摘要：钢结构以其突出的特点在建筑行业得到广泛应用。文章探讨了钢结构的性能，分析了钢结构在工业厂房设计、应用中的特点，阐述了钢结构厂房设计中的十个细节问题及其解决对策。
关键词：钢结构；厂房；应用
目前，我国对钢结构建筑物在设计使用中的安全性和稳定性有了很高的要求。但是，受设计人员水平、工程建设内容、建筑物所处环境等因素的影响，在实践中达到的效果并不理想。这时就要求工程技术人员加大钢结构工业建筑的研究力度，保证钢结构工业建筑物的稳定性和安全性。目前钢结构在我国的应用还存在着一系列的问题，要求工程技术人员充分了解钢结构工业建筑物设计应用中存在的问题，采取相应的措施方法，从而保证钢结构工业建筑发挥其服务社会的作用。
1钢结构性能及钢结构工业厂房设计的特点
钢结构材料具有强度高、质量轻的特点。在相同的荷载和约束条件下，钢结构材料表现出比钢筋混凝土自重更小的优点。同时，钢结构工业化生产效率高、工期短，具有良好的抗震性能和延展性能，可削弱地震对结构的破坏性影响。钢结构材料还具有良好的耐热性能，并体现出对环境污染较小的优势。钢结构厂房设计具有自身的特点，具体表现在：①自重轻，跨度大；②抗震性和抗冲击性良好，具有极强的刚性和变形能力；③防火性和防腐蚀性高，并表现出极高的密封性；④回收利用便捷，环保性能优越；⑤工业化、机械化程度高，易于加固、接高、隔断等改造。
2钢结构在工业建筑中的应用
2.1钢结构应用范围
在我国，大多数工业厂房屋面结构系统采用的是常规钢结构工字梁或轻型桁架，它们象征着我国早期工业时代。在进行工业建筑设计时，不同的使用功能对建筑物有不同的跨度及空间要求，而传统钢筋混凝土结构和普通钢结构已经无法满足，尤其是大跨度结构。因此出现了大型网架系统、索膜空间结构等。
2.2钢结构应用方向
在工业建筑中，相关工程人员依照生产流程来进行工作。在这个过程中，每个环节都有不同的要求，这就对于相关工程人员工作的熟练度与对新材料、新技术的掌握提出了相应的要求。在工业建筑中，新材料、新工艺总会去把落后的建材与工艺淘汰。例如：高性能涂料的开发与应用对于钢结构防火、防腐、防污染等都有很大的推动作用。伴随着经济的发展与进步，大量新材料、新工艺的开发与应用，更利于工业建筑设计的完善与进步。
3钢结构工业厂房建设施工中的关键问题
3.1厂房结构设计
通常情况下，工作人员在进行钢结构工业厂房设计时，都会考虑厂房预期建设效果，即对生产活动空间的需求，进而选择框架结构来进行钢结构工业厂房设计，以确保厂房空间能够得到最大化利用。而当工业厂房的建设楼层较高时，则可以考虑选用框剪结构来进行厂房设计。而在钢结构厂房设计环节，工作人员还应将均匀性作为主要控制因素，以便确保对柱网进行均匀的布置，以便缩小质量中心与刚度中心间的差异，达到控制工业厂房空间扭转作用力的目的。与此同时，工作人员在进行钢结构工业厂房设计时，还应遵循规则、简便与传力明确等原则，降低钢结构因出现凹角、收缩、现应力集中或竖向过多等现象而出现内收或外挑的问题。此外工作人员还应将竖向刚度的稳定性作为工业厂房结构设计的把握重点。当面对多层工业厂房建设需求时，工作人员应充分利用横向控制施工技术，以确保厂房的纵向抗震性能与横向抗震性能的一致性，确保提升钢结构工业厂房的整体抗震性。
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3.2钢结构体系的稳定性控制
钢结构体系的稳定性直接关系着工业厂房的最终施工质量，因此，工作人员应重视对钢结构体系的稳定性进行严格控制。因此，在针对大跨度结构进行设计时，工作人员应协调好局部稳定与整体稳定之间的关系。通常情况下，在进行大跨度结构设计之初，工作人员就会对稳定安全系数进行统一，影响了厂房局部稳定与整体稳定之间内在联系的准确反映。而就目前而言，钢结构体系的稳定性控制效果还没有达到理想状态。
