摘要：工业是我们国家的支柱产业，随着经济建设的逐渐发展，工业也随之发展起来，大规模的工业发展，离不开与其配套的工业厂房，因此厂房建筑施工就成为了建筑行业的一个重要分支。钢结构厂房以其施工简单、节能环保、经济节约等优点被广泛应用。因此要重视优化厂房结构设计，以提高工业生产效率。在产业结构及建筑理念不断发生变化的时代背景下，工业厂房设计理念正朝着人文化与科技化的方向发展，钢结构形式以坚固、稳定等优势在现代工业厂房设计中得到了广泛使用。本文分析了钢结构工业厂房设计的相关问题，以供参考。
关键词：工业厂房；结构设计；钢结构
1 钢结构工业厂房的优点
一是安全性强。由钢结构构件构成的工业厂房屋面构造的形状几乎是三角型屋架，具备非常强的稳定性，因此跟别的构造比较而言，具备非常强的抗震性以及抵抗力。二是环保性强。钢结构具备非常强的隔音性，而且对环境的污染少，能够回收利用，属于绿色建材[2]。三是实用性强。钢结构工厂制作设计容易安装，具备非常强的灵活性，而且可以有效的节省资源，让工作量减少。
1 浅析钢结构工业厂房设计问题
1.1 不注重防腐设计
不同于其他类型的建筑施工材料，钢结构一般是由钢制成，其长时间的暴露的空气中，极易发生腐蚀问题，另外若钢结构所处环境含有某种具有腐蚀性的物质或者是环境湿度较大，则钢结构出现腐蚀问题的几率会大大上升。若钢结构表面已出现腐蚀情况，不仅这部分钢构件的使用质量会大大减少，甚至会威胁到厂房整体的安全性。但是钢结构在投入使用之后，势必会接触到空气，所以在设计钢结构厂房时，需同时对钢结构进行防腐处理，将钢结构和空气隔绝开来。然后由于钢结构的腐蚀问题需要很长一段时间才能够显现出来，使得部分设计人员忽视钢结构的防腐处理工作，导致钢结构出现腐蚀问题。
1.2 防火设计差
使用钢结构进行工业厂房的设计，可以节省更多的工程成本造价，再加上钢结构厂房的结构性能较好，钢结构工业厂房已经成为越来越多工业企业的首选。但是由于钢结构厂房是由钢材料制成，而钢材料在高温作用下极易出现变形问题，也就是若温度不断提升，在到达某一温度时，钢结构抗拉强度会急速下降，导致钢结构厂房出现变形问题，若温度大于五百摄氏度，则钢结构厂房出现坍塌问题的几率将会大大上升，进而导致工业企业遭受严重损失。再加上部分工业厂房内会保持较高的温度，这样钢结构出现坍塌问题的几率将会大大上升，导致工业厂房建设需求得不到满足。但总体来说，由于火灾的发生几率较小，所以设计人员忽视了部分钢结构的防火设计，进而导致严重的后果。
2 工业厂房结构设计中钢结构设计的应用
2.1 防火设计方面
相比混凝土结构，钢结构更容易受温度变化影响，防火能力较差。因此，要加强对钢结构隔热和防火设计的重视，确保工业厂房的安全性和可靠性，保证工业生产的稳定进行。相关设计人员应对工业厂房的火灾危险性类别进行明确区分和定义，确定厂房的防火等级。同时，还要严格按照相关规范和防火要求，使用达到防火等级的钢构件，最大限度避免火灾对钢结构的毁灭性影响。当前，为提高钢构件的耐火极限，通常以钢结构表面涂覆防火涂料的方式，确保钢结构厂房的防火等级。除此之外，设计人员还要多角度、全方位分析，做好相应的预防工作，比如合理设计疏散楼梯和安全出口，以便厂房发生火灾时对人员的紧急疏散，将火灾事故损失降到最低。
2.2 防腐设计方面
钢结构的自身性质决定了其在大气中容易被氧化，发生腐蚀，潮湿的环境使其氧化加剧，钢结构腐蚀更明显、更严重。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆钢结构腐蚀使得构件截面缩小，表层局部产生锈坑，受力时出现应力集中现象，使得钢结构的寿命明显缩短。设计人员要结合工业厂房的具体环境，制定出合理的方案和应对措施，最大限度防止钢结构腐蚀情况的发生。当前，我国钢结构防腐蚀主要通过在钢结构材料外面覆盖防锈防腐涂料来完成，将氧气、水蒸气、氯离子等腐蚀因子与钢结构相隔离，从而实现对钢结构的有效保护。在进行防腐材料涂刷时，要针对不同部位的防锈防腐要求，改变涂料的厚度。
