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摘要：工业生产对我国的经济增长与发展具有重要的作用，而工业厂房是发展工业的重要基础设施，其质量好坏与成本高低均会对工业活动产生重要影响。近些年来，钢结构工业厂房在我国各工业企业中应用越来越广泛，在其展示优势的同时，钢结构设计方面的缺陷也更多被暴露出来，亟需改善。文中就当前钢结构工业厂房设计中存在的普遍问题展开分析并提出对应的改进措施。
关键词：工业厂房；钢结构；设计改进
在工业厂房设计中，其材料的应用成为许多设计人员十分关注的问题。如果工业厂房的材料不适合，就会大大影响工业厂房设计的安全性。在目前的工业厂房设计中，常见的材料是钢。钢的稳定性很高，而且十分耐用，承载力强，成品厂房外观整洁、宏伟、大方，十分受到相关设计人员的青睐。许多钢结构的工业厂房频繁崛起，满足了中国工业建设的需求。设计人员需要在钢结构的厂房设计中不断优化思路，促进钢结构的适用性、稳定性和安全性。
1钢结构设计中常见的问题
1.1设计理念分析
在实际的情况中，设计之初，大多数设计人员只是进行了比较简单、初步的设计，对于细节方面的问题考虑的不够全面和精细，在这种设计方案中无法真正体现钢结构的价值和作用，导致钢结构和钢结构工业厂房的一些特有的优势属性难以充分体现出来。比如钢结构工业厂房的设计结构布局，在具体的厂房位置和结构规划上缺乏对厂房具体作用和应用价值方面的考虑，在设计上过于随意，容易导致最终呈现效果与实际用途不相匹配。另外，设计者关于钢结构设计厂房的成本也缺乏考虑，从目前常见的情况来看，钢结构厂房成本控制失效已经是一个非常严重的问题。这不仅对企业的经济收益造成了影响，更直接的降低了钢结构厂房的使用性能，因此经常出现返修返工的问题。
目前我国钢结构设计普遍分为两级，在第一级内，主要是进行结构设计。待设计确定符合相关要求之后，方可交由专业的钢结构工业厂房设计单位，并由专业结构进行二次详图设计。这个过程并不是十分的复杂，但是实际中，由于涉及理念的缺失与不足，这些环节存在的问题较多，最突出的就是钢结构设计图未能够按照相关规范完成，设计中经常会出现指代不明的标注情况，比如使用简单线条、结点表示设计内容。这为第二阶段内的具体设计造成了较大的困扰。另外，由于不同单位的钢结构工业厂房施工能力不同，一些单位甚至不具备设计建筑钢结构厂房的基本设施和能力，由此可能导致质量差的厂房出现，严重时可导致建设人员伤亡，造成恶劣的社会影响。
1.2设计细节分析
①钢结构工业厂房材质特殊，钢材料长期暴露在空气中容易受到空气、水汽等的腐蚀，对钢结构的整体外观和内在稳定性造成不利影响。为防止这种问题，理应在防腐方面加强设计，但实际并未如此。关于防腐设计的缺陷，是一个十分严重的问题。钢结构厂房投入使用之后，会逐渐受到氧化作用的影响。一旦进入到雨季，钢结构或出现锈渍，影响厂房的外观。目前常会在钢结构表面添加一些防腐保护层，但是这只是延缓了钢结构被腐蚀的时间，并不能从根本上防止腐蚀问题；
②防火设计方面存在欠缺。长期经受高温的情况下，钢结构容易出现变形，这会导致整个厂房结构发生变化，甚至会让工业生产承受较大的损失。依据目前的经验，工业厂房发生火灾的几率很低，因此在很多钢结构厂房设计中，设计人员对于防火设计并不十分重视，这也就埋下了安全隐患。
2提高钢结构设计合理性的对策
2.1树立正确的设计理念、加强细节方面的设计与规划
在进行钢结构工业厂房的设计时，需要从最初的设计环节着手，树立正确的设计理念，加强对各个细节方面的设计与规划。
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2.1.1合理设计钢结构厂房的结构与布局
荷载是工业厂房结构设计的要点，在整个体系结构内，荷载占有基础性的影响作用，一旦荷载取值上出现问题，就会干扰工业厂房的结构稳定。方案中，设计人员遵循质量要求，规划出设备在多层工业厂房结构中的布置，明确楼面荷载的分布，最主要的是计算出楼面均布荷载的具体数值。
