宋育珩

摘 要：工业厂房是所有工业企业生产各种材料、加工各种产品的建筑。工业厂房的结构设计和材料选择，对它的功能来说都是非常重要的。同时，结构的稳定性和能否进行相对应的管理也同样重要。基于此，本文就钢结构在工业厂房结构设计中的应用进行简要阐述。仅供业内同行参考。

关键词：钢结构;工业厂房;结构设计;

1 钢结构建筑主要的特点

部分钢构造物的特性被用于非居住建筑的研究。文中即将讨论的钢筋结构非常适合现代居住用建筑。以下是详细介绍钢筋结构的主要特点。首先，钢铁构造物抗震性能很好。如果發生地震，瞬间就会释放能量，破坏力实际上非常大，包括非燃烧性损伤在内的主要破坏方法，燃烧损伤及脆性故障。一般使用的钢筋混凝土构造物在抗震性方面有很多缺点，钢筋构造物本身就是轻量的优点。一般使用的钢筋混凝土构造物的重量和四层的砖一样。混合结构住宅的重量与地震相似，所拥有的住宅强度相对较小，同时，钢铁本身的高强度特性能够较好地消耗部分地震能量，减少地震带来的损失。房屋的钢筋结构可以说是具有优秀的地震性能。

钢筋构造物可以满足顾客的需求，按功能间隔配置，传统房屋使用的大部分材料都是钢筋混凝土，空间布局有很多限制。钢结构的自身具有劲性结构能够承担施工荷载以及结构荷载，在施工的过程当中节省了拆模、支模材料的使用，使其完成降低成本的目的。能够更好地适应现代住房产业的发展，钢结构的具有较高的商品化的程度高，非常适合用于批量的工业化的生产。

2 在工业厂房结构设计中应用钢结构的优点

2.1 钢结构开间大

工业厂房设计使用钢筋结构的主要优点：①与其他建筑材料相比，钢筋结构具有柔软性、轻质性以及相同材质的特性。在建设过程中，钢铁构造物更便于运输和升挂。一般情况下，钢筋结构的最多钢板不超过50cm，重量是混凝土托架的 1/3，而钢筋结构相同的情况下，钢筋结构比混凝土开间高出 60%。在结构的排列过程中，不仅具有灵活性，还能从根本上满足产业大楼设计的要求。②钢筋结构具有安装和拆除简单，工期短的特点。一般情况下，在钢筋构架的安装过程中，机械化的生产水平较高，梁及屋面架等材料都是由特殊金属元件工厂生产的，因此质量要求比较充分。

2.2 钢结构重量小

在工业厂房建设过程中，钢结构比传统的混凝土结构重量轻，可以减少对地基的压力。钢结构体系可以通过抗震性低和复杂的建筑工程更好地解决混凝土构造物的劣等性。冷弯薄壁钢结构具有很强的实用价值。在住宅建筑施工过程中，可以提高建筑的耐腐蚀性。

2.3 提高施工效率

在工业厂房设计过程中，制造商在制造钢结构件时，采用高强度的机械化生产制造钢材，可以提高钢结构材料的质量和精度。并且，相关人员也将运输工业厂房钢结构组件的每个建筑的施工现场，并在装配的过程中现场钢结构，钢结构的相关组件必须修复过程中螺栓和固定。

2.4 良好的抗震性

钢筋结构的韧性和可塑性较高，因此在处理地震灾害时效果更好，高质量的抗震救灾可以有效地减少地震灾害。关于动态负荷，钢铁构造物也因质量优良，往往能承受 8 级地震而更受欢迎，也在容易发生地震的地区加强普及。

3 钢结构在工业厂房设计中的应用要点

3.1 主要应用的设计地方

在大部分的工业厂房里，需要进行的都是一些大规模热化反应的过程，而钢材本身的特性就刚好决定了采用钢结构设计屋顶是非常适合的。在这个设计过程中，需要注意的不只是针对屋面结构支撑效果的设计，支撑点设计好了，同时对屋顶的结构设计来说也是如此。屋面作为整个厂房里相对重要的结构，它的稳定性和其他方面的设计，都是需要注意的地方。

