多层钢结构工业厂房设计方法分析

刘 海

（中铁七局集团武汉工程有限公司，湖北 武汉 430000）

在对多层钢结构工业厂房进行设计的过程中，需要对钢结构额焊接特性等问题进行充分考虑，并且要对钢结构特性进行深入分析，进而使设计出来的多层钢结构更具实用性。

1 多层钢结构工业厂房的设计原则

在对多层钢结构工业厂房进行设计的过程中，相关工作人员应该严格遵循对多层钢结构工业厂房的设计原则，具体有以下几点。

1.1 建筑结构整体化原则

在对传统钢结构工业厂房进行设计的时候，通常都会采取先进行建筑设计后进行结构设计的原则，这种设计方式并不是建筑结构一体化设计，所以并不适用于设计多层钢结构工业厂房。在对多层钢结构工业厂房进行实际设计的过程中，首先应该选择更先进的设计软件，并且要围绕轻型材料展开设计，进而实现建筑设计与结构设计一体化设计目标。

1.2 截面设计的优化原则

在对多层钢结构工业厂房进行设计的过程中，需要优先选择具有较大刚度的截面，也就是厚度薄的大截面，但是也需要对设计规范中强调的最小截面设计要求进行满足[1]。在对支撑杆架进行选择的时候，需要对C 级螺栓连接支撑杆件的直径进行合理确定；同时，在对多层钢结构工业厂房的角钢类型进行设计时，尽量不要多于5 类，进而时采购更加方便。

2 多层钢结构工业厂房的设计方法分析

2.1 柱网布置

柱网布置是多层钢结构工业厂房的设计方法之一。在对多层钢结构柱网进行布置的过程中，需要遵守四点原则：其一，正常生产厂房的使用需求一定要得到满足，进而保证正常工艺生产过程不会受到干扰，同时还要与厂房的整体建筑风格相协调；其二，采取高效化施工方法进行布置，也就是在保证施工质量的前提下提升施工效率；其三，要对多层钢结构工业厂房设计中的影响工程造价因素进行充分考虑，使经济合理性需求得到满足；其四，对多层钢结构工业厂房建筑后期的技术革新需求进行满足，进而推动多层钢结构工业厂房建筑更好的发展[2]。

2.2 结构体系

在对多层钢结构工业厂房进行设计的过程中，通常会用到的结构体系有三种，即框架支撑体系、纯框架体系以及钢架加支撑的混合体系[3]。1） 框架支撑体系，主要采用横向刚接框架设计以及纵向柱支撑设计，并且该种体系具有很好的经济效益，适合长矩形规则的多层钢结构工业厂房建筑。2） 纯框架体系，主要是厂房内没有柱间进行支撑，进而形成纵横向的钢结框架型体系；其主要优点为空间占比小。3）架加支撑的混合体系，主要是采用横向刚接框架设计以及纵向钢架支撑混合类型，可以有效避免水平力带来的影响，也可以有效避免柱体纵向弯矩带来的影响。在对多层钢结构工业厂房进行实际设计的过程中，所涉及的空间框架应该是弓形或者箱型柱的组合，但是该空间框架的侧向刚度比较小，所以需要多设计支撑结构[4]。

2.3 结构楼板的选用

在对多层钢结构工业厂房进行实际的过程中，厂房的楼板刚度以及承载力需要谨慎设计，需要根据工程现场的实际情况对结构楼板形式进行选择，通常有压型钢板组合结构以及预制板叠层组合结构楼板这两种类型。1） 关于压型钢板组合结构楼板，主要是需要将钢板敷设在钢梁的上方，利用螺栓进行连接，同时还需要浇筑混凝土；2） 关于预制板叠层组合结构楼板，主要是需要将钢筋混凝土薄板敷设在钢梁的上方，同时也需要浇筑混凝土；由于不需要使用压型钢板，所以可以在一定程度上降低钢材的消耗量，进而保证多层钢结构工业厂房的整体施工造价得到有效控制[5]。

2.4 多层钢结构工业厂房的设计实例

以下以用于冶炼电石的对多层钢结构工业厂房设计为例，建筑面积大概需要5400 平方米，通过对实际环境以及设计需求的分析可以得到，屋面要采用薄壁c 型钢双拼檩条型；维护结构需要使用外挂夹芯板形式；结构楼板则为钢筋混凝土结构；梁柱节点需要使用栓焊型连结；建筑基础与柱体间则是使用刚性连接；最后多层钢结构工业厂房的框架柱选择工字型柱体，这样可以使多层钢结构工业厂房的整体经济性要求得到满足。从多层钢结构工业厂房建筑工程的实际情况着手,对钢结构设置以及相关参数的计算方式进行优化，对框架横向和纵向性能以及布置进而有效控制；为了能够保证多层钢结构工业厂房建筑的结构稳定性，需要对各方向的抗震能力进行准确衡量，还需要设计收缩缝和防震缝，这样可以更好的提升多层钢结构工业厂房设计的质量。

3 结语

想要设计好多层钢结构工业厂房，相关人员首先要对多层钢结构工业厂房的设计原则进行了解和分析，进而在此基础上对多层钢结构工业厂房的设计方法进行科学合理的分析，保证设计方案更加规范性，使设计出来的多层钢结构工业厂房质量更高，满足使用者的需求。