荷载数值设计期间，应该考虑到多层工业厂房结构的状态，厂房的整个平面中，不设计内隔墙，增加了跨度柱网的高度，而且多层工业厂房的楼层，也会增加。多层工业厂房设计中，主要以现浇钢筋混凝土结构为主，具有平面无限大的特征，加厚了厂房的整体结构，规范的设计荷载数值，各项模块中的荷载数值之间相互配合，满足多层工业厂房中的荷载设计。
2.1.2钢结构的截面合理设计
钢结构截面的合理设计极为关键，它必须根据各个支柱间的距离、跨度以及支柱的高度来决定。为了确保截面设计的精确性，必须对支柱各方面的测量更加细心，决不能出现误差。测量时几毫米的误差反映在建筑物上就会被放大，会使这个建筑物处于危险状态。所以，我们在对截面的设计中要格外的细心，以免因小的误差引起大的事故。另外，合理的截面设计会使整个建筑物看起来更加美观。
2.1.3做好钢结构每一个结点的设计
工业厂房结构中，框架节点也属于一类设计要点。节点设计围绕强柱弱梁更强节点的原则展开，设计人员根据工业厂房结构节点的实际抗震等级，计算出节点核心区的抗剪力，并且验算。结构的中心线不能重合，一旦设计中出现中心线重合的情况，就会增大柱子的截面面积，导致节点变心，无法保障节点核心区处于均匀受力的状态。
2.2整体结构的改进
建筑物主要框架是由钢结构支撑起来的，可见钢结构的整体设计对整个建筑物尤为关键。钢结构设计问题极为严肃，一定要聘请资深的设计人员进行设计，决不能为节约成本，聘请非专业人士，以免对整个建筑物产生不利影响。目前钢结构设计一般以线性弹性分析为主，部分设计软件同时也考虑到几何非线性分析，这大大提高了钢结构设计的精确性。为设计出最佳方案，我们可先用不同的设计软件进行建模，然后请资深的专业人员再对其建模完成的数据进行分析，从而选择出最适合厂房实际需求的方案。
钢结构本身可以循环利用，是一种环保的建筑物料，也是我国使用最多的建筑材料。建筑物的安全性不容小视，一个建筑可以在外形上不美观，但一定要安全可靠。在多层建筑钢结构的设计时，可以采用纯框架和支撑框架二者合一，以加强钢结构的稳定性。
2.3充分做好防腐、防火设计
为了尽量延长钢结构工业厂房的使用寿命，确保厂房的质量安全，需要充分做好钢结构的防腐、防火设计。设计人员需要考虑厂房周围的实际环境，分析空气温度与湿度对厂房所能够造成的具体影响，制定最佳的防腐方案。为提高防腐效果，需要在钢结构表层均匀涂抹防腐材料，其目的在于将水蒸气、氧气、氯离子等具有侵蚀性的气体隔离开，实现防腐蚀的目的。需注意合理控制防腐层的厚度，外部以150～200μm为宜，内部只需100μm即可。关于防火设计，则需要充分结合并尊重相关的防火设计法规，结合工业厂房的实际，合理确定火灾危险等级，并据此调节钢结构厂房的耐火极限和等级，并钢结构表面涂抹防火涂料也是十分必要的。同时，设计者需要考虑到一旦发生火灾时，厂房的人员疏散方式，因此需要对疏散楼梯和安全出口的设计进行科学的考虑。
3结语
钢材料相对于混凝土具有许多优势，它的强度高，载重能力极强，可塑性高，而且它是环保建筑材料，这使得它在我国建筑业中应用广泛。另外，钢结构可以循环利用，其顺应了可持续发展道路的发展方向。随着人们生活水平的提高，人们对建筑物的观赏性提出了更高的要求，钢结构可以满足建筑物美观方面的要求。虽然钢结构也存在一些问题，但是专业人员可采取一定的措施来改变现状，由此看来，钢结构在建筑业的应用前景相当乐观。
参考文献
[1]贾树军.建筑钢结构工程设计及其注意事项[J].住宅与房地产,2017.
[2]徐晓霞,林平.钢结构在建筑结构设计中存在的问题分析[J].工程技术研究,2016.
论文作者:敬明龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第5期
论文发表时间:2017/7/11
标签：钢结构论文; 厂房论文; 工业论文; 荷载论文; 结构论文; 建筑物论文; 设计人员论文; 《防护工程》2017年第5期论文;