探析工业厂房钢结构设计的现状及改进措施

刘雍

摘 要：伴随着工业生产力度的加大以及工业发展规模的扩大，工业厂房建设的数量也越来越多，而高质量的工业厂房建设是工业发展过程中必不可少的部分。因此，工业厂房设计作为工业厂房建设的基础环节，其对整个工业厂房的质量有着直接的影响。在工业厂房设计的过程中，钢结构的设计是基础环节，也是最为重要的设计环节之一，因此，本文将针对工业厂房钢结构设计的现状进行简单总结，然后提出改进措施，希望能够对钢结构设计质量的提升有所帮助。

关键词：工业厂房;钢结构设计;现状;改进

受到传统设计方式和理念的影响，如今的工程厂房钢结构设计的过程中总是会出现一些问题，包括整体布局方面有所欠缺、内部设计结构不尽合理等方面的问题，这些问题又细化出不同的小问题，但无论是多小的问题，都会对钢结构的整体设计产生直接影响，进而影响工业厂房的建筑质量。因此，对当前工业厂房钢结构设计的现状进行研究并提出改进措施，有着非常重要的现实意义。

一、工业厂房钢结构设计现状

（一）整体布局设计有所欠缺

工业厂房钢结构设计的整体布局应当要与工业生产各个环节相适应，做到协调一致。但是在实际情况中，厂房钢结构的整体布局不尽合理，一些设计人员在设计的过程中没有顾全大局，随意性较强，导致工业厂房不同功能区位置的划分模糊，不仅不利于生产区域面积的有效利用，同时也会影响到工业厂房的质量。此外，部分设计人员在整体布局设计的过程中忽略了细节的设计，导致规划不合理，进而影响了正常的生产和运作。

（二）支撑结构设计不到位

支撑结构是钢结构中的重要组成部分，也是钢结构的优势所在。相较于传统的工业厂房而言，支撑结构的增加在很大程度上提升了工业厂房内部的承载力。可以说，支撑结构设计的合理性直接对钢结构的质量产生影响。但是在实际设计的过程中，依然存在着一些不良现象，如：屋盖支撑系统、柱间支撑设计等方面，部分设计人员的重视程度不够，没有根据实际应用需求来展开模拟设计，或是设计参数出现错误，导致结构变形，影响了整个钢结构的设计效果。

（三）细节设计不到位

在细节设计方面，如防火设计、抗震设计、防腐设计等，还存在着一定的不足之处。如：钢材料长期处在暴露的环境中很容易受到水汽、空气的腐蚀以及后续使用过程中的氧化，对其稳定性产生影响，而设计人员在设计的过程中没有采取合适的方式来加强防腐蚀方面的设计，进而影响了钢结构的防腐蚀效果。此外，在防火设计、抗震设计等方面也都存在着类似的缺陷性问题。

二、工业厂房钢结构设计的改进措施

基于上述内容可知，工业厂房钢结构的设计中还存在着一定的问题，因此，设计人员应当要通过适当的方式和手段来提升工业厂房钢结构设计的整体质量和效率。笔者经过长时间的实践和经验的积累，总结出以下几点建议：

（一）加强整体布局的设计

钢结构的整体布局设计是非常重要的，必须要与工业生产流程相匹配，在确定了工业生产工艺的基本流程、运输方式和工具等来进行详细的规划和设计，因此，设计人员必须要加强整体布局的设计，从不同的角度出发，提升整体布局的合理性与可靠性。第一，协调设计。设计人员需要了解工业生产各个环节之间的关联性，根据不同的工序、机械设备、物料、运输等方面的需求，做好协调统一的设计，提升整体布局的连贯性。第二，安全设计。在整体布局的过程中，安全设计是非常重要的，设计人员除了要满足安全设计标准之外，还应当要为施工作业人员预留出一定的作业空间，特别是钢结构材料的移动、安装等，同时还要为重型生产车间作业预留出足够的空间，避免安全事故等产生。第三，舒适设计。钢结构设计的过程中还要注重舒适度的设计，特别是工业厂房内的照明、通风、温度的合理性，以及噪音、粉尘、震动、热气等的隔离设计，保证工作环境的舒适度以及生产条件的舒适度。

（二）合理设计支撑结构

支撑结构是钢结构设计中的基础环节，也是较为重要的环节。在设计的过程中，应当要从以下几方面展开合理设计：第一，对屋盖支撑系统进行合理设计。屋盖支撑系统所包含的结构非常多，如：系杆、上弦及下弦横向水平支撑、下弦竖向水平支撑、垂直支撑、节点布置等，在设计的过程中，设计人员需要对工业厂房的实际高度和跨度、屋盖结构的选型、整体布局状态等方面的内容进行综合考虑，并以此为基础进行合理设计。如：在三角形轻型钢屋架设计中，应当尽可能地将杆件重心与节点处交于一点，屋脊节点构造与斜梁几何轴线的位置有着直接关系，为了简化节点的构造以改善受力情况，可以使斜梁上弦截面的形心线与屋脊处顶铰合力线重合，如图所示。第二，对柱间支撑进行合理设计。工业厂房钢结构设计中，对于不同的区域应当要设置合理的柱间支撑结构，并保证其稳固性、平衡性与协调性。通常情况下，根据结构的形式可以将柱分为以下几种类型，包括截面柱、分离式柱、阶形柱等。工业厂房钢结构设计应当要选择合适的类型，并对柱间距离进行合理设计，保证其竖向结构的稳定性，并保证竖向剛度满足实际需求。

（三）注重钢结构的细节设计

第一，加强钢结构的防腐蚀设计。防腐设计是钢结构中的重点环节，设计人员需要根据实际问题，加强防腐设计。目前，在没有更好的材料替代的基础之上，我国多数据建筑都采用增加防腐防锈涂料的设计方式来提升钢结构的防腐性能，这种涂料的附着力较好、电阻率大，能够对大气中的水蒸气、氧气等进行有效的隔离，避免其对钢结构产生侵蚀。第二，加强钢结构防火设计。防火设计直接关系到钢结构以及工业厂房的安全性，因此，设计人员需要以实际情况为基础，有针对性地设定防火等级，并选择合适的防火窗面料，特别是高隔热、高隔温的防火涂料，将其涂抹于钢结构表层，提升防火性能。第三，加强钢结构抗震设计。近年来地震频繁，因此，钢结构的抗震设计是较为重要的。在设计的过程，应昂要在简洁、规范的基础上合理选择连接方式，避免节点被破坏，同时要与支撑体系有机结合，通过合理的荷载设计、柱与墙的拉结、屋架与柱子连接、屋架与屋面板连接等方式来达到有效减震的作用，提升钢结构的整体抗震性能。

三、结束语

总之，随着我国工业的发展，工业厂房的建设质量也受到了更多的关注，在这样的发展背景下，钢结构作为工业厂房的基础，其设计质量直接影响了工业厂房的质量。设计人员需要对工业厂房钢结构的设计现状进行总结和归纳，并在此基础上进行适当的改进与优化，以提升钢结构的设计质量，为工业厂房的建设奠定良好基础。

参考文献：

[1]王新超. 工业厂房钢结构设计现状及改进措施[J]. 住宅与房地产，2017（05）：101.

[2]许静波. 探析工业厂房钢结构设计的现状及改进措施[J]. 建材与装饰，2017（10）：69-70.

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