工业厂房建筑结构设计的优化.docx

工业厂房建筑结构设计的优化工业可以说是我国的重要国民经济产业之一。由于工业的大部分生产活动均应当在工业厂房内开展，所以一定要保证工业厂房建筑的施工建设质量，就此首先需保证其结构设计质量。钢结构建筑在我国已经有一段时间的应用历史，尤其是具有较强的稳定性以及坚固度，这使得钢结构已经普遍应用在工业厂房之中。本文主要探究分析了钢结构工业厂房的设计要点。近些年，我国工业经济已经得到了很大程度的发展，这使得厂房设计正逐渐向着大吨位、大跨度以及大柱距方向前进。过去我国工业厂房建筑通常是由钢筋混凝土材料制成，由于钢结构建筑具有施工工期短、强度高以及塑性好等优势，现已经逐步的取代钢筋混凝土结构厂房，同时在工业建筑方面得到了较为广泛的应用。由此有必要对工业钢结构厂房的设计要点进行详细论述。1做好防火设计不同于混凝上结构厂房，钢结构厂房非常容易受温度的不良影响，这导致钢结构厂房的防火能力相对较差。所以在开展钢结构厂房设计作业时，一定要科学开展防火设计以及隔热设计，提升工业厂房的可靠性与其安全性，使工业生产能够安全、稳定的进行。就此在开展设计工作时，需要明确划分以及定义厂房建筑火灾危险性类别、防火等级。除此之外，还需要基于相关规定要求以及防火规范，选择使用质量达标，同时和厂房建筑防火等级一致的钢构件，从而防止火灾对钢结构建筑带来过大的影响、损害。现阶段，可通过防火涂料的科学涂刷、使用，从而达到增强钢构件的耐火强度的目的。另外在开展设计工作时，相关设计人员还应当通过安全出口以及疏散楼梯的有效设计，从而使得火灾在发生之后，施工人员均得到及时的疏散，从而减少火灾事故损失。2做好防腐设计由于钢结构容易受到环境的作用而出现氧化情况，进而被腐蚀。若是钢结构长时间的处于潮湿的环境之中，会导致钢结构的氧化程度加剧，造成其腐蚀状况更加严重。若是钢结构出现腐蚀问题，则会造成构件截面不断的缩小，同时钢结构的表层局部也会出现锈坑情况，导致钢结构在受力过程中发生应力集中情况，造成钢结构工业厂房的使用年限不断的缩短。所以设计人员需要基于工业厂房的实际环境，确保设计方案的有效性以及合理性，从而最大程度的防止钢结构腐蚀问题出现。现阶段，为了防止钢结构出现腐蚀问题，提升其抗腐蚀性，我国主要是通过防锈防腐涂料的使用，从而使得钢结构材料以及各种腐蚀因子，比如说氯离子、氧气以及水蒸气等隔离开来，以使钢结构获得充分的保护。另外在涂刷防腐材料的过程中，需要针对钢结构的各个部位具体的防锈防腐要求，对防腐涂料的厚度加以控制。3对屋面结构与支撑系统进行设计优化在对屋盖支撑系统进行设计时，需要考虑到工业厂房所在区域的抗震等级、厂房跨度、吊车吨位以及柱网布置形式等多种信息。在通常情况下，不管是有檩的钢结构厂房屋盖结构，还是无檩的钢结构厂房屋盖结构，都需要设置垂直支撑结构。另外对其无檩的钢结构厂房屋盖结构，若屋面板属于大型结构，则需要通过三点以及屋架焊接，从而达到上弦支撑的功能，然而由于屋面板的安装施工需求，不管是那种屋盖都需要将弦横向支撑安装设置到屋架上弦以及天窗架上弦结构中。若是厂房内需要安装放置较大振动装置，或者是特重级桥式吊车的情况下，都需要使用纵向水平支撑结构。另外通过科学的设计支撑系统，可以有效的减少支撑用钢量;通过对支撑杆件的内力情况进行科学的设计，能够缩短杆件的截面，同时还可以通过轻质混凝土板来构建大型屋面板，从而达到降低荷载的作用。