2.2 设计钢结构的注意点

2.2.1 防火设计

在钢结构中，钢结构的防火性能可以说是非常的好，在150℃的温度之下还能够保持着自身的稳定性，但是在实际的工业生产行为当中，温度是远远高于150℃的，因此，在设计的时候，前提是需要考虑对钢材的加工方面的选择。当温度达到250℃的时候，钢材的特性将会发生天翻地覆的变化，容易呈现出脆性。因此，相关的设计人员，必须要对钢材的处理和组合进行详细的说明，提高工业厂房在日后使用过程中的稳定性。常用的防火设计的做法是：在钢结构的外表添加一层外包层，通过外包层的高熔点来保护内部的钢材的稳定性。常见的方法为利用石灰水或者是石膏砂浆，再掺入一点石棉形成包浆的钢材的保护层，通过这种保护层的厚度形成足够的耐热性，提高钢材结构的稳定性。

2.2.2 防腐设计

钢材的优点非常明显，那便是质量轻，结构稳定，还可以二次回收利用，安装工序不繁琐。但是，这个同时，也是需要有一定的防腐设计的。钢材本身的一些优势，在后期的长期风水雨淋的过程当中，非常容易出现被腐蚀的情况。为了提高工业厂房的使用寿命，同时提高钢结构本身的稳定性，还需要对工业厂房的钢结构做一些额外的防腐设计。通过这样的防腐设计来让我们厂房的使用时间更长。那么，在设计的过程中，常用的增加防腐性能的工艺是什么呢？在很多时候，我们常常采用钢材本身的性能来进行防腐性能的设计。工业厂房的钢材防腐除了在钢结构表面涂刷防腐涂料外，还可以采用镀锌的方式来进行防腐。镀锌的方法是：将钢材和相关的构件放入600℃左右的锌水里，让钢材和相关构件的表面上，能够通过这种方式形成一种复合的保护层。通过镀锌的方法，将钢材的表面保护起来，不仅可以防腐，还可以避免钢材本身容易被锈水的侵蚀的问题得到解决。在镀锌过后，再在相关钢材的表面涂上一层环氧树脂和铝涂层的膜，形成复合的保护层，可以在更大的程度上保护钢材不受到腐蚀。

2.2.3 抗震设计

钢结构厂房的自振频率与厂房内大型振动设备相近时，会大概率发生共振的现象，导致结构的不稳定性。因而，要排除这种情况的发生，就需要设计一个可以抵抗这个不稳定的结构。这个结构的设计主要有3 种方法。第一种是设备与钢结构连接的设计，可以通过优化钢结构的布置，释放设备附加给钢结构的振动应力。第二种方法就是提高钢结构的抗侧力，增强钢结构本身抵抗侧边共振强度的能力，这样可以在一定程度上减小钢结构的侧向变形。第三种就是在较长的多层钢厂房中，设置抗震缝，避免出现整个厂房位移过大而倒塌的情况。因此，在这种设计的过程中，还需要考虑多种情况的综合，将安全性提升到最高。

2.3 辅助结构设计要点

（1）钢结构结构设计的做法工艺设计;（2） 钢结构横截面和荷载能力截面的设计计算;（3） 对钢结构钢材本身材料的源头选择。这里的每个因素都是非常重要的。设计工作本身就是一件非常严肃的事情，而钢结构的设计应用，正在创新与实践的过程当中不断完善的。因此，这些建议也应该注意。

结束语

综上所述，钢结构材料对于工业厂房的设计具有非常多的优势，这些优势主要还是针对旧材料的使用来说的。但是，在整个结构设计的过程当中，设计人员就需要着重的设计钢结构的一些外在可能会出现的因素，如防腐性、抗震性、抗热性等，通过把这些细节进行完善，提升设计出来的工业厂房的质量。

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