钟延营 刘海军
中汽研汽车工业工程（天津）有限公司 天津 300300
摘要：工业厂房钢结构形式的设计合理性保证了厂房的使用可靠性和稳定性，是安全生产的前提，所以设计人员要根据实际环境和使用要求，对厂房的钢结构设计进 行全方面考虑，使其更高程度的满足现代工业建设对结构设计提出的最新要求，为了进一步明确如何更为科学的应用钢结构设计，特此展开本次研究，希望能够有效推进我国现代工业建设发展，使其更高程度的满足现代经济建设需求。
关键词：工业厂房;结构设计;钢结构设计;应用研究;
1钢结构建筑的特点
钢结构本身具有较高的强度，在发生地震时，能够很好地消耗部分地震能量，降低地震造成的冲击，从而让损失降到最低。其次，钢结构可以有效承担施工荷载和结构荷载，在具体施工过程中可以节省大量的模板材料，促进了施工成本的降低。此外，钢结构建筑对现代住房产业的发展有很好的适应性，其商品化程度较高，在工业生产中适合批量生产。
2钢结构在工业厂房结构设计中的应用优势
2.1钢结构质量较轻
钢结构与传统的混凝土结构相比较，其质量较轻，在实际工业厂房建设中能够较好地减轻对基础持力层的压力。同时，在实际建设过程中钢结构因其轻质的特征，在运输和施工方面具有较大的优势，因此，可以有效解决混凝土结构施工工序复杂等难题。除此之外，在地震发生时可避免因质量过大吸收更多的地震能量，具有良好的抗震性能。
2.2钢结构开间较大
通常情况下，在钢结构布置方案相同的环境中，钢结构的开间要比混凝土开间大很多。在进行钢结构的排列工作时，灵活性较强，并且还可以有效满足设计工作的需要。除此之外，钢结构形式的应用还可以通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，增加户内有效面积。
2.3有效提升施工效率
在对工业厂房进行设计的过程中，钢结构制造厂家一般会 使用机械化生产来制造钢结构构件，这就使得钢结构具有很好的质量和精度。此外，钢结构制造厂家通常会将加工完成的钢结构组件送到施工现场，对钢结构构件进行组合装配的过程也比较简单方便，可节省大量时间，有效促进了工业厂房施工效率的提升。
2.4较高的经济性和便捷性
通过焊接或栓接完成相关位置的连接，从而降低耗材的使用。同时，钢结构在单位价格上对于其他材料也具备一定的优势，这也是该结构应用于工业厂房钢结构设计的重要原因。此外，钢结构设计另外一个重要优点就是便捷性，对于设计结构类型来说，利用钢结构设计能够在很大程度上让设计流程得到简化，从而促进了设计工作的顺利进行，有效提升施工效率。
3工业厂房结构设计中钢结构设计的内容
3.1钢结构工业厂房结构设计
任何建筑工程，都需要结构的设计作为加工钢构件及施工的依据。所以钢结构工业厂房的设计也是不例外。设计者根据工业厂房的实际环境，生产工艺，采用合理的结构形式方案。根据当地风压、雪压等荷载工况的不同，经过系统计算，设计出合理结构构件截面。并且图纸需要对施工材料的型号、规格、施工顺序、条件等都需要有明确的标注，避免不同技术施工的工作人员对施工结果造成不必要的影响。
3.2钢结构工业厂房防火设计
钢结构材料的性能主要受温度的影响比较大，较大的温差会对厂房的稳定性造成影响。所以在钢结构工业厂房的设计时，要重点考虑温度的影响和防火方面的设计。
首先，设计人员要熟知和重视火灾的危险类别、防火要求及规范等，要在设计过程中，要把防火性设计放在首位，且设计要包含消防通道、消防设施等，保证工作人员的生命安全 。其次，在具体施工的过程中，要采用具有一定防火能力的构件，要对钢结构涂抹防火涂料，进一步减少火灾带来的隐患，全面提高钢结构厂房的防火性能。
3.3钢结构工业厂房抗震设计
根据工业厂房所处地理位置的抗震规范要求，对钢结构工业厂房采取相应要求的抗震设计。这就要求设计者在设计的过程中，需要明确建筑物的传力路径，保证整个结构的受力路径是明确的。不同结构形式，合理设置横向结构和纵向结构，控制厂房变形在规范要求范围内，避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失抗震性能。建筑结构在地震过程中受到的损伤，多是由于支撑结构的构件达不到具体的强度要求，这样在地震力作用下，建筑结构的 稳定性得不到有效支撑点，从而发生倒塌。因此在钢结构工业厂房设计过程中，需要保证厂房支撑系统的科学性和合理性，全面提高工业厂房结构的稳定性，确保钢结构工业厂房达到较好的抗震性能。
4钢结构设计强化策略
4.1确定施工方案
受到流程配置要求和施工工艺的影响，基础施工时应考虑设备基础的影响，条件允许下可同时施工，另外做好地脚螺栓的预留，尤其位置的准确性，应对埋设精度进行多次复测。一般工业厂房高度较大，使得钢柱截面较高，应采用座浆垫块法来保证钢柱标高。单根柱的安装没有其他构件为附着时应采取一定固定措施。梁柱施工时应先采用安装螺栓进行组合吊装，待整个结构有一定稳定作用后方可大面积施工安装。待梁柱支撑全部调试完成后应及时完成高强螺栓的终拧，在此过程中，能够确保整体抗结构抗侧弯具有一定的稳定性和强度。
4.2优化结构计算
随着现代技术的不断发展，钢结构工业厂房的设计，设计 人员根据现场的测量结果，会利用相关的计算机软件，对不同的要求进行相关技术，从而得出不同的验算结果，更加的全面和精确，不仅提高了工作效率、施工效率，也能核算出最优方案，减少了反复修改方案的次数。
4.3协调整体布局
工业厂房的钢结构设计要与整体的生产模式相匹配，这是保证企业正常生产的必备条件。所以设计者，要充分考虑工业厂房的实际用途，设计经济实用的钢结构工艺。所以在通常情况，设计者要根据生产需求，在满足厂房墙体厚度和高度的条件下，合理分布钢结构支架，保证整个厂区受力均衡，通常情况下，钢支架具体包括框架，索膜，塔桅，空间桁架，平行桁架，网架等多种分布形式。相关工作人员在具体进行项目设计之前，需要充分了解工业厂房生产需求，确保结构布置和生产工艺可以为对方提供一定的便利条件。在设计工艺布置图之前，建设方必须提供工 艺图，确保设计师能够充分理解工艺布置和柱间支撑位置的关系，与此同时，还需要确保工业厂房结构能够最大程度满足需求，进而保障整体结构具有更高的合理性和安全性。除此之外，在具体设计过程中，还需要对钢材结构性加强重视，在选择应用钢材时，相关人员必须对其整体工业设计方案全面掌握，基于具体要求进行钢材采购，保障厂房整体性能。
5结语
工业厂房结构体系以及结构设计是否具有科学性和合理性，会对工业厂房的安全及稳定具有重要的影响，从而决定工业建设能否健康稳定发展。在当前的工业厂房结构设计中，钢结构的应用较为普遍，但钢结构也存在着稳定性相对差的问题，所以在进行工业厂房钢结构设计工作时应针对性地加强这几个方面的设计工作，从而让工业厂房的安全性和稳定性得到保障。
参考文献
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