摘要：在现代工业建筑中，单层及多层钢结构厂房有着广泛的应用。本文对钢结构厂房的特征进行了描述，并对单层及多层钢结构厂房的结构设计要点进行了分析和归纳总结。实际工程应用对钢结构厂房的质量有着非常高的要求，因此控制单层及多层钢结构厂房结构设计要点是至关重要的关键环节。
关键词：现代工业建筑；钢结构厂房；设计要点
1 钢结构厂房特征
新型钢结构在承载力和抗震性能方面具有许多优点。它在实际工程中有着广泛的应用。钢框架工业建筑它比传统的砖混结构或钢筋混凝土结构轻。钢架工业厂房的重量仅为其重量的1/5。轻型结构在实际应用中跨度较大，这对于在科学的设计下，单跨30m以上、跨度要求高的工业厂房来说具有重大的意义[1]。目前尤其是在地震频繁的地区，钢结构常被用来建造工厂，正是应用了钢结构框架厂房的钢材延性高，自重轻，钢结构工业厂房抗震能力强的特点。钢结构化学活性低，具有优异的耐腐蚀性、耐老化性和良好的密封性能。因此钢结构车间工具具有良好的防火、防事故能力，从而工业厂房和冷库化工厂房等都普遍采用了钢结构形式。钢结构及车间拆装方便，施工环境友好，钢结构常在工厂内，集成加工制造，易于拆卸或重新组装，易于回收。它是一种可回收的材料。钢结构往往是在生产车间进行整体组装和制造的，随着工业建设速度的加快，施工速度加大，现场施工过程中完成只需吊装和少量组装。为了提高工厂的施工进度，一名大型钢结构框架工厂通常只需要1-2个月就完工了。钢结构厂房总比例占地面积小，可为场地实际使用面积预留较大空间，从而工业厂房的利用空间得到了有效的扩展。钢结构厂房易于改装，钢结构厂房通常是一种内部空间丰富的大跨度结构。内部空间可根据实际需要进行分隔。通过处理，可以实现不同的功能区域，满足相关的使用要求。
2 单层钢结构厂房设计要点
2.1刚架结构设计
轻钢结构由主钢架结构和支撑结构组成。主钢架结构作为一种承重构件，将承受各种荷载并支撑结构[2]。一般说来，作为传力构件，在保证其能承受自身荷载的基础上，荷载力应及时传递到主钢架上，支撑结构一般外包。包括水平支架、垂直压杆、刚性杆、拉杆、支架、转角支撑等等。
2.2檩条设计
在墙框梁与螺栓有效连接的基础上，檩条与刚架结合形成空间结构。一方面，它能承受屋顶，另一方面，荷载会逐渐转移到刚架上。断面的高度和宽度应控制在合理范围内。一般由檩条加固承担恒荷载和活荷载，其中恒荷载是整个支架、屋顶和板条的重量，而活荷载是风、雪和尘灰等。檩条在安装设置时，设计方应当力求使其上翼缘的卷边逐渐成为屋脊，从而减少由于荷载偏心使得屋面产生的扭转效应。并且，设计方按照规定应当将屋面与檩条一同连接。在不影响檩条稳定性的前提下，连接方式采用自攻螺钉。一般来说，绝壁橡垫圈是自攻螺钉广泛采用的工具。为保证连接紧密，自攻螺钉会持续推进。析架式凛条会通过螺栓连接屋架上弦。此种连接组合连接效果，通过实际施工证明，具有较好的效果。凛条拉条在安装设置时，如果单层钢结构的横向刚度偏大，说明拉条对于檩条来说用处不大。设计方应当应用拉条，从而保证檩条具有侧向支撑作用，对钢结构稳定性具有一定的辅助作用。跨度小于4米时，设计方应根据实际情况设置拉杆。拉杆高度应大于4米，并符合设计要求。当跨度大于6m时。设计方须在跨度的三分之一处、三分之二处上设置两个拉条。当跨度大于9m时，设计方采用跨度确定的拉条直径与轻钢结构厂房结构荷载进行设计。
2.3撑杆设计
撑杆设计是单层钢结构厂房的重要组成部分。它的功能是控制屋檐和天窗的边缘弯曲。撑杆在设计时，设计方应当尽可能使用角钢、方管和钢管等材料，保证连接后支架与支架连接处弯曲折叠，因此有必要将弯曲控制在指定范围内并将构件局部弯曲最小化。如果撑杆设计为对角撑杆，则它不会弯曲。腹板边缘距弯折点10-15mm。
2.4围护设计
