【摘要】隨著科技的發(fā)展，我國的建筑中鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的磚混結(jié)構(gòu)，而且鋼結(jié)構(gòu)在實際運用中還有很多的優(yōu)點，成本低、抗震性強、易安裝、污染小。在建筑中已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用，并且對建筑工程的質(zhì)量有著直接的決定性作用。所以，要對廠房建設(shè)施工中鋼結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量和施工技術(shù)進行研究，保證廠房建設(shè)的質(zhì)量，也促進建筑工程的發(fā)展，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。
【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；工業(yè)廠房；設(shè)計
引言
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在我國應(yīng)用的時間并不長，其具體的設(shè)計及施工技巧都還在探索階段。雖然鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房有很多優(yōu)點，但作為一種材料，它也有很多缺點，例如防火性能差、易銹蝕等，在設(shè)計與施工的過程中一定要考慮到這些因素。
一、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點
1、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的優(yōu)點
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的優(yōu)越性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①施工簡易、靈活。用于生產(chǎn)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的構(gòu)件可以在工廠中批量生產(chǎn)，相對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑來說，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工速度快、施工簡易方便、安裝快捷，在縮短施工周期方面占據(jù)了絕對性的優(yōu)勢。②綜合性能好、自重輕。一般鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房由于其結(jié)構(gòu)上的簡易，先進的材料自重較輕的特點，與其它工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)材料相比可以減輕建筑物整體結(jié)構(gòu)重量的30%之多。在地基承載力較低和地質(zhì)問題多發(fā)的地方，用于這種材料就具有了明顯的優(yōu)越性能。同時，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房還具有所占空間小的特點，在現(xiàn)如今寸土寸金的時代里，更是得到了廣大建筑設(shè)計者和建筑商的青睞。③環(huán)保。環(huán)保在現(xiàn)在整個人類社會中已成為了共同關(guān)注的話題，環(huán)保問題關(guān)系著人類社會的長遠發(fā)展和生存質(zhì)量，因此，世界各國都在不斷的積極投身到環(huán)保工作當(dāng)中。在這種大的潮流驅(qū)動下，鋼材作為一種高強度、高能效的材料，由于其鋼結(jié)構(gòu)體系本身就是一種綠色環(huán)保型的建筑結(jié)構(gòu)體系，其再循環(huán)利用的可能性和必然性都要比其他材料的工業(yè)廠房建筑大得多。綜合上述優(yōu)勢，專家認為，鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房無論從經(jīng)濟還是從長遠考慮，其綜合性能優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系。
2、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的缺點
任何東西的存在都具有兩面性，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房同樣也需要對其進行兩面性的分析。它所具有的優(yōu)點所有人都有目共睹，但是基于這種優(yōu)點下的缺點也不容被忽視的，主要表現(xiàn)在以下幾點：第一，防火性能差。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的主體結(jié)構(gòu)由于沒有鋼筋混凝土和水泥混凝土的隔絕，一旦發(fā)生火險，后果是嚴重的。因此，從任何一方面考慮，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房都應(yīng)做好防火工作。第二，易銹蝕。鋼的主要成分是鐵，在潮濕的空氣當(dāng)中，很容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被銹蝕。被銹蝕之后的鋼如不及時處理，銹蝕的速度將會成倍增長。
二、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計
1、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房支撐系統(tǒng)的設(shè)計原則
為了確保鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間設(shè)計達標，應(yīng)適當(dāng)提高其整體制度，傳遞和承受縱向水平力。從而避免壓桿失穩(wěn)，防止桿件產(chǎn)生過大的變形開裂。并且還要確保車間吊車的整體設(shè)置以及廠房的高度、跨度和溫度區(qū)段的長度等情況布局可靠的支撐系統(tǒng)。下柱支撐的位置是決定廠房縱向結(jié)構(gòu)變形方向的重要梁柱，它影響著溫度應(yīng)力的大小，所以，下柱支撐應(yīng)盡可能設(shè)在溫度區(qū)段的中部。使吊車粱等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。
2、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的抗震設(shè)計
2.1在總體布置方面要求廠房剛度均勻分布和結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，使廠房變形協(xié)調(diào)受力均勻，盡量避免因結(jié)構(gòu)鋼度不均勻?qū)拐鹪斐刹焕绊懀瑥S房橫向結(jié)構(gòu)宜采用鋼架與梁柱有一定的框架。這樣可以充分利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性能并減少橫向結(jié)構(gòu)變形。
