摘要：建筑鋼結(jié)構具有自重輕、建筑周期短、施工快速方便、工地清潔、效率高；耐熱性能好，仿熱、防腐性好；結(jié)構主體感美觀，色彩活潑生動，提升企業(yè)形像；大跨度、空間使用率高，成本底；安全性好，抗震能力強等諸多優(yōu)點，使其應用范圍廣泛。近幾年在新建或改建工業(yè)廠房中，取消了單一的混凝土柱、吊車梁和屋架結(jié)構件，多數(shù)采用鋼結(jié)構形式。由于鋼結(jié)構強度高、硬度大，不但安裝中柱網(wǎng)間距可以增大，而且凈空也可以增高，同時也易滿足設備及工藝的要求。本文通過對鋼結(jié)構工業(yè)廠房中的設計和施工兩方面，進行闡述希望對鋼結(jié)構的設計和施工工作提供一些有益參考。
關鍵字：鋼結(jié)構工業(yè)廠房設計與施工 中圖分類號：TU391
文獻標識碼： A
一、鋼結(jié)構工業(yè)廠房設計
鋼結(jié)構工業(yè)廠房因其特殊的構造原理，所以在施工前期設計時和一般的混凝土建筑設計有一定的差異，在鋼結(jié)構廠房設計中應考慮的主要問題：建筑平面及支撐結(jié)構設計、防水設計、抗震設計、通風設計、耐熱性設計。
1.1建筑平面及支撐結(jié)構設計
建筑平面和支撐結(jié)構設計主要包括柱網(wǎng)設計和剖面設計、定位軸線確定、建筑立面設計。在柱網(wǎng)設計中主要考慮的是廠房支撐系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，在此基礎上還要確保廠房空間設計達標，所以在設計初期應根據(jù)建筑場地的自身特點從整體考慮支撐系統(tǒng)，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。廠房的定位軸線是確定廠房主要承重構件位置的基準線，同時也是設備安裝，施工放線的依據(jù)。依據(jù)我國現(xiàn)行的《廠房建筑模數(shù)協(xié)調(diào)標準》中的規(guī)定，定位軸線的劃分與柱網(wǎng)布置是一致的，通常把廠房定位軸線劃分為橫向和縱向。垂直與廠房長度方向的稱為橫向定位軸線，平行于廠房長度方向的稱為縱向定位軸線。建筑立面設計應考慮簡潔大方，比例恰當，達到完整均勻，節(jié)奏自然，色調(diào)質(zhì)感協(xié)調(diào)統(tǒng)一的原則。
1.2防水設計
上文我們提到過鋼結(jié)構工業(yè)廠房有其特殊性，其中防水就是一項重要和常見問題，鋼結(jié)構廠房漏水原因很多，但主要就是設計問題和施工問題。施工過程中對屋面圍護不注意保護，隨意踩踏屋面，破壞了屋面的平整甚至出現(xiàn)裂紋，天溝不進行防腐。所以根據(jù)這些問題再放水設計中，首先應嚴格按照設計規(guī)范，不得因為節(jié)省造價而隨意降低設計指標，同時應結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況進行設計。施工技術人員通過熟悉圖紙，圖紙會審，明確設計意圖，熟悉工程結(jié)構構造特點，節(jié)點細部構造，設防層次，采用的材料，確定施工工藝的技術要求，編制切實可行的施工方案，明確工段劃分、施工順序、施工進度、操作特點等技術保證措施，考慮工程防水的每個細節(jié)，使設計意圖得以貫徹落實。采用合理的屋面構造方案及細部節(jié)點構造處理措施，加強現(xiàn)場控制是保證屋面排水順暢，防水密閉的關鍵。
1.3抗震設計
在建筑鋼結(jié)構中，鋼結(jié)構具有抗震性能高、工業(yè)化生產(chǎn)程度高、施工周期短、節(jié)能環(huán)保、便于運輸、施工速度快、延展性好等優(yōu)點，特別是鋼結(jié)構建筑所具有的延展性可以衰減地震波，減少地震對建筑的破壞性。所以在鋼結(jié)構抗震設計中應考慮場地影響結(jié)構的地震反應，結(jié)構地震反應大小決定了結(jié)構的震害。在抗震設計時要求建筑形狀規(guī)則，結(jié)構力求對稱，以減小質(zhì)量中心與剛度中心的偏離；在設計圖紙中具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑，結(jié)構應具有多道抗震防線，抗震體系應有最大可能數(shù)量的內(nèi)部和外部富余度，能在結(jié)構適當部位有意識地建立起系列有利的屈服區(qū)以使結(jié)構既能吸收和耗散大量地震能量，一旦破壞易于修復。鋼結(jié)構抗震設計設計涉及的方面很廣而且內(nèi)容極其豐富，以上我們所論述的只是其中一部分�？傊�，抗震概念設計始終貫穿于結(jié)構設計中的各個階段，它是建筑抗設計重要組成部分。
