钢结构工业厂房建筑设计要点分析

张 珂

(山东省食品发酵工业研究设计院,山东 济南 250000)

0 引 言

近几年，我国工业经济取得长足进步，在带动工业领域各项事业蓬勃发展的同时，涉及的工业厂房建设项目也越来越多，并且实际开展建设对厂房质量提出更高要求，设计施工中也非常青睐对钢结构材料进行有效使用，在促进钢结构在工业厂房结构中应用的同时，钢结构较好抗震性能、较轻自重、施工速度快等优越性也得到充分发挥，在一定程度上确保了工业厂房建设更加顺利，厂房结构安全性和稳定性也得到有力保障[1]。本文联系钢结构工业厂房建筑设计特点，从防火设计、抗震设计、荷载设计、工艺协调等方面入手，对钢结构工业厂房建筑设计要点进行细致剖析，并在论述过程中提出行之有效优化措施，希望所阐述内容能够为相应人士开展工作提供借鉴。

1 钢结构工业厂房建筑设计特点分析

钢结构在工业厂房建筑设计中加以运用，具有较强的鲜明性，并且体现出以下特点：(1)便捷性，与其他结构相比较，钢结构应用便捷性特点更为突出，在一定程度上还能起到简化建筑结构的积极作用，使工业厂房结构设计变得更加简单，有助于工业厂房施工效率提升；(2)经济性，工业厂房对钢结构加以使用，进行结构拼装可以节约大量施工材料，并且工业化程度较高，可以进行机械化程度高的专业化生产，侧面来看也降低了材料消耗和节约大量成本；(3)环保性，通常情况下，钢结构金属网架下会留有较大闲置空间，可以支持多种管道有效布置，剩余空间也能用作他用，极大降低了建筑成本，并且钢结构主要是由钢制材料组成的结构，在使用以后还能够进行回收利用，实际进行钢结构安装也不会产生噪声、粉尘等污染，即便是拆卸掉的金属构件依然可以循环使用；(4)空间利用率高，对工业厂房钢结构进行拼装和搭接，所占用的空间非常小，意味着具体设计拥有较高可变性，可以结合工业厂房建筑设计实际需要，对空间进行多样化构建，在确保结构安全稳固的同时，工业厂房后期投入使用空间利用率也会得到极大提高[2]。

2 钢结构工业厂房建筑设计要点剖析

2.1 防火设计

与混凝土结构相比较，钢结构极容易受到温度变化影响，为此在防火能力方面相对较弱。在实际厂房设计时就要对钢结构隔热和防火性能进行充分考虑，以达到保障工业厂房安全性目的。实践中可以结合工业厂房实际情况，在明确厂房火灾危险性类别以后，确定好工业厂房的防火等级，然后严格遵照相关规范制度和防火要求，对钢构件进行科学合理选择，厂房实际防火能力也会得到明显提高。另外，设计时还可以对钢结构表面采取涂抹、覆盖防火涂料的措施，以提高钢结构耐火性能，并做好相关预防工作，如：安全出口、疏散楼梯等合理设计，不仅可以提高厂房防火等级，还能降低火灾事故发生造成巨大损失[3]。

2.2 防腐设计

受钢结构自身特性影响，使得其在自然环境下非常容易被氧化，以致出现腐蚀情况，尤其是在钢结构处于潮湿环境状态下，腐蚀问题还会进一步加剧。一旦钢结构遭遇腐蚀情况，其构件截面就会缩小，使受力部位产生应力较为集中，不仅会缩短钢结构使用寿命，还会影响到钢结构正常性能发挥。为防止这一问题发生，就要在设计时对工业厂房所处环境进行充分考虑，并提出极具针对性的防腐设计方案，使钢结构防腐蚀性能得到提升，实践中通常会采用涂抹防锈防腐涂料方式，避免钢结构与腐蚀因子进行接触，然而想要取得理想效果，还需要结合不同部位及防腐蚀要求，对涂料覆盖厚度进行科学把握[4]。

2.3 抗震设计

抗震设计是工业厂房钢结构设计中的重点内容，尤其是在多发生地震灾害的地区，需要对钢结构抗震设计加以关注，通过优化设计使厂房抗震能力得到提升，相应厂房安全性也能得到有力保障。实际设计时，需要对钢结构进行均匀对称布置，并在明确结构传力以后，通过减少震动避免对厂房产生破坏性影响。同时对屋架、屋面板、柱子等连接方式进行考虑，在保证连接方式科学恰当基础上，防止出现节点被破坏状况，涉及的柱与墙内容，也要高宽比进行适当调整，并运用适宜减震方式，提高工业厂房抗震性能和确保厂房安全稳固性。

2.4 荷载设计

荷载设计在厂房钢结构设计中占据着十分重要的地位，并直接关系到厂房最终使用性能，实际操作中尤为需要注重荷载取值正确性，以确保钢结构计算设计效果。实践中可以利用结构设计软件，对不同软件得到的荷载计算结果进行对比分析，在荷载取值时也要根据所在地区实际情况，适当增加钢结构荷载，并积极开展试验工作，确保荷载最大值能够满足工业厂房开展各项活动需要，使厂房钢结构设计有效性和安全性得到进一步提高[5]。

2.5 工艺协调

对工业厂房进行建筑设计，最终目的是为实际生产提供服务，为此工业厂房钢结构设计就要满足厂房实际工艺需要，然而实际设计时常常出现结构设计与厂房工艺不够协调问题，为避免这一状况出现，就要将钢结构设计与厂房工艺设计有效结合起来，确保钢结构厂房与整个生产模块工艺设计相协调，具体包含钢支架分布合理、墙体高度达到规定指标等内容[5,6]。同时，在当前工业厂房建筑设计中，钢结构已经成了不可或缺的部分，考虑到钢结构多由空间桁架、轻钢、网架等构成，而网架的应用可以起到降低建筑荷载作用，侧面也提示厂房钢结构设计要基于现实条件及实际需求，对厂房建筑结构进行确定，并且进行厂房结构选型时，除了要围绕支撑结构对最佳材料进行选择以外，还要确保材料种类及材质达到相关标准要求，必要情况下还可以选择一些实心钢材、无缝钢管等，不仅质量更轻，还能够起到良好稳定钢结构作用。

3 结束语

本文是基于对钢结构工业厂房建筑设计要点的分析，近几年，我国工业经济得到迅猛发展，也带动了工业建筑进一步发展，涉及的工业厂房建设项目也日渐增多，并对厂房设计建设质量提出更高要求。而钢结构作为主要建筑结构类型之一，由于是钢制材料组成的结构，具有自重较轻、施工简便等优势特征，将之应用到工业厂房建筑当中，不仅可以提高厂房建设质量，还能够确保其安全性和稳定性。然而想要取得这一理想设计效果，还需要进一步加强工业厂房钢结构设计研究，尤其是针对抗震、防腐、荷载等要点内容，需要密切联系工业厂房建筑设计和使用要求，对厂房钢结构进行优化设计，使钢结构应用优越性在工业厂房建筑中得到最大程度发挥，并进一步提高工业厂房建筑质量。