国家发展和改革委员会国家物资储备局设计院 湖北武汉 430017
摘要：在工业快速发展过程中，工业厂房建设速度也在不断加快。高质量的工业厂房对于工业生产的安全和稳定具有非常重要的促进作用，同时还能够进一步提高工人的生活质量。近年来关于钢结构工业厂房设计的一些新技术和新工艺不断涌现出来，再加之一些新材料的研制成功，这更在一定程度上推动了钢结构在工业厂房结构中的应用。而且钢结构自身具有其他材料无法比拟的优势，在当前工业厂房设计中，钢结构设计具有较好的稳定性和灵活性，有效的促进了工业厂房建设的顺利进行，并有效的保障了工业厂房的建设质量。
关键词：工业厂房；钢结构设计；要点
1工业厂房结构设计注意事项
1.1生产工艺与结构布置需要协调
工业厂房设计当中，结构设计和工艺设计的协调性是一项重要指标，二者之间应该互相沟通，尽量的为对方提供方便。在进行结构设计之前，应该充分的了解到在厂房中的工艺生产需求，满足工业生产。在工艺．设计阶段，应该对厂房的结构设计有充分的了解，在什么地方可以布设什么设备，什么地方可以承受一定的荷载等，都需要有清晰的了解。在实际的设计过程中，往往会因为二者的沟通不畅，出现了不协调的现象，这样在厂房应用的时候，就会出现矛盾，不能有效的利用。如果二者可以有效的沟通了解，不仅在设计上会顺畅，同时还为施工减轻了负担。具体而言：工业厂房设计主要是为服务工业生产而存在，在结构设计中，就需要与厂房的用途以及生产工艺等要求相互的结合起来，这样才可以发挥出生产工艺的能力。由于设计人员对于具体的生产工艺内容不熟悉，在结构设计的时候，很容易忽视工艺的具体要求，如合理的旋转框架梁的开洞位置，设计中常常需要针对受力的合理性来选择位置，但是实际的生产工艺的要求与之有明显的差异。又如，在设计之中，对于沿梁方向布置的荷载设计在跨中的位置上。所以，在工艺布置图设计的基础上，尤其是在特殊器械的工艺要求上，需要甲方提供工艺图，这样才可以满足结构的安全性和合理性需求。另外，结构构件的布置应该满足传力明确简洁的要求；在工业站场之中合理的选择结构形式；遵循动荷载设备布置原则；在建筑物的泄爆方面，要求工业厂房能够满足施工快速的要求，结构轻且满足泄爆；在结构设计中需符合防爆要求；正确的理解柱间支撑位置设置与工艺布置之间的关系。
1.2结构计算问题
目前，结构设计的计算是利用计算机软件来完成的，其计算的效率较高，且结果准确，能将设计师从繁琐的理学计算中解救出来，从而更好的参与到结构设计优化、概念设计及构造性措施设计上去，通过多种设计方案的比较、建设成本的分析及构件布置的优化等，可满足建筑结构的经济性和合理性要求，进而提升结构设计的效率。但是在利用计算机进行结构辅助设计的时候，还需对其结果进行复查和验算，这样才可将设计中存在的不合理之处及错误消除，实现结构设计的优化，从而降低结构设计存在的隐患。结构计算方面还需要注意两点：动荷载对于结构产生的影响；钢结构部分对于变形扰度产生的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2工业厂房的钢结构设计要点
2.1防火设计方面
钢结构相比于混凝土结构，其受温度变化的影响较大，在防火能力方面并不理想。因此在钢结构工业厂房设计过程中，需要重视钢结构的隔热和防火方面的设计，以此来提高工业厂房的安全性和可靠性。这就要求在具体设计过程中，设计人员需要明确区分工业厂房的火灾危险性类别，对厂房的防火等级进行确定，并严格按照具体的规范和防火要求，采用达到防火等级的钢构件，以此来降低火灾对钢结构所造成的影响，提高钢结构工业厂房的防火能力。在实际设计过程中，为了能够进一步提高钢构件的耐火性能，通常会利用防火涂料涂覆在钢结构表面，达到提高钢结构厂房防火等级的目的。另外，设计人员还要做好相应的预防工作，综合多角度和全方位进行考虑，如疏散楼梯和安全出口的合理设计，一旦火灾发生时，能够及时对人员进行疏散，有效的降低火灾事故的损失。
