摘要：钢结构工业厂房在建筑业中的应用具有很大的优势。工业厂房具有施工效率高、重量轻、结构空间大、抗震性能好等优点。加强钢结构设计可以提高工业厂房在当前建筑业中的应用价值。因此，今后几年，钢结构设计车间将成为我国工业厂房的主要设计方向。其技术的不断创新和改进将成为相关建筑企业的主要研究类型，为我国工业发展提供持续的动力。
关键词：工业园区厂房；现状；钢结构设计
引言
随着社会经济的发展，我国工业化建设进程也在不断加快，工业生产中，厂房是不可或缺的重要基础设施，基于此，工业厂房建设受到了越来越多的重视。工业钢结构厂房具有安装便利、施工简洁的显著优势，且其体量能够匹配工业生产的规模化、集中化、产业化的发展道路。
1、钢结构工业厂房的特点
新型钢钢结构房屋在称重和抗震等多方面具备优点，在实际应用中可细分为以下几个特点：第一点是钢结构框架工业厂房自身重量较轻，相对于近代的传统砖混或钢筋混凝土构造，钢结构框架的工业厂房自身重量仅为以往的五成之一，而且这种较轻的结构在实际应用中横跨幅度较大，在科学的设计之下，整体横向构架最远甚至可达到30米以上，这种新兴的轻型结构类型适用范围较广。第二点是钢结构框架厂房本身自重较轻，抗拉伸抗折损能力强，所以钢结构构建的工业厂房抗震能力强，尤其是地震频繁的地区，通常都运用钢结构建厂。第三点是钢结构厂房防火灾防事故问题强，钢结构自身化学活跃度低，抗腐蚀，抗老化性能优良，密封性能较好，不仅仅适用在工业厂房，还可运用在冷库化工厂等地点。第四点是钢结构厂房可移动性能便捷，钢结构往往是在工厂整体加工制造，所以钢结构便于拆卸或者重新组装，便于回收再利用，对生产环境破坏度较小，属于可循环利用材料。第五点是钢结构往往是在生产工厂整体组装制造，所以工业化建造速度较快，在现场建造过程中只需吊装并短时间拼接便可建造完成，从而提升工厂建造进度，一座大型的钢结构框架工厂往往只需要一到两个月便可快速完工。第六点是钢结构建厂往往占地面积较小，为场地实用实用使用面积预留较大空间，从而有效的提升厂房的使用空间。第七点是钢结构为框架的厂房建设便于后期进行改装或者增高，一些内部空间分布设置也是相对便捷的，只需要对其进行分割便可组建隔断，实际应用过程中有着灵活方便的功效。
2、工业厂房钢结构设计的现状
2.1 整体布局
在实际应用过程中，在园区厂房内部结构进行分布时要按照图形设计进行合理分配，保障内部各个空间合理协调。但是现阶段，我国钢结构的工业场地建设往往布局并不合理，在建设过程中没有做到空间比例协调，大多数情况下都是将厂房空间随意划分，导致厂房空间利用极为不合理，出现房间面积分布不仅等现象。
2.2 内部结构
传统的园区工业厂房往往是通过钢筋混凝土结构建厂，相对传统的混凝土结构工业厂房，首先在厂房的受重和承载量上来讲，新型的钢结构厂房载重量承受上就有很大程度上的提升，所以钢结构厂房的各个结构件之间的合理设计就是极其重要的了。不过现阶段我国钢结构工业厂房仍然存在许多空间设计当中的难题，在实际应用中钢支架设计不均匀，墙体尺寸也达不到要求等问题。
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3、工业厂房钢结构在设计过程中的要点