1.4 通風設計
鋼結(jié)構廠房的通風方式有兩種，即自然通風和機械通風。自然通風是利用空氣的自然流動將室外的空氣引入室內(nèi)，將室內(nèi)的空氣和熱量排至室外，廠房的特點可利用室內(nèi)外的溫差造成的熱壓和風吹向建筑物而在不同表面上造成的壓差來實現(xiàn)通風換氣，不失為一種經(jīng)濟合理的通風方式。因此，在廠房的平面布置上要使廠房長軸與夏季主導風向垂直，便于組織穿堂風，以側(cè)墻上的側(cè)窗和山墻上的大門作為主要的通風道。
二、鋼結(jié)構工業(yè)廠房的施工
2.1鋼結(jié)構工程施工中原材料的控制
原材料是任何工程中都需要重點控制的關鍵因素，尤其是鋼結(jié)構工程中，因為材料的特殊性，因此對材料質(zhì)量的控制成為施工質(zhì)量控制措施的重點。原材料的質(zhì)量控制，鋼材料應當具備一定的抗拉伸和屈服強度，延伸性和微量元素的含量應當保證符合設計的要求；施工用鋼材應當資質(zhì)齊全，具備質(zhì)量說明書，品種、規(guī)格、性能等都應當按照設計并符合相關的國家標準，尤其是化學成分；在材料到達現(xiàn)場后，在施工前應當對材料進行必要的檢測或者試驗，以此保證材料的基本性能符合設計的要求，必要的檢測手段有：理化檢測、無損檢測等。原材料的變形控制。鋼材料引起特性在運輸或者儲存過程中，會因為自身或者外力的作用而產(chǎn)生變形，此種情況普遍存在于搬運和堆放、下料等過程中。
2.2 鋼結(jié)構施工中的質(zhì)量控制措施
2.2.1質(zhì)量控制中首先從審查開始，應對圖紙進行必要的會審和交底，施工圖是施工的主要依據(jù)，工程開始前必須組織施工人員對圖紙進行審議和技術交底，同時按照施工圖對技術條件、人員、設備條件等進行了解，如出現(xiàn)遺漏或準備不足的應當及時調(diào)整。
2.2.2鋼結(jié)構的質(zhì)量和材料的驗收，此項目雖然有材料檢測環(huán)節(jié)作為保障，但是在施工前安裝前還需要對材料和構件進行必要的檢查，保障質(zhì)量；鋼構件在安裝時，柱和梁的安裝應當注意對柱底部的墊片進行檢查，保證墊實、平整，鋼柱是否出現(xiàn)位移或者偏斜，鋼梁應保持水平、沒有彎曲，螺栓緊固程度符合要求，并對表面進行必要的清理，合格后方可進行吊裝。完成鋼結(jié)構安裝并形成固定單元后，應進行驗收，合格后就可以安裝施工進度處理底板、基礎面等工作；
2.2.3焊接的質(zhì)量控制，焊接是鋼結(jié)構施工的另一個重點，應進行嚴格的質(zhì)量控制。焊接前應對焊條進行必要的質(zhì)量檢查，即對前期的質(zhì)檢材料進行審核，對照焊條的規(guī)格進行檢查，保證其質(zhì)量合格。同時施工時應進行實時的檢查，檢查焊條表面是否有裂紋、焊瘤，一二焊縫上不得有氣孔、夾渣、弧坑裂紋；一級焊縫不得出現(xiàn)咬邊、焊接不滿等缺陷，一二級焊縫都應當進行無損檢測，在規(guī)定的部位保留焊工的鋼印，以便監(jiān)督和管理。
2.2.4鋼結(jié)構工業(yè)廠房的設計應嚴格按照相應的規(guī)范要求對高強螺栓進行相應的保存和管理，并根據(jù)工業(yè)廠房的設計施工的要求和規(guī)范進行檢測，同時也對摩擦面的抗滑系數(shù)進行復檢試驗。在相應的高強螺栓安裝之前應清理好連接板，安裝過程保持接觸面的平整，接觸面要大于百分之七十五，邊緣的縫隙應不大于0. 8毫米，高強螺栓應順利穿入，不能敲打或是切割打孔，也不能將其作為臨時的安裝螺栓，擰緊時應按照同一個方向進行擰緊，當天安裝的高強螺栓應在當天之內(nèi)終擰完，規(guī)格較大的六角螺栓應在終擰后48小時內(nèi)檢查，扭剪型高強螺栓終擰后應擰掉梅花頭，定期檢查和更換欠擰、超擰的高強螺栓。
三、結(jié)束語
鋼結(jié)構的工程因為其自身的優(yōu)勢在建筑中獲得了普遍的認可和應用。鋼結(jié)構引起特殊的施工選材和施工藝，在工程的施工質(zhì)量控制中與其他的建筑有所區(qū)別，因此在施工的質(zhì)量控制中也有著明顯的不同。同時因為鋼結(jié)構的特殊性，其質(zhì)量一旦出現(xiàn)問題不僅僅會影響到施工的進行，更會影響到工程在實際使用中的安全性能，因此在施工中應當重點對鋼結(jié)構的施工質(zhì)量進行嚴格的監(jiān)督和控制，以保證消除施工和使用中的安全隱患，保證建筑的質(zhì)量。
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