地理位置不同，外层板的厚度亦不相同，最小的基底厚度约为0.476mm，对于沿海地区来说，厚度计算应参照当地的风压确定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆内板厚度约0.376mm。压型钢板分为工厂生产钢板和现场生产钢板。对于工厂生产的板材来说，长度不可大于15m；对于现场生产的板材来说，长度不大于50m。使用采光板时，综合照明板用于一般设置，组合照明板用于点式布置。组合式照明板应用于北方寒冷的降雪地区。基于固定底座、檩条、板类型和墙梁的厚度，计算螺钉的长度。可以忽略不计双层屋面保温棉下的支撑。
3 多层钢结构厂房设计要点
3.1抗震性能控制
对于钢结构厂房来说，无论是单层还是多层，在设计过程中，都应始终把结构安全放在首位。地震是对工业建筑安全的最大威胁。一旦发生地震，设计不合理的厂房，更容易造成破坏甚至倒塌。因此，结构设计中最重要的部分是抗震设计，特别是对于地处地震多发区的建筑物。以往的成功案例在设计中应多多参考和结合，从而尽可能地提高建筑物的抗震性能[4]。
3.2结构计算环节控制
在结构设计中，对于多层钢结构工业厂房来说，基于结构形式和结构布置的不同，采用最合理的计算方法，通过厂房的结构设计计算，得出相关参数。为了保证原始荷载数据和设计结果的准确性，应从安全、经济的角度，进行科学分析。因此，结构设计人员在进行结构计算前，应与业主进行沟通，达成共识，防止设计理念的偏差和设计结果的矛盾出现，保证设计结果的质量。同时，在结构计算过程中，应采用先进的效益技术方法。当结构复杂时，采用不同的复核方式，即采用不同的结构计算软件，以保证设计结果的准确性和可靠性。
3.3“四性原则”
在多层钢结构工业厂房的结构设计过程中，“四性原则”要求设计方始终遵循，而且合理地平衡。可靠性、安全性、实用性和经济性构成了“四性原则”。在厂房设计过程中，许多工业企业通常只注重经济效益，不考虑其实用性和安全性。结构设计人员应当合理控制设计过程，按照国家现行规范，全面分析具体工程在可靠性、安全性、实用性、经济性等方面的差异，从而找到各方都能接受的合理平衡。
3.4技术处理简化
结构设计方在结构设计过程中，需要控制建筑材料的选择和结构体系的确定，从而在最大程度上保证多层钢结构工业厂房的可靠性，同时使其充分发挥设计和使用功能。一方面，多层钢结构的性能优势在设计成果中充分发挥出来；另一方面，要科学合理地消耗建筑材料。通过综合分析，使得钢结构既要能支撑又要起到维护作用，从而对多层钢结构厂房的结构提出了更高的标准和要求。
3.6变形缝设置控制
在结构上，尽管钢结构房屋变形缝的设置限值远比混凝土结构要宽松得多，但在设计过程中，应注意合理设置变形缝，避免出现建筑物变形缝的设置不当，从而产生质量问题。对于规模普遍较大的工业厂房来说，变形缝的设置或施工不当会对建筑物的内外使用环境造成很大的问题，比如湿度、温度、变形等问题，会导致生产设备损坏甚至停产。因此，为了保证工业厂房的质量、安全和正常使用，有必要在设计过程中合理地分析变形缝的设置。
4 结束语
综上所述，开展单层和多层钢结构工业厂房结构设计，要控制好设计要点。建筑物的抗震性能特别重要，结构设计人员应当牢牢坚持四性原则，确保厂房结构的安全性和可靠性。
参考文献：（References）：
[1] 盖峰.单层钢结构工业厂房抗震设计分析[J].广东建材，2012，28（12）：37-39.
[2] 赵启应.工业单层钢结构厂房支撑结构设计[J].工程建设与设计，2019（04）：15-16.
[3] 黄传桂.研究厂房钢结构工程施工质量技术的运用[J].建材与装饰，2019（03）：1-2.
[4] 黄传桂.研究厂房钢结构工程施工质量技术的运用[J].建材与装饰，2019（03）：1-2.
论文作者:王浩1,马江霖1,刘旺2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/6
标签：钢结构论文; 结构论文; 厂房论文; 檩条论文; 荷载论文; 单层论文; 多层论文; 《基层建设》2019年第25期论文;