除此之外，在进行钢结构厂房屋面设计作业时，还需要做好其排水系统的设计，基于我国相关规定要求，应当将屋面的坡度控制在五度以上，若是施工现场处在雨水量相对较多的地区，则需要合理的增加坡度。另外单坡屋面的长度大小通常需要根据厂房所在地点降雨最大水头高度与其温差大小，通常来说单坡屋面长需要设计为七十米之内。现阶段，我国的市场上主要存在两种钢结构屋面，也就是刚性屋面以及复合柔性屋面，其中刚性屋面主要使用压型钢板构成，并将保温棉放置在两块钢板的中间，复合柔性屋面通常是由卷材防水层、彩钢板内板以及隔气层等材料构成。4做好工业厂房的立面设计虽然工业厂房只是用于工业生产，然而随着人们越来越注重审美体验，使得厂房设计越来越注重立面结构的设计，所以当前越来越多的厂房外观更具有现代感，更为恢弘大气。由此在开展工业厂房建筑结构设计工作时，除了要考虑到设计的适用性以及经济性之外，同时也需要考虑到建筑的美感。5注重吊车梁系统的优化无论是工业厂房建筑在设计施工环节，还是在实际试用阶段，需涉及到大量大型设备或者是构件的运送以及安装作业，而这一过程需要通过吊车梁系统来实施。另外还需要合理使用连续梁，一方面降低钢材的使用量，另一方面提升工业厂房建筑的刚度与其安全性，同时保证工业厂房建筑的整体稳定性与其抗震性能。6工业厂房建筑结构计算工作要点在开展结构计算时，一般来说可通过相应的计算程序开展自动计算，由此设计人员一定要对计算结果进行评价以及深入分析，同时根据自身的设计经验来对计算结果进行评判。为了保证钢结构设计质量，首先需开展荷载计算工作，并保证荷载取值的有效性以及正确性。比如说某工业厂房建筑的荷载大小技术要求为20kN/m2，然而根据工艺设备的重量与其布置图，和相关规定要求，在对楼面荷载情况进行计算时，只应当考虑15kN/m2。除此之外，由于我国部分城市出现强降雪天气的几率相对极高，从而导致厂房出现坍塌事故，因此设计人员在对这些地区的工业厂房建筑进行设计时，通常需要取最大的数值，同时提升钢结构设计的有效性以及安全性。7其他注意要点现在钢结构已经成为工业厂房建筑不可或缺的一部分，有一般来说钢结构主要是由空间桁架、网架以及轻钢等部分构成，其中网架通常会被应用在钢结构悬挂荷载相对较大时，从而起到降低建筑荷载的作用。在开展工业厂房建筑钢结构设计工作时，设计人员需要基于建厂条件以及实际需求确定建筑结构，另外在开展厂房结构选型的过程中，除了要基于支撑结构选择最佳的材料之外，还需要确保材料的材质以及种类符合相关规定要求。一般来说设计人员可考虑使用焊接钢管或者是无缝钢管开展施工作业，从而保证结构质量满足建筑需求。其中无缝钢管内存在中空截面，通过该通道可以使得流体得到输送。通过将无缝钢管以及其他实心钢材，比如说圆钢或者是钢管等进行比较分析之后发现，无缝钢管的质量更轻，更具有稳定钢结构的作用，所以设计人员可优先考虑使用无缝钢管材料。总体而言，钢结构的设计效果以及质量直接关系到工业厂房建筑的稳定性与其安全性，所以在开展钢结构设计时，一定要考虑到工业厂房建筑的实际情况，与其具体应用方向。除此之外，在设计过程中，还应当将各种新型技术以及新型设计理念应用到钢结构厂房设计中，从而确保钢结构设计的有效性，同时降低厂房的钢材用量。