工業(yè)廠房鋼結構設計應用研究

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【摘要】本文針對工業(yè)廠房結構設計中鋼結構設計方法進行分析和研究。工業(yè)廠房鋼結構的應用在很大程度上簡化了工業(yè)廠房的結構，提高了工業(yè)廠房結構的舒適程度，具有更大的經濟效益，利用空間的效率，因此，在設計未來的工廠結構時，必須保證其設計工作的可靠性和可行性，確保鋼結構充分發(fā)揮作用。

【關鍵詞】工業(yè)廠房工程；鋼結構設計；應用；分析

1.工業(yè)廠房鋼結構設計的特點

鋼結構在設計工業(yè)廠房時，針對不同的用途，有著明確的特點，以下幾部分在設計時需要注意。

1.1便捷性

鋼結構在工廠結構中的應用基本上反映了便捷性，這種便捷性也是鋼結構的重要優(yōu)勢，特別是與以前的設計相比，使用鋼結構建設工業(yè)工廠可以更容易地去應付困難和復雜廠房的設計，取得良好的結構建設效果和效益。鋼結構工業(yè)廠房所需的施工時間比其他結構工業(yè)廠房短，鋼結構的結構的搭建要簡單容易得多，建設往往取決于環(huán)境氣候等因素，從生產到加工的鋼結構可以在工廠內完成，只需要在施工場地組裝和使用[1]。因此，鋼結構工業(yè)廠房的施工周期縮短了，比其他工業(yè)工廠的建設周期更短。

1.2經濟性

比其他結構類型的工業(yè)工廠，使用鋼結構在經濟上有更大的優(yōu)勢，通過鋼材料組裝，可以進一步減少建筑材料的使用，而且在每立方米單位材料成本方面也有很大的優(yōu)勢，這也是鋼結構的經濟性優(yōu)勢。許多工業(yè)工廠設計模型均采用了鋼結構，這是其主要原因[2]。鋼結構可以回收，從而降低資源成本。

1.3空間利用率好

在工業(yè)廠房的結構設計中，使用鋼結構進行設計，在空間使用效率方面也有很大的價值和優(yōu)勢，因為工業(yè)廠房使用鋼結構進行組裝和安裝，它本身的空間明顯小于其他類型的建筑結構，因為這種鋼結構的工業(yè)工廠有很高的可變性。因此，這也將有助于使外層空間的設計多樣化，從而提高今后利用外層空間的效率，在工業(yè)設施有更好的使用效果[3]。

1.4具有良好的塑性和耐性

在重載或大負載的情況下，其他工業(yè)設施可能出現斷裂，而鋼結構可能會重新分配力承受作用，通過調節(jié)受力作用降低力壓幅度，從而避免結構破壞。因為它具有良好的可塑性和強度，所以在發(fā)生地震時，工業(yè)工廠的鋼結構可以通過其本身的塑性特性，進行適當變形，在一定程度上消除破壞性地震力，達到抗震目的。

2.工業(yè)廠房的鋼結構設計要求

2.1防火設計方面

與混凝土結構相比，鋼結構更容易受溫度變化的影響，防火能力較弱。因此需要確定工廠的防火危險程度，同時嚴格遵守有關的防火安全標準和要求；使用防火級鋼結構，盡量減少火災對鋼結構的破壞性影響。為了提高鋼結構的耐火性，一般在鋼結構表面涂耐火涂料涂層，保證鋼結構建筑物的耐火性。除此之外，設計師還應進行與預防性工程相應的綜合分析，如設計撤離救生梯和安全出口，以確保在發(fā)生火災的情況下，建筑物能夠應急疏散人員，以盡量減少火災造成的損失。

2.2防腐設計方面

鋼結構的性質決定了它在空氣中容易出現氧化、腐蝕，在潮濕的環(huán)境中的氧化作用比較明顯。設計人員應采用鋼結構外防腐涂料，隔絕氧氣、水蒸氣、氯離子和鋼結構中的其他腐蝕性因素，從而，保證有效保護鋼結構。在防腐材料涂于不同部位時，應當根據防銹要求改變涂層厚度。

2.3抗震設計方面

抗震設計是設計工業(yè)廠房鋼結構的重要環(huán)節(jié)，特別是在震性高的地區(qū)，更需要加強鋼結構抗震設計，切實提高鋼結構工廠的抗震性。在設計鋼結構配置時應做到均勻和對稱。在屋架和屋架之間創(chuàng)建可靠的連接，以避免部件損壞。此外，還應加強柱子和墻壁的張力，通過適當的高度調整和阻尼設計，最大限度地提高建筑物的抗震性。

3.目前我國工業(yè)廠房鋼結構設計中存在的問題

3.1設計質量明顯不足

總的來說，鋼結構設計費用相對較低，但同時需要更多的時間和精力來開發(fā)，這就導致了設計院的設計師們不想承擔設計鋼結構的任務。設計院將把鋼結構設計任務轉移到其他設計單位，雖然分包設計單位中很大一部分達到了國家認證標準，但實際設計水平相對較低，在操作時也存在偷懶、偷工減料的問題，導致鋼結構設計有許多問題，既不可行，也不合理。