显而易见，工业厂房钢结构在设计过程中，要充分重视施工工艺与钢结构设计的相互协调。钢结构工业厂房作为工业生产领域中的一大重要模块，是保障工业生产有序进行的重要前提。为此设计人员不但需要考虑墙体厚度、高度以及宽度的指标是否达到，钢支架分布是否合理等厂房钢结构设计中涉及的各项标准参数，还要根据网架、塔桅、轻钢、索膜、框架等钢结构的基本形式，结合企业的实际需要和厂房建设环境选取作为合适的钢结构。具体来说，当悬挂荷载偏大时，应选用网架结构，这样能在一定程度上减小工业建筑的荷载压力。另外，就工业厂房结构选型来说，也可以使用不同的材料用于支撑结构，当然选择的前提始终都要按照具体使用要求。比如，无缝钢管中含有中空的截面，可用作输送对流气体的管道 ；而诸如圆钢、钢管等部分实心的钢材，因为质量较轻，在钢结构的工业厂房应用中，能够大大提升整体的稳定性。然后，在工业厂房钢结构的设计中，还要全方位考虑结构计算的过程，尤其要保证荷载取值准确无误。就工业厂房建设实际而言，评价和分析计算结果以此来调整设计规划，是提升工业厂房钢结构设计可行性的重要保障。判断计算结果，不但要结合工业厂房建设的实际情况，更要按照工程的相关设计经验。在此过程中尤其要注重结构计算的首要条件，荷载取值的准确与否，因为这直接决定结构计算的最终结果。举例来分析，工业厂房建设施工工艺提出的荷载为20 kN/m2，在参考了工艺设备中的布置图和重量的具体参数后，发现以相关规范作为标准而应用的荷载计算方式，得出楼面等效只需要考虑15 kN/m2就已足够。但我国幅员辽阔，区域之间天气、气候差异大，尤其是北方的部分地区常常会出现强降雪天气，按照这种计算方式来设计钢结构工业厂房很容易出现坍塌事故。因此，钢结构设计计算中要结合客观环境充分考虑建筑的荷载情况，以确保工业建筑安全性为目标，取荷载极限最大的值。另外，工业厂房钢结构设计需要严格遵从弱梁强柱的基本原则，并且注重弱构件强节点的设计。设计要求与施工构建基本统一是工业厂房建设的必要需求，但是受客观因素的影响，节点在某些时候可能无法满足抗震需求。在梁端与节点部位柱端，受弯承载力有一定程度的差距。一方面由于梁柱部位的中心线通常不可以重合，所以柱端受弯承载力往往大于前者。另一方面，考虑到柱端节点中核心区域部分的受力和构造，会受节点偏心和柱截面的影响。所以，设计过程中普遍采用柱端弯矩增大设计值的方式，这就是弱梁强柱的具体体 现，以提升柱的抗弯能力，增强其受力过程中的持久性。最后，在工业厂房钢结构设计中最容易被忽视，也是最需要加强的就是防火设计的可靠性。因为钢结构材料的原因，钢结构工业厂房的防火能力相对较差，特别是处于100 ℃以上的受热环境中，如果温度持续升高，钢材的抗拉强度就会不断降低，在温度达到50 ℃以上时，钢材更是会产生徐变的现象。而一旦温度达到500 ℃以上的情况时，钢材强度会到最低的极限值，此时就容易出现工业厂房塌落的事故。所以，工业厂房钢结构设计中要明确相应的工业建筑防火规范标准，通过有效确定钢结构工业厂房火灾的危险性等级，对钢结构工业厂房的耐火能力和耐火级别有明确的规划。相应的专业设计人员要结合借助实际制定钢结构的防火应急方案，可以通过选用合适的防火涂料，覆盖钢结构的表面，这样火灾如果发生，防火涂料能够在钢结构中有效的耐火隔热，避免钢构件出现损耗。
结束语
目前，钢结构工业厂房以其重量轻、装配方便、节能环保、抗震性能好等优点在我国工业中得到了有效的应用。作为企业生产经营的重要组成部分，也是保证生产活动和人员休息、活动的重要组成部分。科学合理的钢结构工业厂房设计是厂房设计的基本要求。探讨钢结构设计在工业厂房结构设计中的应用具有积极的现实意义。
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论文作者:杜志鹏
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年1月上
论文发表时间:2019/7/19
标签：钢结构论文; 厂房论文; 工业论文; 荷载论文; 中钢论文; 过程中论文; 结构论文; 《新材料.新装饰》2019年1月上论文;