钢结构的设计效果。
3.5钢结构设计和工厂工艺设计调整
钢结构车间是企业生产的重要领域，如果钢结构车间与整个生产模块的工艺设计不符，将影响正常的生产运行。钢结构车间与工艺设计之间的差异主要体现在：钢结构车间墙体的厚度和高度不符合工艺设计指标，钢支架的分布不合理。设计者应根据工厂的实际施工条件和企业的施工要求选择合理的钢支撑。除了钢支架的形状外，钢还是影响建筑性能的重要因素，例如无缝钢管具有可以用作液体输送管的中空部分，而圆形钢是可以稳定钢结构的刚性钢。因此，在选择钢材时需要考虑它是否符合工厂的工艺设计要求。
3.6注意钢结构的计算过程
钢结构计算通常使用结构设计软件计算程序。计算结果的评估是钢结构设计的重要组成部分。它比较和分析不同软件的计算结果，并最终选择最合适的部分以节省成本。在为大雪地区选择载荷值时，设计人员应考虑根据该地区的实际降雪量适当增加钢结构上的载荷，并确保最大载荷能承受最大降雪。在设计组件时，应充分注意这些结构参数的重要性，例如净横截面和厚度比。在设计连接时，应根据施工条件选择适当的连接方法，当采用耐压连接时，考虑到轴承压力和剪切力的要求，不应在整个端面上安装螺栓。应讨论连接位置是否合理，施工是否方便。
结语：随着我国社会经济的发展，各种工业厂房的建设步伐加快，应综合考虑生产技术和经济技术因素的影响，兼顾经济因素和使用要求应采用哪种结构形式和结构布局。钢结构已被充分地应用于工业厂房结构的设计中，钢结构形式的工业厂房无疑具有其他结构形式所没有的显着优势。上面对钢结构的设计进行了简单分析，并为设计人员将来应用于相关设计提供了一些参考依据。
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