2.2防腐设计方面
由于钢结构自身的特性，其在大气环境下容易被氧化，从而发生腐蚀，特别是当钢结构处于潮湿环境下时，这种氧化作用还会加剧，腐蚀更为明显和严重。当钢结构发生腐蚀时，主要表现在构件截面会大幅度缩小，钢结构表面局部会出现锈坑，受力部位会产生应力过于集中的问题，严重影响钢结构的使用寿命。因此在具体设计过程中，设计人员要与工业厂房所处的环境有效结合，以此来制定出具体的防腐设计方案，有效的提高钢结构的防腐蚀性。当前在钢结构厂房建设过程中，通常会将防锈防腐涂料覆盖在钢结构材料外面，以此来隔离诸多腐蚀因子与钢结构直接接触，有效的保护好钢结构。但在具体涂刷防腐材料时，需要针对不同部位的防腐防锈要求来确定具体的涂料厚度。
2.3抗震设计方面
在工业厂房钢结构设计过程中，其中抗震设计作为其中非常关键性的内容，特别是对于处于地震多发地区的工业厂房，在钢结构设计时需要重视防震设计，全面提升钢结构工业厂房的抗震能力，使其具备较强的抗震性，保障工业厂房的安全。在具体设计过程中，需要均匀对称进行钢结构布置，明确结构传力，以此来减少震动可能会对工业厂房带来的破坏性影响。同时连接方式还要更为科学合理，特别是屋架与屋面板、屋架与柱子之间的连接要更为可靠，避免出现节点破坏的情况。另外，柱与墙之间的拉结要加强，调整适当的高宽比，采用适宜的减震方式，以此来有效的提高工业厂房的抗震性能。
2.4协调好钢结构设计与厂房工艺设计
厂房作为工业生产活动过程中非常重要的场所，为了确保生产作业的顺利进行，钢结构厂房需要与整个生产模块的工艺设计相协调，即钢结构工业厂房墙体厚度和高度要与具体的工艺设计指标要求相符，钢支架做到合理性分布。当前钢结构中的钢支架分布形式多以网架、平面桁架、塔桅、索膜和框架等为主，在具体设计过程中，设计人员需要结合实际建厂条件及工业厂房建设的实际要求来选择合适的钢支架形式。同时还要重视钢材的结构性能，针对工业厂房的工艺设计要求来选择与其相适应的钢材，以此来全面保证工业厂房的整体性能。
2.5重视钢结构计算过程
钢结构计算一般采用的是结构设计软件计算程序，计算结果评估是钢结构设计中的重要组成部分，对不同软件的计算结果进行对比分析，最终选择最合适的截面有利于成本的节省。荷载取值时，对于降雪量较大的地区，设计人员应当根据本地区的实际降雪情况，考虑适当增加钢结构荷载，检验荷载最大值是否可以承受最大量的降雪。构件设计时，应充分重视净截面、长细比这些结构参数的重要性。连接设计时，应根据施工条件等选择合适的连接方式，若采用承压型连接，则考虑到承压力和剪切力两方面的要求，螺栓不得安装在剪切面上，此时须讨论其连接位置是否合理，是否施工方便。
结束语
随着我国工业的快速发展，工业厂房建设项目也不断增加。在当前工业厂房建设过程中，钢结构应用十分广泛，而且在钢结构设计过程中一些新技术和新工艺也不断的涌现出来，特别是高强度建材、高效防火及耐腐蚀性的涂料的应用，更是有效的推动了钢结构在工业厂房结构中的应用。钢结构工业厂房具有轻质、高强、高抗震、施工周期短、外形美观及节能环保等特性，其在当前工业厂房建设过程中已完全取代了传统的钢筋混凝土结构，取得了较好的应用效果
参考文献
[1]王新超.工业厂房钢结构设计现状及改进措施[J].住宅与房地产，2017，05：101.
[2]常有.多层钢结构工业厂房结构设计分析[J].江西建材，2017，05：36-37.
[3]王剑.钢结构工业厂房设计改进对策及计算要点[J].建材与装饰，2017，29：96-98.
论文作者:初占新
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/26
标签：钢结构论文; 厂房论文; 工业论文; 结构设计论文; 过程中论文; 结构论文; 荷载论文; 《建筑学研究前沿》2017年第33期论文;