摘要：钢结构在工业建筑中的运用已随着经济的发展越来越受到重视，钢结构在工业建筑中具备一系列的优点，但其在我国工业建筑设计和运用的时间不是很长，运用的范围也相对比较小，所以在设计和施工环节中还存在一些缺点，比如其防火性能的缺乏，容易产生锈蚀等，不能实现其设计施工系统的完善，为了满足社会对于钢结构的工业建筑的应用，我们要在设计环节及其施工环节对钢结构的运用进行有效控制，以满足实际工作的需要。本文分析了工业建筑设计施工环节中钢结构的优化过程，并对其中存在的问题提出了相应的解决方法。
关键词：钢结构；工业建筑设计；施工；优化思考
随着中国工业经济的不断发展，钢筋混凝土结构已越来越不能满足现代工业建筑的大空间大跨度的要求，特别是在工业厂房设计方面，钢结构凭借其良好的抗震性能、良好的施工速度实现了其在工业建筑工程中的广泛应用，满足了企业在当代经济发展的要求。
一、钢结构在工业建筑中存在的问题及解决方法
1.工业钢结构体系不够完善，具有一定的复杂性以及综合性，涉及到多种配套体系，比如屋面、墙体、防腐、隔热和保温等多个方面的配套材料。而国内的工业钢结构与发达国家相比，其技术水平与设计理念相对落后，专业人才的培养、新产品的研发、设备的制作与安装水平、钢材质量等多个方面都没有得到很明显的提升。从事工业钢结构的设计、制作、安装以及监理等领域的相关工作人员依旧没有掌握好新知识，没有彻底转变新理念，没有充分挖掘新材料，对新的施工方法也缺乏足够的掌握力度。
2.优化工业建筑施工过程中的钢结构。在实际工作中，为了有效地提高工业建筑中钢结构的稳定性。首先需要我们确保脚螺栓的稳定与坚固，保证在脚螺栓使用过程中控制得当，且可以保证钢结构的应用合理有效。对脚螺栓的安装与埋设，需要重视其精度问题，以保证其他环节的有序稳定运行。其次，要在地脚螺栓的安装中，注意钢柱的准备，有效地协调平面控制网全系统的每个环节，进而更好地保证螺栓的安装精度，使钢结构稳定性增加。第三，要注意顺利弹出柱脚底板十字线、地脚螺栓的中心线，并将柱脚剪力孔做好积极的清理工作，在钢柱就位后，要将标高调整好，并坚固螺母。第四，对钢结构的施工需要注意梁柱安装，并控制梁柱之间的柱间支撑精度，使空间单元的稳定性提高，以保证其他安装工作有效进行。第五，要注意合理有效地应用垫板，确保垫板定位线精准，以对后续钢结构施工整体运作起到优化的作用。此外，在安装结构构件中，要健全构件储备，并能够充分地利用构件设备，更好地满足实际钢结构工作需要。
二、钢结构在设计工业建筑运用中的分析
1.在现实生活中，钢结构在工业建筑的运用优势，得到了社会各行各业的重视，钢结构的施工速度是比较快的，通过对钢结构构件的有效应用，促进其大批量生产，满足其在实际工作中的需要。钢结构是由钢材组成的，钢材结构实现了对高强度、高效能的材料的应用，其具备一定的循环价值，有利于其施工系统的内部环节的有效协调。为了保证工程施工过程的有效进行，我们在设计阶段要对图纸及计算过程进行优化，保证图纸的质量，力求做到经济合理，要满足抗震要求及防火要求等，保证工程质量，同时应与工艺及相关专业密切配合，促进其对工艺内容的不断深化，以满足目前阶段的各个工序环节的协调，促进其质量标准的提升，满足实际工作的需要。
2.结构计算时应多因素考虑。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前结构计算大多采用结构设计计算程序进行计算，如何对计算结果进行分析、评价是一个非常重要的方面，必须根据工程设计的经验对计算结果进行分析和判断。荷载计算是结构计算的前提条件，荷载取值的准确性直接关系到结构计算结果的可靠性，工艺条件中的荷载问题，如某个工程工艺提出楼面均布荷载为15KN/m2，而根据工艺的设备重量和布置图，根据规范给出楼面等效荷载的计算方法，计算出的楼面均布荷载按10KN/m2考虑就可以。