2.2.對于鋼結(jié)構(gòu)廠房的失效，一般情況是因為桿件失穩(wěn)而造成并非桿件強度不足的原因，合理設(shè)置支捧系統(tǒng)可以保證廠房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，對結(jié)構(gòu)廠房尤為重要。
2.3在防地震設(shè)計時應(yīng)注意鋼結(jié)構(gòu)對廠房搭建的影響。
3、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中的防火設(shè)計
鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房具有較差的防火能力。在100℃以上的受熱溫度針對于鋼材時，溫度若不斷升高，鋼材在抗拉的強度上就會逐漸降低，增大塑性的現(xiàn)象也會出現(xiàn)。如果達到250℃以上的溫度時，鋼材還會產(chǎn)生徐變的現(xiàn)象。如果達到500℃以上的溫度時，會立刻變成最低的鋼材強度。因此我們有必要按照相應(yīng)的建筑設(shè)計中的防火規(guī)范，將廠房發(fā)生火災(zāi)的危險性等級有效確定，以這樣的方式讓鋼結(jié)構(gòu)能夠符合耐火極限的相關(guān)要求。并且，專業(yè)的設(shè)計人員在設(shè)計的過程中，要把保護鋼結(jié)構(gòu)放在首位，最好選用鋼結(jié)構(gòu)的防火方式。當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)廠房中，在防火保護方法中得到廣泛應(yīng)用的是，將鋼結(jié)構(gòu)的防火涂料涂在鋼結(jié)構(gòu)的表面上，火災(zāi)若發(fā)生的時候，能夠起到耐火隔熱的作用，那么鋼構(gòu)件的耐火極限就會得到提升。
三、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)注意的問題
鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房是企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的一個模塊，廠房都是為生產(chǎn)服務(wù)的。廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計不符合要求常表現(xiàn)為：鋼支架分布不合理，墻體厚度、高度、寬度指標不足等。鋼結(jié)構(gòu)的形式包括空間桁架、框架、平面桁架、輕鋼、索膜、網(wǎng)架、塔桅等，設(shè)計師應(yīng)根據(jù)企業(yè)的建廠條件和具體要求選擇結(jié)構(gòu)，對于懸掛荷載偏大的應(yīng)選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，從而減小建筑荷載。此外，廠房結(jié)構(gòu)選型還可以通過采用不同的材料來做支撐結(jié)構(gòu)，對于懸掛荷載偏大的應(yīng)選擇網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，從而減小建筑荷載。此外，廠房結(jié)構(gòu)選型還可以通過采用不同的材料來做支撐結(jié)構(gòu)，具體選擇應(yīng)根據(jù)其使用要求，合理選擇焊接鋼管、無縫鋼管等材料來滿足結(jié)構(gòu)需要。無縫鋼管具有中空截面，可以用作輸送流體的管道；鋼管與圓鋼等實心鋼材相比，在抗彎抗扭等強度時，由于其質(zhì)量較輕，用于廠房結(jié)構(gòu)可增強鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，在廠房設(shè)計中首先要滿足工藝要求，結(jié)構(gòu)設(shè)計也一定要滿足工藝條件，特別是在方案設(shè)計階段，設(shè)計人員應(yīng)多參與工藝協(xié)調(diào)，多了解工藝布置，以便減少設(shè)計和施工不必要的麻煩。而一些企業(yè)在進行鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計時，沒有從大局上把握設(shè)計思路，造成廠房占地位置劃分不合理或企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的面積不能充分利用。
四、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的前景
工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計目前來看在現(xiàn)代化的設(shè)計理念的深度應(yīng)用上還有很大的進步空間，但其對于設(shè)計人員的基本知識及能力要求還是很高的。目前我國工業(yè)的發(fā)展在轉(zhuǎn)型階段，不過工業(yè)發(fā)展肯定是不可替代的，因此工業(yè)會不斷進步，工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用前景也是十分光明的。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計在板、殼等的考慮上還有大的提升空間，隨著計算分析軟件的進步，將會使得鋼結(jié)構(gòu)在保證安全性的前提下經(jīng)濟性也有很大的提高。目前比較典型的輕鋼結(jié)構(gòu)以其100%可回收的優(yōu)勢、簡單快捷的安裝和輕便經(jīng)濟的用鋼量受到了行業(yè)的青睞。尤其是在傳統(tǒng)的工業(yè)廠房之外，開辟了工業(yè)輔助用房領(lǐng)域。目前，輕型鋼結(jié)構(gòu)由于更好的經(jīng)濟性、設(shè)計施工的規(guī)范性、良好的美觀效果、環(huán)保節(jié)能，以較高的增長率快速發(fā)展。在工業(yè)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型后，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計必將會隨之有一個較大的改變。由于環(huán)境的不斷惡化，我們今天更加注重環(huán)保，提倡綠色建筑。綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。
結(jié)語
鋼結(jié)構(gòu)廠房的基礎(chǔ)設(shè)計是保證廠房順利建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，對整個廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、工作安全都起著非常關(guān)鍵的作用。在進行廠房基礎(chǔ)設(shè)計時必須綜合考慮基礎(chǔ)形式的選擇、基礎(chǔ)的受力分析、完整精密的設(shè)計步驟以及對關(guān)鍵問題的解決等，這對于整個鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)具有非常重要的意義。
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