2.3 抗震设计方面
抗震设计是工业厂房钢结构设计的重要环节，尤其是在地震多发的地带，必须加强钢结构的防震设计，切实提高钢结构厂房的抗震能力，使厂房具备较高的抗震性和安全性。设计时，钢结构的布置应均匀对称，结构传力应明确有效，以减少震动对厂房的破坏。同时，应选择科学合理的连接方式，确保屋架与屋面板，屋架与柱子之间的连接可靠，避免节点破坏。此外，还应加强柱与墙的拉结，通过适当的高宽比调整及减震方式，最大限度提高厂房的抗震能力。
2.4 科学设计钢结构支撑系统
由于钢结构工业厂房内部需要一定的空间，因此大部分大多数工业厂房均为大跨度结构，所以为了保证厂房整体结构的稳定性、承载能力以及刚度，确保其能够顺利传递纵向水平力，同时为了避免出现杆件变形以及压杆失稳等情况，需基于工业厂房的具体结构，需配备使用的振动设备，车间吊车设置情况，与厂房的跨度以及高度选择确定厂房的支撑系统。下就厂房的屋盖支撑以及柱间支撑进行简要分析。
2.5 屋盖支撑的科学设计
屋盖支撑系统主要是由系杆、横向支撑以及垂直支撑与纵向支撑这四部分构成。为了保证屋盖支撑系统的设计质量，需以厂房的跨度大小、屋盖具体结构形式、柱网布置情况、厂房实际高度、需安装配备的振动设备以及吊车重量、具体
安装位置确定屋盖支撑的布置形式。屋盖结构可以划分为无檩形式以及有檩形式两种，无论是哪种屋顶形式均需要安装配备垂直支撑，并将上弦横向支撑安装布设与屋架上弦结构以及天窗架上弦结构。
2.6 柱间支撑的合理设计
钢结构工业厂房的各个温度区段均需要安装布设柱间支撑系统，并保持该系统的稳固性，使其可以和屋盖结构的横向水平支撑系统协调、统一。一般来说，温度应力以及厂房建筑的纵向结构变形情况是由下柱支撑决定，所以需要将下柱支撑安装配备于温度区段的中部区域，确保各种纵向构件。如果温度区段的长度已超过 150 米，则需于温度区段内安装配备两道以上的下段柱支撑，具体布设位置需尽量控制在温度区段中间大约三分之一左右，以提升厂房的纵向刚度。
3 结语
钢结构应用优势显著，但在厂房钢结构设计中，应当严格遵守设计规范，综合考量其耐久性、安全性、防火性、适用性等是否满足施工要求。此外，应当在综合考虑现场施工环境和施工图设计的前提下确定设计方案，反复计算荷载值，并采用最佳的钢结构形式和钢材，避免影响厂房钢结构强度。工业的发展离不开工业厂房的建设，高质量的工业厂房建设对生产的安全性和稳定性，以及工人的生活质量都有重要的促进作用。钢结构设计以其良好的稳定性和灵活性，成为当前厂房设计中主要的设计方式。在进行钢结构设计时，要综合考虑设计和施工过程中的遵循的原则和注意的问题，以便保证厂房建设的顺利进行，促进厂房建设质量的有效提高。
参考文献：
[1]王华科，王芸芸.关于工业厂房钢结构设计体会[J].中华民居（下旬刊），2013（8）：45-46.
[2]王立坤.工业厂房钢结构安装工程及装卸技术[J].硅谷，2014（05）：113-114.
[3]张莉.有关多层钢结构工业厂房设计分析与探讨[J].中华民居（下旬刊），2014（07）：70-71.
论文作者:刘振东
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/7/3
标签：钢结构论文; 厂房论文; 工业论文; 温度论文; 结构论文; 区段论文; 屋架论文; 《基层建设》2019年第9期论文;