摘要：在当前工业生产和管理工作中，工业厂房建设作为其中非常关键性的内容，其不仅是保证工业生产活动的重要场所，同时也是工人生活休息的场所。因此工业厂房设计要更加合理和科学。在当前工业厂房结构中，钢结构作为最为经济和实用的工业厂房建筑材料，在当前工业厂房建设过程中广泛应用，其不仅具有较好的稳固性，而且更具耐久性，能够有效的保障工业厂房的安全。
关键词：厂房设计；钢结构；设计要点
引言
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。
1钢结构厂房的特点
首先，钢结构厂房的结构跨度比较大，柱子比较高。钢结构厂房普遍应用于重工业领域，其产品的尺寸以及重量通常都很大。因此，实际的生产需要决定了钢结构厂房的跨度以及顶高数值偏大。其次，纵向柱距较大。重工业企业的生产车间往往会有大型的铣、刨、车等机床、供电设备等，因而需要按照建筑行业相关标准，对厂房进行优化设计，合理设置厂房纵向柱的间距。一般条件下，纵向柱的间距为12～240m之间，如果有特殊要求则会相应加大。再次，吊车起重量大，且使用比较频繁。在钢结构厂房的布局设计阶段，对于吊车主要有两种选择：分别为重级、中级工作制吊车。另外，钢结构的承重构件的截面相对比较大。为提高载荷能力，钢结构厂房对结构强度要求比较严格。在承重构件上一般会选择钢板材料，在构件结构上一般会选取析架式或者格构式。
2 工业厂房结构设计注意问题分析
2.1 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[1]。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。
2.2 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[2]。
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3工业厂房建筑结构设计优化要点
3.1温度伸缩缝的设置
在温度的作用下，钢结构会产生温度应力，进而造成厂房发生形变。温度应力受柱子刚度、吊车轨顶标高以及温度变化范围影响。假如，厂房的平面尺度偏大，那么建议在横、纵方向上要预留温度伸缩缝，进而减小由温度变化导致的温度应力，同时，要按照相关设计标准，进行温度区间的划分。设置温度伸缩缝时，通常会利用双柱方法或者单柱方法进行处理，对于纵向的温度缝可以采用于屋外支座上再添置滚动底座的方法；对于横向的温度缝可以对框架梁（KL）和檩条的衔接处的滑动方式做一些处理，比如说，采用椭圆孔滑动或者是槽钢夹板滑动。
3.2抗震设计
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
3.3荷载设计
工业厂房钢结构设计中，荷载设计也是非常重要的。从某种程度上讲，对荷载实施设计，也是钢结构设计的前提条件，尤其是注重荷载取值的正确性，它在很大程度上确定着钢机构计算设计效果的可靠性。
3.4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。
3.5屋面支撑结构设计
针对工业厂房建筑结构而言，屋面的支撑结构是不可缺少的一个环节，针对屋面支撑系统的设计优化而言，其可靠性和稳定性就是最核心的一点，需要针对这两个方面做好相应的设计，才能够满足屋面支撑结构设计优化的需求，同时也能满足工业厂房的设计要求。在具体的操作中，优化屋面支撑可以考虑下述几点：①结构支撑水平优化；②垂直支撑优化；③吊车梁支撑优化，这样才能够满足支撑结构的设计要求。
结束语
随着钢结构在工业厂房的广泛应用，建筑物的稳定性以及安全性成为了人们关注的热点话题。所以，在对钢结构厂房进行设计时，要充分考虑温度伸缩缝、支撑系统、防锈蚀、隔热与防火、抗震等因素，对设计方案进行优化处理，进而提高建筑的使用寿命，促进经济发展。
参考文献：
[1]张永峰，朱建文，郑卫群.工业厂房钢结构设计特点及要点分析[J].河南科技，2015（23）：71.
[2]徐华冰.多层工业厂房结构设计要点探析[J].建材与装饰，2015（52）：116-117.
[3]李子良.工业厂房结构设计要点分析[J].江西建材，2015（14）：11-12.
[4]李杰.基于厂房设计的钢结构设计要点研究[J].门窗，2015（04）：133.
[5]李昂.多层钢结构工业厂房在PKPM软件中的设计要点[J].福建建筑，2015（03）：45-47.
论文作者:刘礼
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
标签：厂房论文; 钢结构论文; 工业论文; 结构设计论文; 荷载论文; 结构论文; 温度论文; 《基层建设》2018年第13期论文;