但近两年来，我国大部分地区常出现强降雪天气，导致很多厂房、场馆倒塌，因此设计人员一定要根据当地的雪荷载情况取其中的最大值，以确保建筑安全。其次，强柱弱梁是设计要遵循的原则，强节点弱构件也是要重点考虑的问题。在很多情况下，构件满足设计要求，但是节点却不能满足抗震要求。强柱弱梁指节点处柱端实际受弯承载力要大于梁端实际受弯承载力，由于厂房的梁柱中心线一般不能重合，而且柱的截面和节点偏心都比较大，对柱节点核心区的构造和受力往往都有一定不利影响。其目的表现在调整后，柱的抗弯能力比之前强了，而梁不变，即柱的能力提高程度比梁大，这样梁柱一起受力时，梁端可以先于柱屈服。
3.为了实现钢结构的在工业建筑中的有效应用，我们要对钢结构工程的整体刚度的提升，确保其受力合理，特别的在纵向力及水平力环节的优化，确保其杆件的挠度、变形及稳定性能得到有效控制，特别是在钢结构工业厂房设计的过程中，要根据厂房的结构型式，进行吊车的有效设置，合理布置厂房宽度、跨度及高度设计环节的优化，保证温度区的长度的有效控制，确保其支撑系统的不断完善，以满足实际工程的要求，根据最新的建筑钢结构防腐蚀技术规程的要求，在工业大气环境中的的钢结构构件，包括桁架、柱、主梁等重要受力构件不应采用格构式构件和冷弯薄壁型钢，钢结构构件应采用实腹式或闭口截面。故我们要进行工业建筑钢结构设计的时候，应优先考虑采用H型钢或者T型钢或者钢管构件。特别的设计桁架的弦杆和斜撑时，不应采用双槽钢或者双角钢，而桁架、柱及主梁等重要构件和闭口截面构件的焊缝，也应采用连续焊缝，角焊缝的焊角尺寸不应小于8mm。
4.我们在设计的过程中也要对钢结构进行抗震性能设计的优化，促进其钢结构抗震性能的提升，以满足实际工作的需要。因此，在设计的过程中，应根据地理环境的不同，考虑结构的抗震等级及要求，合理考虑结构的整体稳定性，特别的梁柱布置的合理性和整体稳定性，应考虑在地震作用下或者想风荷载的作用下要满足规范的要求，确保钢结构的受力性能的提升，保证其变形能得到有效控制。由于受到水平地震力或风力的影响，钢柱底的剪力往往比较大，因此，在设计的过程中，应考虑柱底设抗剪键，设抗剪键来抵抗水平力对基础的影响，保证工程的整体稳定，满足抗震的要求。
5.我们在设计钢结构工业建筑的时候，还应考虑钢结构的防火要求，因为钢结构的耐火能力是很差的，当钢材受热在100℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度降低，塑性增大；温度在250℃左右时，钢材抗拉强度略有提高，而塑性却降低，出现蓝脆现象；当温度超过250℃时钢材出现徐变现象；当温度达500℃时，钢材强度降至很低，以致钢结构塌落。因此，在设计钢结构工业建筑时，必须做隔热及防火设计。选用良好的耐火材料，保证防火层的厚度及质量，从而满足防火要求。
钢结构兼有高强度、工业化程度高（生产制作方面）、施工过程速度快等优势，因此在工业建筑中迅速得到较为广泛的应用。尽管钢结构的发展还存在很多制约因素（指在工业建筑设计中），但会随着人们不断提高对钢结构和相关技术的认识，不断完善相应的配套材料，使钢结构在工业建筑中取得更好的发展。
参考文献：
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［2］邱章．关于轻钢结构工业建筑设计问题［J］．中华民居，2011（09）．
［3］戴冠民．大跨度钢结构在重荷载工业建筑中的应用［J］．山西建筑，2011（33）．
论文作者:贾琳琳
论文发表刊物:《基层建设》2015年33期
论文发表时间:2016/11/22
标签：钢结构论文; 工业建筑论文; 构件论文; 荷载论文; 梁柱论文; 工业论文; 结构论文; 《基层建设》2015年33期论文;