工业厂房结构设计探讨

工业厂房结构设计探讨

杜春豪

河南省众慧电力工程咨询有限责任公司，河南 郑州 450007

摘要：相比于普通住宅结构设计，工业厂房设计具有一定的复杂性特点，在设计原则与设计方法上都存在很大不同。本文主要对工业厂房结构设计展开探讨，以钢结构为例提出相应的设计策略。

关键词：工业厂房；结构设计；厂房设计；设计优化

改革开放以来我国经济取得了飞速发展，工业化水平不断提升，工业厂房的建设也随之增多。目前我建筑行业中工业厂房建设施工已经成为重要的组成部分之一，工业厂房建设过程中结构设计是十分重要的，需要设计人员尤为重视。

一、钢结构厂房的优点

首先混凝土结构具备复杂的工序，但是抗震能力不强，而钢结构因为自身重量比较轻，不仅可以有效弥补这些方面存在的缺陷，还可以有效降低地基承载压力。其次，在具体的设计工作中，安装速度比较快，并且钢结构的组成零件能够大批量的生产，这样应用设备就能给料、焊接和开孔等，还要对表面结构进行及时处理，这样就能有效开展拼装工作，减少工期。最后，一般钢结构都会应用强度比较高的材料，而钢结构厂房因为投资成本不高，并且拆迁方便，这样就需要反复回收利用，进而就能有效避免材料出现浪费，保护好环境。

二、工业厂房钢结构设计要点

1防火设计优化

防火设计在工业厂房结构设计中也十分重要。因此，对于工业厂房结构设计尤其是钢结构的工业厂房需要进行合理的优化，由于钢结构厂房的耐火等级与混凝土结构厂房存在较大的差异，因此需要重视其设计优化。通常采取的措施是在钢结构表面喷涂防火涂料，提高结构的耐火等级，避免结构受高温影响发生变形，保障工业厂房结构的安全性。在实际的工作中，也可以对钢结构进行混凝土包裹处理，达到更好的防火效果。

2防腐设计

在大气环境下，钢结构非常容易受到氧化，这样就促使腐蚀现象的发生，尤其是钢结构在比较潮湿的环境下氧化作用就会不断加剧，腐蚀现象也会越来越显著。同时如果钢结构出现腐蚀问题，构建界面就会大大缩小，钢结构表面也会出现锈坑，受力部位的应力也会过于集中，进而促使钢结构的使用寿命受到严重影响。所以在

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开展实际设计中，作为设计人员要工业厂房所在的环境相结合，制定出具体的防腐设计方案，对钢结构的防腐蚀性大大提高。从目前来看，在进行钢结构厂房建设中，一般要在钢结构表面涂刷一层防锈防腐涂料，机能将很多腐蚀因子和钢结构隔离出来，对钢结构进行有效保护，但是在涂刷防腐材料的时候要根据不同部位的防腐防锈要求对涂料厚度进行确定。

3结构楼板的选用

实际钢结构厂房设计对于厂房的楼板刚度以及承载力提出了一定的要求，需依据实际应用情况合理选用结构楼板形式，主要包括压型钢板组合结构和预制板叠层组合结构楼板等两大类型，前者将钢板敷设于钢梁上方，采用螺栓连接，并浇筑混凝土，结构设计中需确定合理的钢梁与楼板间的组合方式，以提升设计的经济效益。后者将钢筋混凝土薄板敷设于钢梁上方，并浇筑混凝土，不采用压型钢板，因此，相较于压型钢板组合结构可大大降低钢材消耗量，有利于施工工程的整体造价控制。

4柱间支撑的设计

钢结构工业厂房的不同区域都应该设置柱间支撑，而且要确保此系统的牢固度、稳定性，确保其能同屋盖结构的横向水平支撑之间处于协调、均衡状态。通常情况下，下柱支撑影响着温度应力以及厂房的竖向结构的稳定性等，对此就要重点做好下柱支撑的安装，通常配设在温度区段的核心地区，以此来保证竖向结构的稳定、牢固。当温度区段的范围较大、长度较长，达到150m以上时，就要将下段柱支撑配设在温度区段，而且要把握好安装部位，通常要在温度区段中间1/3处，通过这种方式来增强厂房的竖向刚度。

5防震设计

对钢结构进行防震设计需要从以下两个方面进行：一方面当钢结构厂房的总高度低于16m时，建筑物边缘与防震缝两边的距离需要控制在一个固定的范围内，从而保证建筑物具有良好的抗压性，如果建筑物的总体高度大于21m时，相关设

计人员需要根据工业厂房的实际需求对距离进行调整，从而保证钢筋混凝土机构具有良好的防震能力；另一方面，钢结构的承重直接受限于钢柱脚的实际情况。因此，相关人员可以对抗性较大的建筑采用刚性柱脚。铰接柱脚是轻型柱脚的一种，在进行该阶段的工程设计时，至少要高于钢珠截面高度的两倍，有时甚至是3倍。

6其他设计优化要点

工业厂房建筑中，钢结构是十分普遍的，其主要由网架、空间架以及轻钢等构成，网架通常是钢结构所受悬挂载荷较大时使用，降低建筑载荷作用。在工业厂房结构设计时，设计者确定结构前应充分考虑现场条件和需求。同时，工业厂房结构选择时，除了保证支撑结构材料的最优性，还应保证选择的材质和种类符合国家相关规定的要求，通常设计人员为了保证结构质量满足建筑要求，选择焊接钢管或无缝钢管进行施工。无缝钢管的特点是质量请且稳定性好，因此无缝钢管被广泛应用在工业厂房建筑中。

三、结束语

工业厂房钢结构设计是一项较为重要的工作，它关系到工业厂房的长期使用，也关系到工业生产的安全，为了达到工业厂房长期安全、稳定运行的目标，就必须做好钢结构的防腐蚀设计、防火设计，以及结构支撑设计等，从多方面保证工业厂房结构设计的整体水平，推动工业设计的健康发展。

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