3.2大多數的鋼結構設計深度不夠

鋼結構設計缺乏深度是我國鋼結構設計中的一個重要問題。許多設計院的設計人員對鋼結構的設計理解不夠深刻，他們自己也沒有專業(yè)的水平。大多數設計機構將鋼結構的設計交給剛畢業(yè)、已經有專業(yè)知識的學生，但這類人群沒有足夠的實踐經驗，對鋼結構、鋼結構設計的理解不夠深，在操作時可能就以最低安全標準及基本合規(guī)要求進行操作。

3.3沒有結合工程的實際情況進行設計

由于鋼結構的設計需要大量的人力和時間，一些國內的鋼結構設計中，設計師可能為了追求方便和快捷而直接參考國外成形的鋼結構方案。但國外鋼結構設計方案不符合中國工業(yè)工廠建設的實際情況，在業(yè)務過程中，將耗費更多人力、物力和財力。

4.鋼結構在工業(yè)廠房結構設計中的改進措施

4.1加強設計的管理

工業(yè)廠房的建設是工業(yè)生產和管理的一個重要組成部分，工業(yè)廠房設計的合理性和科學合理性是正在進行的工業(yè)廠房建設的重要要求，在這種情況下，結構材料的強度和耐久性是保證工廠安全和合理性的重要條件，鋼結構是工廠最經濟、最實用的建筑材料，廣泛用于車間、職工宿舍的生產。鋼結構本身有許多獨特之處，特別是在安全要求方面。無論是承包人、設計人還是設計師，都必須加強監(jiān)督措施。在評估項目資格時，必須進行全面綜合的評估，取消設計不合格的設計人員的權利，對偽造設計師處以嚴重懲罰。例如在安裝過程中的焊接工藝上應當加強管理。工業(yè)廠房鋼結構中需要大量焊接工程，但由于焊接條件復雜，在施工中很難保證焊接質量。為了保證鋼結構中焊接質量，工人必須嚴格遵守焊接工藝，以達到焊縫設計要求。按照相應的焊接規(guī)則，對套管、屋架、梁等做好焊接。應采用一級和二級焊縫，無咬傷，無縫隙，無裂縫，焊后應進行焊縫第一級無損檢測。

4.2以足夠深度強化鋼結構穩(wěn)定性設計

4.2.1做好總體與局部的穩(wěn)定性平衡為了提高鋼結構的穩(wěn)定性，需要在總體和局部穩(wěn)定之間找到聯系，只有加強它們之間的聯系才能提高鋼結構的穩(wěn)定性，因此必須考慮到這兩個因素加在一起的距離。鋼結構的設計有許多不確定性，在任何時候都可能導致不穩(wěn)定。4.2.2高強螺栓的安裝先安裝臨時通用螺栓，再校正后更換普通螺栓在工業(yè)廠房中，鋼結構間的連接主要通過高強度螺栓進行。這證明了在鋼結構建設中安裝高強度螺栓的重要性。應能保證接點在接合處的平整。接觸面不平整，可根據接觸面間隙的大小來處理。例如，間隙小于1.0mm可不經處理，超過3.0mm時插入襯墊和噴砂兩側的墊片。4.2.3做好鋼結構的安裝校正在安裝立柱和梁后，應及時進行調整。在安裝鋼結構時，應考慮風、地形等因素。太陽光。在鋼結構中，每一個項目安裝后，將進行調整。如果出現問題，應使用千斤頂進行檢查、修正，修正完畢后，應及時加強結構穩(wěn)定性。

4.3根據實際情況提升鋼結構工業(yè)廠房設計性能

4.3.1提高支柱的抗震強度套管的外部承包是鋼結構支柱的一種形式，為了提高外柱腳抗震性，必須注意外層高度與柱腿橫截面寬度之比。為了保證角柱結構的載荷。沉入柱塞也是鋼結構支柱更常見的樣式，為了提高埋樁的抗震性，必須控制埋樁深度。箱內埋藏深度和柱橫截面高度的差別，H型柱和H型柱腳的工字鋼柱的長度各不相同，前兩個比例應高于2.5，后兩個比例應高于2。4.3.2鋼結構防腐設計在現階段，鋼結構的防腐設計一般以外部防腐材料為基礎。根據各種鋼結構的特點和需要，在鋼結構表面涂抹防銹材料，能保證更好的防銹效果。還有另一個設計概念，即鋼鍍鋅，通過新創(chuàng)建的表面鋅層，達到防腐效果。4.3.3防火性能處理混凝土結構的防火性能高于鋼結構的防火性能；因此，在設計鋼結構時，必須考慮到防火措施，設計有針對性的措施。根據實際情況和不確定性，選擇合理可行的防火措施。

5.結語

總的來說，隨著我國工業(yè)工廠的發(fā)展，鋼結構的應用更加廣泛。鋼結構具有良好的可塑性，但在我國，鋼結構的實際應用有很多問題，如設計質量差、設計深度低、不考慮實際情況等。設計單位應承擔責任，積極采取措施改善鋼結構，提高鋼結構的合理性、科學性，改善鋼結構在工業(yè)工廠的發(fā)展。

參考文獻

[1]趙春俠.工業(yè)廠房鋼結構設計的現狀及改進措施研究[J].中國石油和化工標準與質量，2020，40（10）：126-127.

[2]趙會蘭.鋼結構設計在工業(yè)廠房結構設計中的應用探討[J].建材與裝飾，2020（13）：107-108.

[3]程紅.化工工業(yè)廠房鋼結構與混凝土結構設計探討[J].化工管理，2019（19）：176，182.

作者：吳品忠單位：通富微電子股份有限公司