4在钢结构工业建筑设计中应用采取的措施
4.1屋面、墙体材料设计实践
目前在轻型屋面、墙体有檩体系设计实践中，设计人员一般需要考虑到美观、造价成本与后期使用安全等因素，而压型钢板具有轻质、高强、美观、耐用、施工简便、抗震、防火等特点。基于这些特点，压型钢板在轻型屋面、墙体有檩体系中成为应用最广泛的材料。单层压型钢板的自重为0.10kN/m2～0.18kN/m2，当有保温隔热要求时，可采用双层钢板中间夹保温层（超细玻璃纤维棉或岩棉等）的做法。屋面全部荷载标准值（包括活荷载）一般不超过1.0kN/m2。在进行墙体材料设计时，设计人员还应根据建筑物的实际情况来确定采用哪种铺设方式。设计人员不仅要考虑以上这些方面，同时还要注意墙体材料的美学性和整体的整洁度。
4.2功能结构设计实践
工业建筑物在设计功能方面与其他类型的建筑物相比有一个特殊要求，那就是在工业特色方面。设计人员需要考虑到建筑的各个方面，最基础的就是需要根据工程所在地整体规划、所处自然环境及经济技术条件等考虑建筑物的通风、采光等。设计人员还应该在工程项目功能设计要求的基础上，对于工程建设使用中会出现的结构变更，在不改变整体结构的同时，可变更或拆卸部分构件，从而降低技术改造费用，这样可以大幅度提高建筑物重复使用效率。
4.3整体结构设计实践
钢结构工业建筑具有块状、错列轨迹线状等特点，设计人员在进行钢结构设计时主要采用的设计方法是线状轨迹错列设计。设计人员在设计前需要对工程所在地的地形、地势有所了解，方便设计时对地形条件加以利用。通过使用这种设计方法，能够帮助相关人员从不同角度对建筑进行观察，让建筑物更具美感。在钢结构工业建筑的设计过程中，会出现局部错列的情况，这种情况的出现不利于后期施工，这时可以采用纵向错列的设计。这种设计方法需要设计人员考虑不同功能分区高度的要求，经过科学的大量数据和实践证明，纵向错列设计能够帮助工程人员划分建筑内部的结构功能区域，提高建筑物的采光与通风效果。在集装箱式的横向多层建筑物中。设计人员可以让建筑物在承重柱的控制下，充分利用工程空间资源到达逐层横向延展连接的目的。还可改变功能空间，将单个箱体自成功能与内部相互连通功能变成大空间，增加建筑物局部办公区域空气流通，提高建筑物建设使用的效率价值。
4.4构件储存工作的优化
完善构件的储存工作，能够有效保证构件的有效应用。相关工程人员在储存时要遵守相关的规则，以便后期工作的有效衔接，存放地点应该有专业人员管理，按时清点相关资料。完成资料存档工作，以便后期检查。构件堆放时，不同构件存放方式不同，比如：H型构件储存时需要注意不能平放。同时，构件的支点应该在两个以上，构件存放时不要超过三层，上下不同支点要对齐等。
结语
钢结构厂房设计要充分考虑实际情况，科学合理地进行各个部门的设计，使钢结构厂房设计达到最优化，提升钢结构厂房的安全性，突显钢结构厂房的优势特点，并在未来的设计中不断拓展和深化。逐渐解决钢结构厂房设计中的问题，拓宽钢结构的使用范围，向经济、科学、低碳环保的方向发展。
参考文献：
[1]建筑钢结构防腐蚀技术规程，2011.
[2]聂洪达．房屋建筑学：北京大学出版社，2007
论文作者:向维阳,胡志朝,朱亚飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/18
标签：钢结构论文; 厂房论文; 建筑物论文; 工业论文; 工业建筑论文; 构件论文; 设计人员论文; 《基层建设》2019年第5期论文;